區塊鏈技術在智慧家庭中應用淺析
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區塊鏈技術正在賦予數字經濟發展新動能，各國均加緊在這一領域進行布局，中國也十分重視區塊鏈技術的發展。與此同時，區塊鏈技術正加速向實體產業滲透，其在智慧家庭業務中的應用愈加廣泛。區塊鏈技術不僅可以解決智慧家庭行業一直備受詬病的隱私安全問題，還可以通過共識機制和分布式網絡降低“物物互聯”的運作成本，讓智能家居設備連接更有效率、成本更低，并提升產業鏈協作效率。此外，在家庭業務場景（如安防）中率先應用區塊鏈技術，不僅能形成智能設備的底層連接，還可搶先一步打破智慧家庭同質化競爭困局。
一、區塊鏈產業爆發，行業應用
成發展重點區塊鏈是去中心化的分布式數據庫（賬本）技術，其具有去中心化、不可篡改、透明和可追溯的特點。在區塊鏈技術迅猛發展的同時，政府也出臺多項舉措促進其發展。如表1所示，美國、英國、日本等國家均已從戰略層面加強對區塊鏈產業發展的部署，陸續推出相關戰略和發展路線圖。我國也意識到區塊鏈技術的集成應用在新的技術革新和產業變革中起著重要作用。我們要把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口，明確主攻方向，加大投入力度，著力攻克一批關鍵核心技術，加快推動區塊鏈技術和產業創新發展。國家對區塊鏈的發展態度愈趨明朗，相關部委和省市也陸續出臺扶持政策，據不完全統計已達12項，更有17個省市出臺多項區塊鏈發展政策指導意見及通知，并提供資金、人才等方面的支持。中國在全球區塊鏈產業中居重要地位。IDC預測，2024年全球區塊鏈市場將達到189.5億美元，五年預測期內（2020—2024）實現約48.0%的復合增長率。中國區塊鏈市場規模五年年均復合增長率（CAGR）將達到54.6%，增速位列全球第一。前瞻產業研究院數據顯示，中國區塊鏈市場將保持高速增長，2021—2026年市場規模年復合增速將達到73%，2026年的市場規模將達163.68億美元，未來20年中國區塊鏈行業市場規模有望達萬億級別。截至2019年8月，全球共有2450家區塊鏈企業，企業數量最多的3個國家分別是美國、中國和英國。互聯網、IT、金融等領域的企業較早涉足區塊鏈產業，以螞蟻金服、騰訊、浪潮等為代表的企業在相關領域的探索小有成就，研發出擁有核心技術的區塊鏈底層平臺，相關標準的研究制定工作也處于世界前列。截至2019年7月25日，全球公開區塊鏈專利的申請數量達1.8萬余件，中國專利數量占全球專利數量的一半以上，是美國申請專利數量的3倍。知識產權第三方機構IPRdaily聯合incoPat創新指數研究中心的《2020上半年全球企業區塊鏈發明專利排行榜》顯示，前100名企業主要來自14個國家和地區，中國占比最高，為46%，其次為美國，占比為25%。區塊鏈技術正從數字貨幣加速滲透至其他領域，已在貿易金融、社會公共服務、選舉、司法存證等多個行業得以應用與驗證。截至2019年8月，全球由各國政府推動的區塊鏈項目數量達到154項，主要涉及金融業、政府檔案、數字資產管理等領域。在中國，區塊鏈技術應用最廣泛的領域是金融服務和企業服務，占比超過80%，應用主要包括跨境支付、保險理賠、證券交易等。區塊鏈與物聯網、大數據、人工智能等技術的融合正顯著加快，并將逐步向智能交通、醫療健康等領域擴展。
二、智慧家庭市場前景廣闊
在千兆寬帶入戶與5G提速降費的共同推動下，中國智慧家庭市場迎來爆發期。前瞻產業研究院預測數據顯示，2017—2021年，年均復合增長率約為48.12%，2021年市場規模將達到4369億元人民幣。截至2021年5月底，中國寬帶接入用戶總數達5.05億戶，為家庭設備聯網化奠定了重要基礎。2018年中國智慧家庭滲透率較低，僅為4.9%，同期美國數值高達32%，國內滲透率的提升將為智慧家庭市場提供廣闊發展空間。從技術發展及用戶需求來看，技術成熟催化智慧家庭落地，用戶消費意愿大幅提升。人工智能技術是智慧家庭發展的前提，5G的發展從根本上解決了智能終端部件之間的信息傳輸問題。消費者對智能家居產品的認可度大幅提高，智能音箱等入口產品大受歡迎，以“80后”為代表的消費者群體對智能鎖等智能家居設備的需求進一步擴大，為智慧家庭產業提供了較為廣闊的發展空間。從智慧家庭市場中的企業布局來看，其更強調智能家居產品的服務性和實用性。參與智慧家庭市場的企業主要有四種類型：中國移動等電信運營商，小米、美的、格力等硬件廠商，阿里、騰訊等互聯網巨頭，以及創業公司。今年以來，亞馬遜、蘋果等國際科技巨頭均在開發智能家居新功能和服務上發力，力求提供更加個性化、實用的體驗。隨著智能家居產品的多樣化，場景智能需求變得更為強烈，未來智慧家庭平臺接入率將進一步提高。
