文：Gerry

区块链+物联网芯片

在产业升级和市场需求的共同驱动下，物联网作为下一个推动世界高速发展的“重要生产力”，正在为我们打开一个万亿级的市场，以万物互联、跨界融合为目标的物联网体系已然诞生。信息传感、射频识别等新技术的创新正逐步搭建起物联网的生态基础，而在可见的未来，变革正在到来。

—?? BigBang Core

物联网与NB-IoT

2020年5月7日，工信部办公厅正式发布了《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》，明确将“推动存量2G/3G物联网业务向NB-IoT/4G（Cat1）/5G网络迁移，并进一步加大NB-IoT网络部署力度，实现县级及以上城区普遍覆盖……”

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这意味着在2G/3G迁移后，国内蜂窝物联网的发展路线已经非常清晰：NB-IoT针对低速率，4G（Cat.1）针对中低速率+语音，5G针对高速率+低延时+高可靠性。

而在物联网的实际应用场景中，60%-70%的场景是低速率的连接场景，作为物联网基础设施中的基础设施，NB-IoT也再次成为业界讨论的重点。

图片来源未明-侵删

虽然多数人眼中，说起物联网必然要谈到的是5G，而不是相对陌生的NB-IoT，但实际上NB-IoT将承载物联网绝大部分的连接需求，5G很强大，但是5G和NB-IoT并不是迭代衍进的关系。

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众所周知，我们现在执行的4G无线标准是LTE，其标准频率带宽为10MHZ、20MHZ，但对于大多数物联网设备而言（见上图“60%窄带业务”，但是如自动驾驶类场景则需要超高可靠超低时延的通讯），并不需要那么大的数据率。

所以全球性通信技术标准化组织3GPP在R13中新增了终端类别标准Cat.NB-1,（“Cat.X”是指LTE网络下的用户终端类别）它的接收带宽仅180kHz，这个Cat.NB-1，就是NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）窄带物联网。

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所以NB-IoT是低速率物联网的主流标准，具有覆盖面积更广、连接数更大、终端功耗更低等特点。更简单的说，NB-IoT专门用于数据小、频次低、时延要求不高、并且范围比较大的物联网场景，比如智慧农业、智慧能源、环境监测、电子标记等。

“wifi、蓝牙和zigbee是短距离的无线通讯技术，已经在部分物联网场景发挥了作用，但是对于需要大规模覆盖的场景就无能为力了。目前来看，新出现的低功耗广域网LPWAN (Low Power Wide Area Network)是以设备民主化的方式推进物联网迈向1000亿连接目标的重要力量。”

《设备民主化——拯救物联网的未来》

其实早在2017年工信部就发布了《全面推进移动物联网（NB-IoT）建设发展的通知》，表示要推进NB-IoT网络部署和行业应用拓展，鼓励拓展基于NB-IoT技术的新应用、新模式和新业态，明确适用场景，促进NB-IoT技术和产业健康发展（当时的OFO和摩拜就曾经争夺过NB-IoT第一商用的地位，当然事实也证明，NB似乎并不适合这样的场景）。

而经过近3年的发展，截止2020年3月底，国内移动物联网连接数已达到10.78亿，三大运营商NB-IoT的连接数也已超过1亿。

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NB-IoT作为3GPP的亲儿子，在发展之初就获得了华为、高通、爱立信等行业巨头的支持，而且NB-IoT和Cat1都可直接部署于现有的LTE网络，所以大大降低部署成本和速度，在2G/3G加速退网的前提下，行业用户使用NB-IoT和Cat.1终端模组也成为必然趋势。工信部本次信息的发布，也意味着NB-IoT这三年发展中的弊端（比如覆盖不佳、从GSM到NB-IoT的迭代成本等）将逐渐被修正，国内物联网发展中的不确定性进一步降低。

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而随着NB-IoT网络的搭建及其他相关基础设施的完善，物联网的底层已逐渐夯实，各大巨头和创新公司都在加速物联网相关芯片、模组、终端、应用等层面的布局。

在可见的未来，我们也即将迎来物联网设备大规模的上线/转网（从wifi、蓝牙以及2G网络转型为NB-IoT），市场规模空前扩大的同时，终端的连接数、数据都会以几何数量级增加，物联网在发展过程中早已存在的弊端也到了需要迫切解决的时候。

物联网与区块链的融合

作为下一个推动世界高速发展的“重要生产力”，物联网为我们打开一个万亿级的市场，以万物互联跨界融合为目标的物联网体系已孕育，虽然我们通过NB-IoT/Cat1//5G解决了低、中、高等场景的大规模覆盖问题，在这个庞杂的产业体系中，依然存在诸多必须解决的问题。

表面上，物联网目前面临的最大问题依然是供给侧与需求侧的不匹配，或者说缺乏大规模示范性的落地成果，但从行业内部看，物联网相关的硬件、数据隐私安全及运作成本等问题依然是跨不过去的坎，设备间缺乏信任机制，过度依赖中心化数据库，进而造成数据孤岛，数据价值被限制等问题。

这些问题都将阻碍物联网的创新发展，所以，当物联网的去中心化的方案逐渐被提上日程后，区块链就毫无疑问的成了最佳解决方案。据数据显示，美国75%的物联网技术已经采用或计划在2020年底前采用区块链技术。

物联网的本质是实现万物的互联互通，而区块链去中心化的天然特质恰好能实现设备互信，其分布式结构、不可篡改性等特性也将大大降低各方的信任成本，可信数据的自由流通让价值物联网成为可能。

