IOTA和物联网

2017-06-22 IOTA助推物联网发展的美好未来 | IOTA中文社区 | QQ群：526351486
原文：https://medium.com/@MartinRosulek/how-iota-makes-future-for-internet-of-things-af14fd77d2a3 | 译者：Xudiannan

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物联网（IoT）将是未来对人类生活产生重大影响且最具潜力的领域之一，在今后的几年中，物联网这一市场将会得到高速的发展，更为重要的是与之相关的领域和产业也正在相互快速的打通和融合。自从IOTA发布以来，我们不仅对物联网，而且对工业4.0这一更宏大的命题有了全新的认识和愿景。

近期，数字加密货币市场的繁荣证明了去中心化是一件具有意义的事情，我们整个社会的发展最终将会实现这一目标。 很长一段时间以来，我一直坚信区块链（Blockchian）是一个具有革命性的创新，它将改变我们的生活，从接受数字加密货币开始一直到改变我们旧有的金融体系。但是当我听说了IOTA，我才意识到技术演进和发展是没有终点的，即使是区块链也可能会退出历史的舞台。

在本文中，我尽我所能收集了一些IOTA相关的信息，包括IOTA将如何改变物联网（IoT）经济等。我们听到很多关于自动驾驶汽车、智能冰箱和智能无人机等方面的消息，很少对其背后进行深层次的分析。我将试图将这些发展统一起来分析，力求给大家展示一个即将到来的未来。

让我们直入主题！

物联网的未来

在物联网成为我们日常生活的一个组成部分之前，仍有许多障碍需要克服。当前对物联网的一个重要体验就是每天我们使用智能手表从早晨运行中收集数据，但在不久的将来，我们使用的每个单一设备都将互相连接，所有机器将互相通信。

我们可以想像，在这样一个拥有数十亿个设备，机器和人类相互沟通的世界中，我们面临一个严峻的问题：基础设施和硬件/软件标准。 换句话说， 可扩展性将会引发很多问题。

这一问题我们可以借助最近数字加密货币（注：主要指bitcoin扩容问题）在技术方面的争议和发展来印证。

连续两次颠覆现状

假设这样一种情况：高达数百万级的微交易，在没有任何费用的情况下是无法在中心化的模式中进行处理，而这种模式就是当前我们所生活的世界里金融系统所正在采用的。

基于区块链的微交易确实为我们的经济带来了创新和革命。 7年前，有人以中本聪（Satoshi Nakamoto）为名发表了比特币的那篇论文，从那时起，我们鉴证了许多不同的数字加密货币和相关项目的出现和兴起，解决了一系列社会经济问题。可以肯定的是，他们中的一些将在分享经济和物联网方面发挥重要作用，但坦率讲，他们都没有真正提供实时微交易功能。

为什么会这样？

因为直到当前几乎所有这方面的应用都是基于区块链技术，都与Bitcoin或者Ethereum开发相关。存在的问题是区块链技术还无法扩展到满足稳定系统性能和轻量级硬件设施条件下提供高并发的交易处理能力。此外，随着区块不断的扩展，交易费用一直在不停的增加，并且从现阶段看来这种状况难以得到有效地改善。

IOTA为之带来了转变

IOTA是一种新型的数字加密货币，专注于解决机器与机器（M2M）之间的交易问题。通过实现机器与机器间无交易费的支付来构建未来机器经济（machine economy）的蓝图。

IOTA是如何实现的？
IOTA超越了blockchain技术。它是第一个用于整个生态系统的，基于非区块链技术加密货币。

什么是IOTA？

IOTA提供高效，安全，轻便，实时的微交易，并且不产生交易费用。 它是开源的，去中心化的数字加密货币，是专门为物联网而设计的，它是实时微交易，并且能够简单方便的进行扩展。

IOTA的三个创新特性：

• 无交易成本
• 无限的扩展性
• 离线交易

缠结（Tangle），IOTA的核心创新

IOTA可能被认为又是一种山寨币，但事实是IOTA远非一种山寨币，它超越了区块链技术，是区块链技术的延展。IOTA是基于缠结（Tangle）而非区块链技术。

缠结 VS.区块链

什么是缠结？简单来说Tangle继承了区块链技术去中心化和安全交易机制的特性，但却不是基于区块，而是采用了有向无环图（DAG）这一机制。

*Raw Tangle illustration from *
David Sonstebo

有向无环图（DAG）

到底DAG有什么特性优于区块链技术？因为DAG技术可以实现诸如零成本交易，无限可扩展性或离线交易等区块链难以做到的各种功能，而这些功能在区块链技术生态圈中可能短时间内不会被开发出来。

