區(qū)塊鏈?zhǔn)菓?yīng)對納米物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Nano Things-IoNT)所面臨挑戰(zhàn)的解決方案。它將引領(lǐng)IoNT進入一個信任、安全和去中心化的時代。

IoNT是當(dāng)今科技界最熱門的話題之一。然而，IoNT卻面臨著很多挑戰(zhàn)。作者推測，基于用戶信息的區(qū)塊鏈可以解決這些挑戰(zhàn)。本文將討論IoNT和IoT之間的區(qū)別，以及如何使用區(qū)塊鏈應(yīng)對IoNT所面臨的挑戰(zhàn)。

1.什么是納米物聯(lián)網(wǎng)(IoNT)?

根據(jù)StatNano公司的說法，納米物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Nano Things，簡稱IoNT）根植于物聯(lián)網(wǎng)和納米技術(shù)，該公司將其定義為“通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的非常小的設(shè)備相互連接的系統(tǒng)”。下一次計算革命將完全脫離傳統(tǒng)的桌面環(huán)境。2021年至2027年期間，全世界經(jīng)濟預(yù)計將以18.2%的年復(fù)合增長率增長。

伴隨納米物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，企業(yè)將需要私有和安全的多址邊緣計算（MEC）基礎(chǔ)設(shè)施。

2.IoNT與IoT有什么不同

納米物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)類似。然而，連接在它里面的設(shè)備是小型化的，小到可以歸類為納米級，范圍從1到100納米（一納米是一米的十億分之一）。據(jù)Nano.gov網(wǎng)站報道，一張紙的厚度為10萬納米，一英寸紙的厚度為2540萬納米，DNA的直徑為2.5納米。

目前的大多數(shù)技術(shù)，譬如汽車和家庭中的環(huán)境傳感器，或者智能手機中幫助人們使用導(dǎo)航或定位服務(wù)的加速計和陀螺儀，都是微型設(shè)備的例子，它們可以被小型化以適應(yīng)微小的體積。另外，幾乎所有的現(xiàn)代自動化都是基于納米尺度的設(shè)備來實現(xiàn)的，這些設(shè)備可以進行通信，并提供更智能的技術(shù)選擇。這些技術(shù)的整合將會推動每個行業(yè)的創(chuàng)新，如汽車行業(yè)，醫(yī)療保健行業(yè)和日常家居用品等行業(yè)。

納米物聯(lián)網(wǎng)是由納米大小的物體組成的網(wǎng)絡(luò)。電子產(chǎn)品不僅在設(shè)計和制造方面是先進的，而且它們的包裝也可以防止干擾。然而，由于這些設(shè)備使用電磁進行無線通信，因此干擾管理顯得尤為復(fù)雜。

將納米技術(shù)整合到物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中是比較常見的應(yīng)用。比如，智能工廠將使用IoNT設(shè)備來跟蹤溫度、濕度、氣體煙霧、水質(zhì)，可能還會跟蹤系統(tǒng)尾氣中的碳排放。再譬如，配備了類似小型化傳感器的聯(lián)網(wǎng)車輛可以預(yù)測距離、環(huán)境條件和位置數(shù)據(jù)，從而幫助確保車輛輔助系統(tǒng)的安全性和準(zhǔn)確性。

另一方面，它是互聯(lián)納米器件在城市中的創(chuàng)新應(yīng)用。比如，綜合技術(shù)可以負(fù)責(zé)監(jiān)測有毒氣體或顆粒物濃度，在城市的不同地點安裝監(jiān)測污染水平的設(shè)備，以維護居民的健康和安全。

3.為什么會有IoNT ?

納米物聯(lián)網(wǎng)使得通過高速網(wǎng)絡(luò)連接多個納米設(shè)備成為可能。這與大數(shù)據(jù)、云計算和機器學(xué)習(xí)等其他相關(guān)技術(shù)相結(jié)合，可以打開一個充滿可能性的世界。

IoNT類似于幾乎可以做任何事情的智能手機，并且增加功能層，添加新功能，提高舒適度?？梢酝ㄟ^IoNT技術(shù)，對IoT的所有任務(wù)進行完善，使用IoNT技術(shù)，我們可以從納米大小的機器系統(tǒng)中獲得非常精細(xì)的顆粒數(shù)據(jù)。

這些可以為我們提供以前沒有的新思路，可以真正幫助我們實現(xiàn)一個更光明的未來。IoNT系統(tǒng)允許從眾所周知的棘手地區(qū)收集數(shù)據(jù)。

4.IoNT面臨的挑戰(zhàn)

