Недавно компания Bosch вновь пролила свет на интернет вещей (IoT) в своём Твиттере, рассказав о многопрофильном комплекте разработчика приложений XDK - программируемом сенсорном устройстве и платформе макетирования IoT, которые разрабатывались в партнёрстве с IOTA.
У термина «IoT» есть ряд определений, однако компания EY представила его простейшими словами:
«Интернет вещей (IoT) описывает подключение любых устройств к интернету с использованием встроенного программного обеспечения и датчиков для обмена данными».
В последние годы эта индустрия набрала значительные обороты, и уже есть множество оценок и прогнозов о её будущем росте и влиянии на нашу жизнь.
Например, исследовательская компания Gartner подсчитала, что к 2020 году количество установленных IoT-устройств достигнет 20,4 млрд., а издание Business Insider прогнозирует цифру 24 млрд., в то время как глобальный поставщик маркетинговой информации и консультационных услуг IDC считает, что к 2020 году таких девайсов станет 30 млрд.
Также компания IHS Markit, состоящая из 5000 аналитиков, учёных и финансовых экспертов, говорит, что к 2030 году количество установленных устройств IoT вырастет до 125 млрд.
IDC также прогнозирует, что к концу 2019 года доход от IoT достигнет $357 млрд., а консалтинговая фирма Bain&Company подсчитала, что к концу 2020 года доход этой индустрии вырастет до $450 млрд. Другая международная консалтинговая фирма, McKinsey&Company, говорит, что к 2025 году экономическое влияние IoT на мировую экономику составит $11,1 трлн.
Понятно, что это уже большая отрасль промышленности, которая собирается испытывать экспоненциальный рост в течение следующего десятилетия и далее.
Как работает IoT?
Итак, IoT представляет собой сеть устройств, которые способны собирать данные и обмениваться ими. Платформы, поддерживающие сеть IoT, предоставляют подключенным устройствам общую сеть, куда они могут сбрасывать свои данные, а также позволяют им общаться на общем языке так, чтобы люди могли использовать это в своих интересах.
Коммуникационные устройства (датчики) встроены в повседневно используемые устройства, такие как телефоны, телевизоры, климатические системы для помещений, электроприборы, автомобили, светофоры и промышленное оборудование. Эти датчики непрерывно передают данные о рабочем состоянии устройств, позволяя им отправлять и получать данные друг от друга через облако (интернет).
Платформы IoT затем анализируют данные с целью извлечения ценной информации и обмена ею с другими устройствами так, чтобы при необходимости люди могли инициировать определённые команды или действия. Результат – удобство для людей, большая степень автоматизации и улучшенная эффективность использования устройств.
Например, различные компоненты производства и станки на заводе могут быть оснащены датчиками, которые непрерывно передают данные о работоспособности системы на мобильные приложения их операторов. Это позволяет идентифицировать потенциальные проблемы и исправить их до того, как произойдет сбой, что даёт экономию времени и денег.
Если мы рассмотрим потребительские устройства, например, кондиционеры, то их можно оснастить датчиками, который передают данные о здоровье системы и температуре в контролируемом помещении. Данные могут загружаться в сеть IoT и анализироваться в ней. Если возникнет какая-либо проблема, то сеть может обратиться за помощью в службу поддержки клиентов, прежде чем владелец устройства узнает об этой проблеме.
Способов использования IoT может быть бесконечно много: от поддержания рабочего состояния медицинских аппаратов, которые встроены в пациентов, до борьбы с экологическими проблемами по всему миру.
Однако у сетей IoT также есть свои проблемы. Постоянный обмен данными от устройств, делает их отличной мишенью для хакеров. Таким образом, безопасность и конфиденциальность становятся серьёзной проблемой.
Наиболее печально известная атака на IoT - это Mirai Botnet DDoS, которая затронула интернет-сервисы практически всего Восточного побережья США, отключив даже Twitter, Netflix и Reddit.
Был также демонстративный взлом автомобиля Jeep Cherokee с целью выявления уязвимостей IoT устройств в нём и возможных катастрофических последствий стороннего вмешательства. В сентябре 2017 года были отозваны полмиллиона кардиостимуляторов, предназначенных для работы c IoT. В них были обнаружены лазейки безопасности, которые могли позволить хакерам вмешаться в работу этих медицинских устройств после их имплантации.
Блокчейн в IoT поможет преодолеть централизованные «слабые места»
Блокчейн - это криптографически защищенный распределённый реестр, который обеспечивает безопасную передачу данных между сторонами.
Традиционные IoT-системы полагались на централизованную архитектуру. Информация отправляется с устройства в облако, где данные обрабатываются, а затем отправляются обратно на устройства IoT. По той причине, что в ближайшие годы в сети IoT войдут миллиарды устройств, такой тип централизованной системы будет иметь ограниченную масштабируемость и миллиарды «слабых мест», что поставит под угрозу безопасность сетей и сделает их дорогими и медленными, в то время как сторонние сервисы должны постоянно проверять и аутентифицировать каждую микротранзакцию между устройствами.
Смарт-контракты в блокчейн-сетях позволят устройствам работать надёжно и автономно – на основе соглашений, которые выполняются только при условии выполнения конкретных требований. Это обеспечит большую автоматизацию, масштабируемость и более дешевые транзакции за счёт исключения сторонних сервисов. Кроме того, смарт-контракты способны противостоять несанкционированному управлению данными, или обращению их в пользу отдельных лиц / злоумышленников. Доступ к информации в децентрализованной сети защищена криптографически, и это означает, что очень сложно нарушить безопасность сети.
Наконец, в централизованных сетях существует риск их полного отключения через единую точку отказа. Децентрализованные блокчейн-сети смягчают такой риск при помощи миллионов отдельных узлов, которые передают данные по одноранговой сети (p2p), что обеспечивает бесперебойную работу остальной части сети IoT.
