“物联网+区块链”应用与发展白皮书

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1、前言当前，新一轮科技革命和产业变革正持续深入，云计算、大数据、物联网、人工智能、区块链等新技术不断涌现，数字经济已成为推动经济增长、促进经济社会发展的新动能。区块链作为“去中心化”协作、分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法和智能合约等技术在网络信任管理领域的集成，近年来已成为众多国家政府、企业和研究机构的关注热点，相关技术和标准组织层出不穷，产业界亦纷纷加大投入力度，寻求相关技术方案应用落地。我国《“十三五”国家信息化规划》中把区块链作为一项重点前沿技术，明确提出需加强相关新技术的创新、试验和应用，力求抢占先机，掌握新一代信息技术主导权。在2019年10月24日中共

2、中央政治局第十八次集体学习会上，习近平总书记强调：把区块链作为核心技术自主创新重要突破口，加快推动区块链技术和产业创新发展。目前，区块链技术已被应用到物联网、智慧城市、智能制造、供应链管理、数字资产交易、可信云计算、网络标识管理等诸多领域并将逐步与实体经济深度融合，助力实体经济转型升级。业界预测，物联网、区块链与人工智能等技术的融合应用将引发新一轮的技术创新和产业变革。本白皮书由中国通信标准化协会（CCSA）物联网技术委员会（TC10）总体组（WG1）物联网区块链子工作组牵头，TC10各工作组共同参与编写，主要参与编写单位包括：中国联合网络通信集团有限公司、中兴通讯股份有限公

3、司、中国信息通信科技集团有限公司、中国信息通信研究院、北京邮电大学、南京邮电大学、中国电科信息科学研究院、中国电信集团有限公司等，主要参与编写专家包括（排名不分先后）：加雄伟、杨开敏、穆晓君、孙进芳、严斌峰、黄峥、郑锦荣、李铿、桑梓勤、罗松、亓峰、沈苏彬、马超、张亮亮、胡杰等。本白皮书系统介绍了区块链的技术特点、国内外区块链产业的发展现状及区块链与物联网融合带来的技术优势，着重分析了区块链在物联网的网络、平台和行业应用等方面的发展及应用情况，并提出了物联网区块链技术与应用发展建议，希望与业界分享，切实提升物联网与区块链融合发展与应用水平。目录一、概述11.1区块链的技术特点2

4、1.2区块链的产业情况41.3区块链与物联网的融合7二、区块链促进物联网网络的发展92.1提升5G网络覆盖能力92.2提升网络边缘计算能力102.3提升物联网身份认证能力112.4提升物联网设备安全防护能力122.5提升通信网络运维能力132.6提升国际漫游结算能力132.7提升物联网数据管理能力14三、区块链提升物联网平台的能力143.1基于区块链的物联网业务平台143.1.1物联网业务的部署与访问183.1.2物联网设备的连接与访问193.1.3物联网数据的收集与访问203.1.4物联网区块链的参考模型213.1基于区块链的云服务223.1.1区块链云服务223.1.2区

5、块链边缘云服务23四、区块链赋能物联网行业应用244.1智慧城市254.2工业互联网264.3物联网支付274.4供应链管理284.5物流与物流金融284.6溯源防伪294.7智能交通304.8医疗保健304.9环保314.10能源324.11农业344.12车联网36五、“物联网+区块链”发展建议36附录A术语40附录B区块链标准、专利与产业联盟42B.1区块链国际标准42B.1.1ISO42B.1.2ITU43B.1.3IEEE43B.1.4W3C44B.2区块链行业标准45B.3区块链专利申请47B.4区块链产业联盟48B.5区块链开源平台50图表图1边缘计算与网络演进

6、11图2传统物联网业务平台15图3物联网业务平台工作模式16图4基于区块链的物联网业务平台18图5物联网区块链的参考模型21图6BaaS框架23图7区块链应用全景图25一、概述近年来，物联网网络和业务发展迅速。随着越来越多的物（物理世界的物和虚拟世界的物）的接入需求，现有的基于中心化信任管理的物联网网络与业务平台将面临越来越多的挑战。权威机构预测2020年物连接数将超过500亿，2025年物连接数可能超过1000亿。万物互联将重新塑造现有网络与业务平台。与此同时，万物互联也将使得现有物联网网络与业务平台面临巨大挑战，主要包括：——扩展能力：承载百亿级物联网设备连接服务，物联网

7、网络与业务平台需要有新型的系统扩展方案；——网间协作：运营商之间需要构建新型的协作关系来满足海量物联网设备接入服务；——安全与隐私保护：缺乏针对海量物联网设备的通信和数据安全手段，以及隐私保护的措施；——信任机制：缺乏针对解决复杂环境下的海量物联网设备的连接与数据可信机制；——通信协作：缺乏海量物联网设备之间通信的兼容和协作机制。近期，随着5G标准冻结、各国频谱加速发放，5G商用进程正在快速推进。5G网络将提供不少于十倍于4G网络的网络速率和海量连接，同时网络时延可以降低至1毫秒，且引入虚拟化、云化、智