典型的区块链技术工作方式：

各种交易被打包进每个区块中，之后由矿工对整个区块进行验证。这意味着随着交易的增加，矿工的工作就会更多。 我们现今所能感受到的Bitcoin（Etherium也如此）就是如此，这也意味着交易费用将不断地增加。

典型缠结是如此工作的：

在Tangle中，每一个交易都行程一个新的区块，并且它被自己验证。为了能够进行此验证，它必须首先验证网络中的两个随机选择的交易。

由于用户和验证者在Tangle中是同一个，因此IOTA的整个架构本质上是去中心化的，在这个层次上海没有一个区块链能够与之相匹配。

是不是有点永动机的意思？哈哈？当然，IOTA中每一笔交易也存在“需要验证其他交易”这样一个成本。背后的理念非常清楚：IOTA创造了基于需求的自主经济。这就是为什么我们用零成本交易来描述Tangle。

这个模式还有一个好处。扩展性是没有限制的。我们现在使用数字加密货币（基于区块链）的问题是可扩展性。 IOTA网络可以无限期地扩展，零成 本，因为每个新的交易都会验证网络中的两个新交易。越来越多的人加入并且发送交易，IOTA将会非常平滑地发展。Tangle带来了零成本的可扩展性解决方案，这是革命性的！

从IoT到IoE

物联网的发展非常迅猛，几乎每个星期，我们都可以看到初创公司引进了新的想法或者技术实现。第四次工业革命中一个重要的特点就是技术引导。事实上，我们发展和演进的重要一步都隐藏在技术革新里面。

在接下来的几年中，智能运输SmartTransport（不仅仅是SmartCars），SmartHomes，SmartFinance，SmartPlants等将会有巨大的发展。而这一切才是一个开始。

SmartEverything超越了物联网

物联网（IoT）不仅仅是当前的一个流行语。这将彻底改变我们在这个星球上的生活。毫无疑问，智能设备或机器的机遇并不在于开发生产，而是在沟通交流层面。 一旦我们解决了这个问题，将会向前迈出巨大的一步。想象全世界有沟通交流的能力。到目前为止，我们仍只是将智能设备作为将人类通信互连的设备，但是我们需要一个不同的视角来思考，不久机器的数量将超过人类！我们需要能够与机器沟通，我们需要为机器提供一个网络，实现机器（设备）之间进行通信交流。我们现在不能在仅仅只谈论物联网（IoT），而是要思考万物网（IoE）。

IOTA为IoE提供了一个良好发展的生态环境

现在，IOTA到来了！IOTA基金会为互联网（IoE）创造了一个发展的生态环境。IOTA平台能够起到一个连接，通信和演进不同系统的桥梁作用。互联互通是我们新经济的关键。通过互联互通，设备每秒发送和接收的数据量将急剧增加。要从物联网和IoE中获益，我们必须找到如何将数十亿个网络物理系统连接在一起的方式。我们设立的网络必须得到我们的信任。

人类现在十分依赖互联网，你能想象如果互联网掉线会发生什么，即使只有一天或一个小时。我们整个社会经济运行很大程度上依赖于每天24小时稳 定的交流（互联）。互联网是迄今为止最有效的媒介，但我们不能仅依赖于它，仅仅依赖一个单一渠道可能出现的后果将是灾难性的。 IOTA开发了一种协议，机器可以通过其他通道（如蓝牙，Z波，ZigBee或LoRa）进行通信。互联的未来可能远远超出互联网本身。

IoE：传感器为例

IoE市场迅速增长。以传感器为例，可能这是一个不为人知的市场领域，但它将会对我们的经济和社会生活产生重大影响。

特别是由于SmartHomes和SmartCities的需求，传感器的数量正在急剧增长。发送和接收数据只是整个产业环节链条的开始。毫无疑问，我们将需要更多的计算能力，首先我们新经济的大数据需要尽快分析，尽快报告。现在云存储无法为我们提供我们需要的实时结果，我们需要智能传感器，这些只能传感器本身具有计算能力，并能与其他工作站一起使用，相对于云计算，我们谈论雾计算和雾化计算。找到区别在一个简单的解释。