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在通讯标准的统一和基站的覆盖下，物联网已经具备低成本的海量数据获取渠道，而区块链则使我们能够低成本的信任这些数据，同时也能更好的挖掘这些数据的商业价值，通过对海量数据的分析洞察，可以更好的帮助客户从多种数据源中获取洞察、支撑整个企业甚至价值链的相关业务决策。

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区块链将更快的打通数据与物理世界的边界，加快数据资产化的进程。而在物联网的云端，区块链也可以通过实现分布式的数据记录和存储（比如IPFS）改变目前的数据中心化或者说数据霸权的状况，解决数据孤岛及数据流动的问题。而数据更好的流动也将让数据的价值最大化。

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虽然在智慧城市、车联网、智慧农业、工业控制、环境监测、智能家居等应用场景，相关的物联网案例也层出不穷，但多数都停留在“数据上链”这一层，仅是通过物联网设备将采集的数据上传至链上，这也是“区块链溯源”中最大的一个痛点，因为没有人能确保“上链”过程中数据的真假，也没人能保证终端设备源产生的数据不被篡改。链上数据源头既不可控又何谈溯源，而数据不可信，后续的机器互信和数据资产化也无从谈起。

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比如某畜牧企业，如果在牲畜身上和农场设备中安装了NB-IoT设备，理论上就能实时监控牲畜的健康状况等数据，这些数据将成为衡量牲畜价值的重要标准，而监管部门或者金融投资者就可以通过这些数据确定牲畜的抵押价值。但是，其前提是必须保证这些数据真实可靠，链上数据不可更改不假，但“上链过程”依然存在造假可能（如果该企业想要获取更高的贷款补贴或投资）。

所以物联网+区块链不仅仅是“数据上链”的问题，而是如何实现可信数据全流程上链的问题，在终端物联网设备，完成安全可信的数据上链能力，才是物联网+区块链的正确解决方式：

基于区块链的物联网芯片。

基于区块链的物联网芯片

据《2020年Unit 42物联网威胁报告》报告显示，目前98%的物联网设备流量未进行加密，57％的物联网设备易受中等或高强度的攻击。物联网已成为攻击者的常规目标。而针对物联网的攻击，主要也集中在终端和云端。

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使用区块链芯片替换传统的物联网设备将有效避免来自终端的攻击，相较于传统的物联网芯片，区块链芯片在终端进行了数据存证和签名，在传输的过程中，数据也会进行相应的密码学处理，从而保证终端数据安全性和数据所有权，在数据应用阶段，通过终端设备的签名与链上哈希值的对比，杜绝了数据源头被篡改的可能。

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数据上链后将形成更加可信的区块链物联网，大幅降低多方的信任成本，物联网的金融化将在区块链芯片的助力下加速前进。当可信数据成为搭建价值物联网的砖石，数据资产化和金融化也将快速发展，数据的商业价值将不断释放。

对于区块链能够带给物联网的裨益，我们可以认为是建立信任、降低成本和加速交易。而区块链芯片在此基础上则有望成为未来智慧物联网的基础设施。目前，我们已经看到很多互联网知名企业开始探索物联网区块链芯片研发，但实际上，芯片的研发与上链、储存其实就是脱节的，也就是说依然没有解决供给侧和需求侧不匹配的问题。

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另外在“上链”环节，很多公链都不是以物联网为主要场景，所以其在高并发、拓展性上都无法达到物联网的要求。所以物联网区块链芯片同样需要一条对应的公链。正基于此，BigBang Core才会在研发之初就建立了从公链开发、硬件研发、场景拓展为主的区块链物联网体系。

针对 IoT 数据业务需求设计公链，利用区块链技术为物联网数据业务提供去中心化安全管理平台，实现 IoT 系统所需高并发低延迟等性能要求，同时以树状区块结构解决物联网不同场景的拓展性问题。

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针对区块链芯片及硬件领域，BigBang Core的硬件研发也一直走在物联网场景应用的前端，比如针对锅炉节能领域，由其硬件团队研发的“工业物联网＋区块链＋多加密算法蓝牙5G芯片”模组已经完成实测，准备量产。

而在本月初，BigBang Core的物联网体系再添新丁，全球第一款NB-IoT区块链芯片NK6010 No.1-2 PCC已完成研发。

NK6010是一款低成本，低功耗的NB-IoT SoC（系统级芯片）。专为超大量物联网设备（如智能电表，可穿戴设备，资产跟踪器和工业传感器）的窄带连接而设计。集成了射频前端（RFFE），射频发送/接收（RF TxRx），NB-IoT通信基带，应用处理器（AP）和电源管理单元（PMU）。是目前工业界最高集成度的NB-IoT芯片。?非常适合需要在小型设备中实现超低功耗，大范围访问和跟踪的物联网应用。

随着本次NB-IoT区块链芯片的成功研发，BigBang Core “区块链+物联网”计划也将全面进入执行阶段，也将帮助更多LPWAN场景的实体企业实现数据上链。

我们也相信在不久的将来，在NB-IoT、Cat.1、5G等不同速率场景下，各类物联网及区块链芯片都将大量爆发，为“价值物联网”提供数据交换的基础环境，为“数据资产化”提供最有力的支撑，BigBang Core也将与更多的创新企业共同探索不同场景下的价值物联网落地之路。