（1）隱私和安全

由于納米設(shè)備會收集大量機密數(shù)據(jù)，因此必須解決隱私和安全方面的問題。使用IoNT基礎(chǔ)設(shè)施的用戶需要知道誰可以訪問他們的信息，以及這些信息將如何被使用。另外，收集的數(shù)據(jù)必須進行加密，并使用網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議來保持?jǐn)?shù)據(jù)的安全。如果這些機密數(shù)據(jù)不受保護，網(wǎng)絡(luò)罪犯可以非法訪問這些數(shù)據(jù)。最后，用戶可能想知道誰應(yīng)該為網(wǎng)絡(luò)安全攻擊負(fù)責(zé)，以及有什么可用的緩解策略。因此，在大規(guī)模生產(chǎn)和使用IoNT設(shè)備之前，IoNT開發(fā)者必須考慮隱私和安全問題。

（2）適應(yīng)性

在醫(yī)用納米傳感器的發(fā)展中，適應(yīng)性是一個重大的挑戰(zhàn)。開發(fā)人員必須確保這些納米傳感器不會對患者的身體產(chǎn)生不利影響，并且能夠不受干擾地與可穿戴設(shè)備通信。為了這個目的，設(shè)計師和開發(fā)人員可能需要尋找和研究廣泛適用于人體的材料。另一方面，找到這樣的材料將需要大量的測試，因此整個過程比較耗時，且容易出錯。IoNT技術(shù)仍處于起步階段，但研究人員相信它很快就能克服當(dāng)前的挑戰(zhàn)。IoNT將與VR、AR等其他尖端技術(shù)結(jié)合起來，創(chuàng)造出比傳統(tǒng)設(shè)備更緊湊、功能更強的設(shè)備。通過結(jié)合這些現(xiàn)代技術(shù)，商業(yè)領(lǐng)袖將開發(fā)提高員工生產(chǎn)力、客戶體驗和收入的應(yīng)用程序。

5.設(shè)想?yún)^(qū)塊鏈和IoNT一起工作

伴隨5G技術(shù)，如智能家居和智慧城市、電子健康、分布式智能等的發(fā)展，納米物聯(lián)網(wǎng)(IoNT)正呈指數(shù)級增長，同時它面臨著安全和隱私方面的挑戰(zhàn)。另外，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以分散的方式連接，因此，在物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點通信中使用標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)有安全技術(shù)是極其困難的。

BC是一種保證IoNT設(shè)備事務(wù)安全的技術(shù)。它創(chuàng)建了一個去中心化、分布式和公開訪問的共享賬本，用于存儲在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中處理和驗證的區(qū)塊數(shù)據(jù)。公共賬本中的數(shù)據(jù)使用點對點的拓?fù)渥詣庸芾矸绞健?/p>

BC是一種允許IoNT節(jié)點以塊的形式發(fā)送事務(wù)的技術(shù)。這些塊是連接的，每個設(shè)備都保留它以前的設(shè)備地址。在物聯(lián)網(wǎng)和云集成框架中，區(qū)塊鏈和IoNT是協(xié)同工作的。BC將徹底改變未來的IoNT通信。下面是BC與IoNT集成的目標(biāo)：

1.分散框架：這種方法類似于IoNT和BC。它去掉了集中式系統(tǒng)，提供了分散式系統(tǒng)的設(shè)施。它提高了整個系統(tǒng)的故障概率和性能。

2.安全性：在BC中，節(jié)點之間的通信是安全的。這是一種非常新穎的安全通信方法。BC技術(shù)可以使IoNT設(shè)備之間安全地通信。

3.標(biāo)識：在IoNT中，所有連接的設(shè)備都用一個唯一的ID進行唯一標(biāo)識。BC中的每個塊也是唯一標(biāo)識的。因此，BC是一種可靠的技術(shù)，它提供存儲在公共賬本中的唯一標(biāo)識數(shù)據(jù)。

4.可靠性：BC中的IoNT節(jié)點可以對網(wǎng)絡(luò)中傳遞的信息進行認(rèn)證。這些數(shù)據(jù)是可靠的，因為礦工在進入BC之前會對其進行驗證。只有驗證通過的塊才能進入BC。

5.自治（Autonomous）：在BC中，所有的IoNT節(jié)點都可以與網(wǎng)絡(luò)中的任何節(jié)點通信，而不需要集中式系統(tǒng)。

6.可擴展性：在BC中，IoNT設(shè)備將在一個高可用的分布式智能網(wǎng)絡(luò)中進行通信，該網(wǎng)絡(luò)與目標(biāo)設(shè)備實時連接并交換信息。

6.總結(jié)

IoNT所面臨的挑戰(zhàn)已經(jīng)可以通過將IoNT和區(qū)塊鏈與IoT集成來解決。這將是未來有趣的事情。一些關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈的研究正在進行中，并且已經(jīng)取得了一些成功。