到2025年将有数十亿的传感器。如果数据不共享，这是公司和个人之间的合作潜在区域，IOTA将提供交换平台给这些数据（当然数据是要付费的）。

想象一下，一旦你收集了一些数据，你可以卖掉它们，比如你可以卖掉你的免费存储空间。出售意味着你将获得IOTA货币的赔偿。这不仅仅局限在分布式计算，数据和存储上，还可能是带宽或是能源。万联网的未来即将到来，但在此之前我们需要改变一些我们队智能设备的观点。

物的身份

为了确保物联网生态的安全，我们需要机器和设备加以区别对待，不仅仅针对他们金属物质的属性，我们需要将每个设备的身份信息纳入其中。

为什么？因为身份将会携带一些属性，而这些信息是我们进行安全有效地IoT沟通必须的。物联网最大的挑战之一就是维护。创造是一个艰难的过程，但维护物联网（意味着保持可用性）是一项长期任务，不能被低估。看看我们曾经在PC或智能手机上使用过的应用程序，你更新了几次？维护是重新创造过程的一个新角度。目前，我们使用一个唯一的设备标识符，但这还不足以满足我们系统未来安全、平稳的需求。

物的身份识别（IDoT）将成为新的标准，问题是它何时到来。为了让你有一个基本的概念，我们需要创建具有一些特定属性的IoT，例如：

谁制造它当它被部署什么是预期的生命周期谁拥有它它收集了什么数据
为了更深入的了解，我建议您阅读IOTA开发路线图。

社会2.0最大的挑战（机遇）

随着智能设备数量的不断增加，数据流量将会增加。数据代表信息，信息就是金钱（或权力，如果你愿意）。所有IoT（IoE）通信必须加密。IOTA中一个模块Masked Authenticated Messaging，用于保护和加密整个数据流，只有授权方才能读取和重建流，对整个数据流的加密是需要用一套新的方法来开发完成的

最重要的是安全。随着我们社会的技术发展，我们依靠软件和硬件。我们变得更容易受到软件或硬件故障或黑客攻击。未来的机遇和挑战将会更多存在于网络里面，所以当我们进行技术变革时，安全应该是我们关注的首要问题。量子计算对安全工程师造成很大的困扰，因为在未来的几十年中，我们有可能看到实实在在的可扩展量子计算机，这将摧毁掉今天我们使用的大多数加密协议。换句话说，我们的世界可能会因为量子计算机而变得不安全。如果你想更深入地了解一下文章我们的数据在后量子时代的安全性如何？
没有人可以百分之百地为挑战做好准备，但IOTA在解决方案方面的态度非常积极主动。它部署了两个独立的机制来防范量子威胁。您可以在Tangle白皮书中了解有关安全问题。

All in One解决方案被分层和扩展接口替代

开发IOTA的方法不是构建在一个通用解决方案中，而是设计简单明确核心的原则（它们通常被称为基于edger协议），然后通过IOTA扩展接口（IXI）扩展其实用程序。这样做的好处是任何人都可以根据自己的需要构建IXI，它是快速，非常灵活的解决方案，能够加快开发速度。 IXI模块是为什么IOTA将保持轻量化和优化的原因。

IOTA历史

我们在2014年首次听说了IOTA，当时一个小团队为IoT和分布式计算开发了全新的微处理器。 随着开发的深入，对于互操作性缺乏明确的激励机制变逐步凸显为一个重要的问题。

M2M经济是基于微交易基础上的，并且未来发展也是。尽管目前基于blockchain的M2M的发展态势越来越好，但我们仍然面临不可避免的交易费、不灵活性和可扩展性等问题。IOTA诞生于这样一个想法，创造一个补偿层，将作为物联网的基础，机器可以有效和安全的按需交易资源。IOTA主网络于7月11日上线。 基于分布式和去中心化的Tangle协议和数据传输已经启动。

• 第一阶段：IOTA核心启动，建立IOTA基金会，将社区的聊天转移到Slack，完成一些合作伙伴关系，交易所上IOTA，逐步让世界认知IOTA。
• 第二阶段：扩展IOTA的使用，向任何想要在IOTA网络上构建应用的人开放IOTA。
• 第三阶段：开发硬件（项目名称为Jinn项目），一种全新的IoT微处理器，用于IOTA“Curl哈希功能”的硬件芯片。

