IoT a blockchain – czym są technologie jutra?

Marcin Sikorski
Ekspert współpracujący z FPPP

Technologie związane z Internetem Rzeczy (IoT) oraz blockchain budzą coraz większe zainteresowanie. Aby móc prawidłowo wdrożyć oba rozwiązania w swojej firmie należy dokładnie zrozumieć, na czym polegają owe technologie, jakie niosą ze sobą korzyści oraz ryzyka, a także, jak można odnieść korzyści z ich wdrożenia. Spróbujmy zatem znaleźć odpowiedzi na te pytania.

Internet Rzeczy to uniwersalne, technologiczne narzędzie, które działa niczym globalny, cyfrowy system nerwowy. Jego zadaniem jest zbieranie i obróbka danych oraz wnioskowanie na ich podstawie. Celem nadrzędnym tego rozwiązania jest lepsze zrozumienie otaczającej nas rzeczywistości oraz współzależności istniejących pomiędzy jej elementami. Nie ma tu znaczenia czy mowa o rozpoznawaniu, przetwarzaniu, rekomendacji, diagnostyce, kategoryzacji lub analizie – Internet Rzeczy, po skutecznym wprowadzeniu, oznacza automatyzację działań oraz usprawnienia we wszystkich kwestiach, które związane są z ogólną efektywnością działania przedsiębiorstwa.

Internet Rzeczy to w istocie kilka warstw, które tworzą smart urządzenie:

• Warstwa UX, na którą składa się: kontekst (znajdujemy się w określonym czasie, w określonym miejscu, z określonym produktem), interfejs (czyli każdy sposób interakcji z urządzeniem – warstwa wizualna, dotykowa, głosowa oraz gesty) oraz samo urządzenie (wbudowane, wiszące, ruchome, znajdujące się na ubraniu, w pojeździe lub budynku).
• Warstwa technologiczna, czyli software i hardware, oprogramowanie, bezpieczeństwo, sposób komunikacji, mobilność, protokoły oraz wszystkie inne składowe niezbędne do prawidłowego działania.
• Warstwa rynkowa, na którą składa się miejsce działania (instytucja, budynek biurowy, fabryka, pojazd) i przeznaczenie urządzenia. Czym innym będzie smart kamera zamontowana w pomieszczeniu, działająca w trudnych warunkach (np. pył i kurz), a czym innym kamera umiejscowiona w poruszającym się pojedzie.
• Warstwa biznesowa, czyli jak produkt trafi do końcowego klienta (jako licencja, oprogramowanie, urządzenie) oraz co chcemy sprzedawać (trwałość, wydajność, żywotność).
• Warstwa fizyczna, na którą składa się sposób interakcji ze światem fizycznym (np. jak będzie działać bateria, czy urządzenie działa w oparciu o mechanizm, pneumatykę, elektryczność etc.).

Internet Rzeczy opiera się na skomplikowanej siatce współzależności i relacji pomiędzy tymi warstwami. Ich prawidłowe działanie jest niezbędne do osiągnięcia rezultatów w postaci:

• monitorowania procesów produkcyjnych w celu optymalizacji i zapobiegania awariom,
• wykrywania stanu technicznego obiektów,
• kontrolowania przestrzeni magazynowych,
• ulepszania systemów bezpieczeństwa i nadzoru,
• śledzenia towarów i kontrolowania ich stanu,
• kontrolowania ruchu infrastruktury,
• zarządzania przepływem pracowników.

Zakładając, że te technologie są wdrażane świadomie i z określeniem dokładnego celu ich wykorzystania, można pokusić się o podpięcie zebranych przez nie danych do technologii blockchain.

---

Jak wykorzystać blockchain we wdrożeniach Internetu Rzeczy?

W zamierzeniu blockchain jest zdecentralizowanym systemem przechowywania danych. Co więcej dane te są niezmienialne, nieusuwalne oraz pozwalają na dokładny monitoring związanej z nimi aktywności.