三、區塊鏈可有效解決智慧
家庭行業發展痛點在智能家居設備傳輸數據中應用區塊鏈技術，用戶數據和隱私在安全方面更有保障，可在一定程度上解決智慧家庭的安全問題。安全問題是阻礙智慧家庭行業發展的重要因素，由于智能家居產品采集了大量家庭成員的隱私數據，很多用戶擔心聯網后的智能家居設備出現網絡安全漏洞。通過區塊鏈技術可以使設備識別和身份驗證更有效，降低他人惡意篡改數據的可能性。區塊鏈分布式的網絡結構特點，能在很大程度上保證即使一個或多個節點被攻破，整體網絡體系的數據仍安全可靠。同時，與底層硬件的集成更容易設計出安全的共識算法協議，讓整個區塊鏈網絡運行更加穩定。區塊鏈以低成本建立互信、共識機制和分布式網絡，有效解決了智能家居設備之間的協作問題，提升了“物物互聯”的效率。在區塊鏈模式下，信任是基礎，接入的設備只需要關注核心的業務功能，相互之間的運行效率得以顯著提升。目前智能家居設備仍處于推廣階段，用戶最關注產品的易用性和實用性，最怕智能家居變“智障家居”，區塊鏈通過建立信任機制可以很好地解決這一問題，此模式下的智能設備均按相同的規則運行，簡化了一些不必要的流程，以往的人為操作都可以通過機器自動執行，智能設備之間的連接更有效率。在區塊鏈架構下，智慧家庭實現“去中心化”，規避了中心化架構的高額運維成本，使智能家居設備的連接和運維成本顯著降低，有利于智能家居的普及和推廣。傳統的智能家居架構是中心化的，區塊鏈的“去中心化”特性使得智能家居設備無需中心服務器，提升了智能家居的可延展性，這種簡單且可擴展的模式便于快速復制，容易形成規模效應，有效降低接入成本。此外，分布式結構還可以有效解決智能家居設備之間的信息“孤島”問題，促進信息的交互和協作。在此體系下，過去成本過高、體驗不好的產品將得以改善，有望實現從“雞肋”到“剛需”的質變。門鎖、LED燈泡、插板等智能家居設備的使用周期較長，軟件更新和設備維護成本相對較高，通過應用區塊鏈技術可讓設備形成一個自我維護社區，有效降低維護成本。
四、對智慧家庭業務引入區塊鏈技術的思考
在家庭業務場景（如安防）中率先應用區塊鏈技術，形成智能設備的底層連接，可搶先一步打破智慧家庭同質化競爭困局。當前三大運營商均將智慧家庭作為業務重點積極布局，普遍采用“單品+云端”的連接方式，應用則主要集中在VR視頻、游戲和安防等領域。此模式的弊端是：家庭中各種智能設備來自不同企業，數據歸屬不同平臺，多個用戶ID無法打通。對運營商而言，智慧家庭業務要成為新的收入來源，需要大規模的設備接入，通過分析連接數據探索業務新方向。通過對鏈上設備的管控和場景聯動，持續系統地收集家庭大數據，不但可以打破原有家庭云平臺間的“孤島”，還可以對這些數據進行統計和分析，探究哪些場景可以聯動，為后續家庭應用開發提供決策依據。當前智慧家庭市場參與者都在推行平臺化戰略，但各平臺間不能兼容，領先企業可以通過區塊鏈構建智慧家庭服務平臺，利用區塊鏈技術的可信數據和開放服務，在家庭服務成型接口規范和標準制定上起帶頭作用，力爭成為標準牽頭人或制定者。在智慧家庭業務中加入區塊鏈模組，形成一個基于硬件的分布式P2P網絡，借鑒“挖礦機制”建立積分制度，激活用戶使用興趣，提升用戶ARPU值，促進智慧家庭業務發展。當前家庭寬帶新用戶數量和ARPU值的增長均已放緩，需要新的突破口，而區塊鏈對商業模式層面的改變和企業組織形態的調整影響深遠，相關企業可借助區塊鏈技術對現有商業模式進行優化，利用現有的硬件設備構建一個P2P網絡，每個終端就是一個節點，鼓勵每個節點“挖礦”，其收益可形成積分。可嘗試建立數據商店，將智能家居設備產生的數據進行流轉，探索數據交易的新發展路徑。在“新基建”浪潮中，數據的作用越來越重要，成為驅動經濟增長的“新動能”。企業通過收集數據，再進行相應分析處理，可了解業務發展現狀及趨勢，進而發現新的市場機會。不過，因為缺乏有效的信任機制，出于隱私和安全方面考慮，大量應用數據都沉淀在系統中無法流轉，難以發揮真正作用，建議相關公司在智能家居中應用區塊鏈技術后，再行建立數據商店，促進應用數據的流轉。在操作上，可對智能家居設備產生的數據采用統一數據模型采集，再經過清洗、脫敏、歸約等操作保證數據質量，然后為不同行業提供數據分享交換機制，促進數據的流轉以更好地實現數據價值。
作者:黃實 王曉晴 單位:中國移動通信有限公司研究院戰略與產業研究所