核心成立IOTA团队
David SonsteboSergey IvanchegloSerguei PopovDominik Schiener查找有关IOTA团队的更多信息。

IOTA生态圈
开始一个开源项目并不困难，但要保持其健康壮大是非常困难的。成功的开源项目需要一个很棒的生态圈。原因很简单，生态圈将为整个开源项目提供长期的可持续发展动力和能源。

IOTA在2017年

到2016年底，IOTA已经进行超过300万次成功交易。值得关注的是，IOTA是世界上第一个没有任何费用的数字结算系统。尽管IOTA已经推出，但是我们认为2017年将是大变革开始的第一年。有很多项目正处于开发中（自2015年以来），并且很快被发布和实施。作为IOTA在2017年首要任务是使IOTA平台对开发人员更加具有吸引力和友好。非常感谢核心团队与社区的共同协作，IOTA Lightwallet已经上线， Android手机钱包也已发布，专门针对IOTA的教程中心正在增长（Javascript，Python，C＃，Java和Go中的客户端库）。

什么是IOTA沙盒，为什么这么重要？

IOTA沙盒是为开发人员提供的，为“编写代码”提供各种工具、程序和环境。他们不需要下载任何东西，设置他们的电脑或应用程序，他们不会被打扰，他们只是编写代码。沙盒很重要，因为IOTA是开源的项目，任何人都可以参与开发。 IOTA需要更多的开发人员来构建核心和应用程序，推动生态圈的不断壮大。

你想参加吗？学习IOTAIOTA基金会负责开发和维护核心开源协议IOTA。在德国注册为官方非盈利基金。

IOTA案例

有很多M2M例子，但是如果你正在寻找一个与你现在紧密相连的人，请查看这个。互联网连接由电信公司提供（出售给你），并将其设置在你的家中。 您通常需要打电话给公司，签订合同并支付月费。你可以想象，你不需要为互联网连接/数据支付月费，不需要进行任何预付费。在未来，通过IOTA你的设备将连接到互联网，并在浏览互联网时实时进行数据传输。是不是很酷？我们的设备将能够为我们解决多个问题。IOTA是一座桥梁，将来可能中介这个职业将受到巨大的冲击。

IOTA合作情况

根据我的前期的系列研究，找到这些与IOTA进行协作公司。Innogy – 德国第二大能源公司，共同开发智能城市和能源流动。Canonical – Ubuntu背后的公司，共同开展新的以电信为中心的应用。参与开发新的硬件解决方案（LimeSDR），降低移动基站的成本。

以下是一些有用的链接

• IOTA官方网站
• IOTA Slack通道
• 官方论坛IOTA
• IOTA在Reddit上

在开始投资或投机之前，应该知道些什么？

IOTA在Bitfinex交易的第一天（2017年6月13日）期间，创下在资本市场上高达15亿美元历史新高。并在同一天，IOTA市值成为突破十大加密货币，跃居第八位。

但需要提醒每一位注意的是，每个新的Token的波动性都十分巨大。如图所示，在Bitfinex上发布IOTA后几个小时，它的价值高达1.3美元,但仅仅几天后，价格又回到了0.43美元。

如果IOTA是你的长期投资，那不必担心价格每日的波动。在我个人看来，如果你是在1个MIOTA=1.3USD时候进行投资的，也无需担心，可能在2018年，它的价值将远超当时你的投资，你将获得好几倍的收益。

IOTA由Jamie Burke领导的风险基金Outlier Ventures支持。 这是他们第一次对Token进行投资 – 值得注意的是Jamie Burke在三个月前表示99％的Blockchain创业公司是胡说八道的。IOTA显然是不同的，阅读完整的文章，找出为什么他们决定投资于IOTA。“福布斯”，CryptocoinNews， TechCrunch已经相继报道了IOTA。 如果你正在寻找更多的信息，那可以深入地从这里开始：

Forbes: IOTA’s Bitfinex Listing Surges To $1.5B Record-Breaking ‘Crypto’ Capitalization On Market Debut
CryptocoinNews: IOTA: A Cryptoplatform for the Internet of Things