Koncepcja blockchain opiera się o inteligentne kontrakty (smart contracts), w ramach których dane (w postaci tzw. bloku) trafiają do zbioru informacji, czyli tzw. łańcucha. Łańcuchy te mogą pobierać wszystkie zainteresowane (uczestniczące w projekcie) strony, dzięki czemu bloki te są, do pewnego stopnia, transparentne.

Architektonicznie ten system stworzono po to, aby zapobiegać centralizacji oraz przeciwdziałać sytuacji, w której przez awarię głównego serwera stracimy wszystkie dotychczasowe dane. W momencie, gdy są one rozsiane pomiędzy różnymi uczestnikami (każdy z nich posiada własną kopię informacji) to środowisko, w którym działamy, zaczyna przejawiać takie cechy jak:

• interoperacyjność,
• przewidywalność,
• przejrzystość,
• niezmienność,
• koordynacja,
• zgodność,
• bezpieczeństwo,
• zaufanie.

Może budzić to pewne kontrowersje („Po co miałbym udostępniać swoje dane?”) ale okazuje się, że w pewnych warunkach bardzo sprzyja to transparentności oraz rozwojowi dojrzałego przedsiębiorstwa – na przykład wtedy, gdy posiadamy firmę, która zarządza skomplikowanymi relacjami, posiada skomplikowaną logikę biznesową, i której tożsamość jest niezwykle ważna. Co więcej, w ramach działania istnieją co najmniej dwie firmy współpracujące, dla których istotnym czynnikiem jest redukcja kosztów i poprawienie wyszukiwalności informacji. Wówczas to spełnione są przesłanki do tego, aby zaadaptować tę technologię do swoich potrzeb.

Taka adaptacja będzie miała sens w przedsiębiorstwach, które są na tyle dojrzałe, by stosować Internet Rzeczy i rozważają wprowadzenie blockchain ponieważ:

• Interesuje je poprawa kwestii nadzoru – jeśli coś pójdzie nie tak np. wystąpią awarie lub wycieki danych, to wówczas zapis blockchain ułatwia zidentyfikowanie słabego ogniwa i podjęcie działań naprawczych.
• Akceptują stosowanie szyfrowania i rozproszonego przechowywania danych – co oznacza, że ​​dane mogą być zaufane przez wszystkie strony zaangażowane w łańcuch dostaw.
• Chcą wprowadzić widoczne udogodnienia za sprawą inteligentnych kontraktów – pozwalają one na tworzenie umów, które zostaną wykonane po spełnieniu określonych warunków np. dokonanie płatności jest autoryzowane, gdy warunki wskazują, że usługa została dostarczona.

---

Wady wdrożenia blockchain

Oczywiście, jak każda technologia, również ta posiada pewne wady, które mogą zapobiec jej  wdrożeniu. Należą do nich m.in.:

• Blockchain sam w sobie jest bezpieczną technologią, jednak IoT, korzystające z setek protokołów, wymaga bardzo dużych nakładów finansowych związanych z kwestiami bezpieczeństwa.
• Niezaprzeczalnym problemem jest prądożerność blockchain. Bitcoin, wraz ze wszystkimi swymi serwerami, zużywa więcej energii niż cała Norwegia potrzebuje w ciągu roku. Innymi słowy, blockchain znacząco zwiększa rachunki za pobór prądu.
• Ważna jest także kwestia szybkości. O ile np. VISA potrafi w ciągu sekundy obsłużyć 24 tysiące transakcji, tak bitcoin może wykonać ich tylko ok. 7. Dlatego, jeśli zależy nam na bardzo szybkim działaniu ekosystemu, to możemy poczuć się zawiedzeni.
• Problem stanowi również skomplikowana terminologia i cały technologiczny narzut, który trzeba zrozumieć, aby móc swobodnie poruszać się w obszarze rozwiązań blockchain, bitcoin i IoT.