Известные IoT блокчейны
Одна из первых блокчейн-платформ IoT - это IOTA. Она была разработана специально для интернета вещей и представляет собой тот уровень системы, который позволяет вести расчёты по транзакциям и обмен данными с подключенными устройствами.
Компания также создала платформу Tangle, которая «выходит за рамки блокчейна». Это «безблочная» криптографическая децентрализованная сеть, где пользователи проверяют транзакции других пользователей без необходимости аутсорсинга сторонних сервисов.
Преимущество здесь двойное: Tangle обеспечивает большую масштабируемость и устраняет необходимость оплаты транзакционных комиссий майнерам. Оба фактора важны для сети IoT, так как со временем потребуется обработка миллиардов транзакций между устройствами ежедневно.
Компания IOTA также заключила несколько важных партнёрских соглашений с известными компаниями:
- Bosch - для совместной разработки комплекта разработчика приложений Bosch XDK - программируемого сенсорного устройства и платформы макетирования IoT, используемых для сбора данных в режиме реального времени (которые затем могут быть проданы через IOTA Data Marketplace);
- Fujitsu – эта компания использует протокол IOTA в доказательной концепции как неизменяемый журнал регистрации событий в производственной среде и цепочках поставок;
- Den Norske Bank - это партнёр IOTA по исследованиям способов использования платформы Tangle с целью улучшения действующих сервисов и продуктов банка;
- Volkswagen - производитель автомобилей, работает с IOTA по проекту Digital CarPass для сбора критически важных данных об автомобилях в блокчейне, например, таких как пробег.
Однако IOTA – это не единственная блокчейн-платформа для IoT, также есть платформы:
- HDAC - компания Hyundai Digital Asset Company применяет технологию блокчейн для быстрой и эффективной связи, идентификации, аутентификации и хранения данных между устройствами IoT. Система включает в себя две цепочки (публичную и частную) с целью увеличения скорости и объёма транзакций, что делает её идеально совместимой с IoT. Эта технология применима для умных заводов, домов и зданий, так как позволяет совершать транзакции между устройствами IoT.
- VeChain - глобальная публичная блокчейн-платформа корпоративного уровня. Здесь блокчейн используется различными способами, при этом один из способов сфокусирован на расширенной интеграции IoT в «холодную логистику» и отслеживания ключевых показателей (например, температуры в рефрижераторах на протяжении всего пути). Кроме того, платформа может хранить автомобильные паспорта - создавать цифровые записи об автомобилях, истории их ремонта, о страховании, регистрации и даже поведении водителя на протяжении всего жизненного цикла автомобиля. VeChain также может найти медицинское приложение, помогая отслеживать производственные процессы медицинских устройств, а также позволяя пациентам безопасно делиться своими биометрическими данными. VeChain также использует IoT для отслеживания предметов роскоши, внедряя в них смарт-чипы, и позволяя потребителям проверять подлинность изделий роскоши.
- Waltonchain основана на комбинации технологий блокчейн и RFID, что также позволяет эффективно интегрировать IoT. Платформа сосредоточена на отслеживании процессов или продуктов в цепочках поставок, где такая комбинация технологий применяется для идентификации одежды, пищевых продуктов и лекарств. Информация о статусе продуктов затем загружается в безопасный блокчейн.
- Streamr - это опенсорсная блокчейн-инфраструктура, позволяющая людям контролировать собственную информацию. Технология может быть внедрена в такие объекты, как автомобили, чтобы записывать связанные данные –цены на топливо, наличие выбоин на дорогах и т.д. Затем пользователь может продать эти данные другим автолюбителям или агентствам, а также купить информацию у других пользователей, что позволяет принимать решения в режиме реального времени в условиях «умного города».
Какие проблемы нужно преодолеть блокчейнам IoT
В этой области есть большие успехи, но есть и некоторые ключевые проблемы, которые нужно преодолеть.
Масштабируемость. Смогут ли блокчейны справляться с огромным объёмом данных, которые будут созданы IoT-устройствами в течение ближайших 5-10 лет без ущерба для скорости транзакций или потока данных? IOTA занимается решением этой проблемы, хотя не использует для этого децентрализованную блокчейн-сеть (предпочитая Tangle). Более известные блокчейны, такие как эфириум и биткоин, давно страдают от проблемы масштабируемости (хотя у них есть много успешных решений, они не подходят для IoT).
Безопасность. Децентрализованные блокчейн-сети обеспечивают высокий уровень безопасности, но самое слабое место - это точки соединения самих устройств к сети. Устройства также должны быть защищены, чтобы их не взломали хакеры.
Оперативная совместимость. Проблему взаимодействия между блокчейнами также следует решить, если мы действительно хотим использовать преимущества взаимосвязанных умных устройств. В противном случае мы можем столкнуться с ситуацией, когда у нас есть подключение к нескольким изолированным децентрализованным сетям, но они не могут взаимодействовать с устройствами «соседних» сетей.
Правовые вопросы, соблюдение законов и регулирование
Распределение ответственности также должно быть тщательно изучено. Необходимо предусмотреть то, как действия смарт-контрактов регулируются в реальном мире. Например, кто возьмёт на себя ответственность, если медицинское устройство, связанное с IoT и имплантированное в пациента, совершает действие по правилам, заложенным в смарт-контрактах, но в конечном итоге причиняет вред пациенту? Это ответственность производителя устройства или IoT-платформы? При этом, если IoT-платформа основана на блокчейне (т.е. будет децентрализованной), то у неё не будет «контролирующей организации». Поэтому выявление ответственной стороны может стать проблемой.