Kolejnym problemem jest sama istota Internetu Rzeczy, a dokładniej problem z interoperacyjnością technologii. Idealnym kandydatem do adaptacji i wykorzystania byłoby rozwiązanie smart, które cechowałoby się:

• wysoką intuicyjnością użytku (ogólnie rozumiana prostota),
• łatwością połączenia (nieskomplikowany protokół komunikacji),
• semi-inteligencją (rodzaj sztucznej inteligencji)
• interoperacyjnością (która pozwalałaby na możliwość swobodnego doboru urządzeń dostępnych na rynku).

---

Przegląd projektów łączących IoT i blockchain

Niestety rynek nie jest skłonny do wprowadzenia tego typu rozwiązań. Powstają setki protokołów, które powodują rozwarstwienie się producentów (tzw. wymyślanie koła na nowo, czyli powstawanie dziesiątek podobnych rozwiązań), dewastujące technologiczną stabilność (zachwianie zaufania konsumenckiego) oraz wywołujące sztuczny wzrost kosztów (każdy producent chce zarobić i oferuje swoje rozwiązanie jako to najlepsze).

Choć pojawiają się rozwiązania pokroju m.in. AllSeen Alliance, ITU, IoTivity oraz Open Connectivity Foundation, a niektóre branże, reprezentowane przez organizacje pokroju GE Healthcare, Duke Energy lub NASA, mają na celu pomoc społeczeństwu i próbują przetrzeć szlak dotyczący współpracy, to pewien niesmak wywołany działaniami rynku blockchain pozostaje. Mimo to firmy wciąż wierzą w związek IoT oraz blockchain.

Byty pokroju m.in.: Atonomi, Powerledger, Chain of Things, blockMesh, FOAM, OriginTrail, IoT Chain, IoTeX lub Waltonchain to tylko czubek góry lodowej tego technologicznego świata, który pokazuje jak ogromny potencjał kryje się za tymi rozwiązaniami. AWS, Microsoft, Google – każda z tych firm dostrzegła, że ilość danych produkowanych, zbieranych i analizowanych przez Internet Rzeczy wymaga zastosowania technologii, która pozwoliłaby na transparentne, spójne i bezpieczne działanie. Również wiele innych, mniejszych firm używa blockchain.

MediLedger Network powstało jako adaptacja blockchain, która miała na celu ukrócenie niewłaściwych praktyk lekarskich związanych ze sztucznym zawyżaniem cen leków oraz ograniczaniem ich dostępności dla konsumentów.

Alibaba, po licznych aferach związanych z żywnością, która była sprzedawana przez sieci powiązane z chińskim gigantem, postanowił śledzić łańcuchy swych dostaw. Miało to na celu zapobieganie takim procederom, jak produkcja np. sztucznych jajek, toksycznego mięsa, fluorescencyjnych cukierków czy wypełnionych cementem orzechów.

Wien Energie, we współpracy z rządem austriackim, postanowiło poprawić transparentność informacji poprzez pokazanie społeczeństwu, na co przeznaczane są ich podatki. Dzięki temu obywatele mogą czuć się bezpieczniej i pewniej we własnym kraju.

Everledger to z kolei blockchain, który ma uchronić posiadaczy takich dóbr jak np. diamenty przed ich utratą. Technologia ta ma ułatwić weryfikację posiadanych zasobów i zabezpieczyć w ten sposób posiadacza np. diamentu przed jego kradzieżą i próbą ponownej sprzedaży.

Takich przykładów ze świata jest znacznie więcej. Wszystkie łączą jednak wspólne cechy:

• chęć zapobiegania awariom,
• możliwość wykrywania słabych ogniw,
• lepsza współpraca z kontrahentami.

Wszystkie te elementy mogą być zrealizowane z chwilą, gdy dostawcy technologii będą w stanie zagwarantować system odporny na ataki, zmiany oraz oszustwa. Tak właśnie wygląda współpraca pomiędzy blockchain oraz Internetem Rzeczy.