区块链用例：物联网（IoT）

重点整理物联网（IoT）将实体装置连接到网际网路，让住宅、城市与产业中的远端监测、自动化与资料收集成为可能。
区块链可透过提供安全、可抵抗篡改的装置资料记录，并让不需中央权威的机器对机器（M2M）交易成为可能，来增强物联网系统。
加密货币可能作为 M2M 经济的支付层，让物联网装置能彼此自动付款，例如用于频宽、电力或资料等服务。
去中心化实体基础设施网路（DePIN）代表了一项近期发展：区块链用激励机制促使人们建置与分享真实世界的基础设施，例如无线网路。
可扩充性仍是关键挑战：多数区块链目前尚无法处理大规模物联网部署所需的高量微交易。
简介物联网（IoT）与区块链是两种各自单独已引发重大变革的技术：它们影响资料如何被收集、储存与分享。结合在一起，它们可能代表一种强大的组合，能应用于跨产业的多种区块链用例。
本文说明什么是物联网、它如何运作，以及区块链技术可能在其未来发展中扮演的角色。
什么是物联网？物联网（Internet of Things）指的是连接到网际网路的实体装置、感测器与物件所构成的网路。这些装置能彼此通讯并与中央系统互连，能自动传送与接收资料。例子包括智慧恒温器、健身追踪器、工业感测器与连网车辆。
这个概念源自更早期关于将「非运算型」物件连到网路的想法。较常被提及的早期例子之一，是在 1980 年代末，MIT 的学生使用感测器远端监控可乐贩卖机。1994 年的一篇期刊文章中，Reza Raji 提出可利用网路资料封包来自动化住宅与工厂。
到了 2008 年，连网装置数量多于世界上的人口。这一里程碑被广泛认为是现代物联网时代的起点。
物联网如何运作？物联网系统通常由感测器或连网装置、通讯层（通常是网际网路或本地网路），以及分析传入资料的处理系统所组成。
感测器可能会量测温度、位置、心率或动作。这些资料会被传送到伺服器或云端系统，之后就能触发自动化回应。举例来说，智慧恒温器会根据房间内感测器量到的温度读数来调整供暖。
物联网装置也能与智慧型手机、智慧中枢（hub）以及语音助理连结，让使用者可远端监测与控制。部分平台使用集中式中枢，即使在没有网际网路连线的情况下也能运作，以提升可靠性。
个人与居家用途的物联网智慧住宅装置是消费者最熟悉的物联网例子。它们包含可透过手机或中枢控制的连网灯具、门锁、供暖系统与安全摄影机。语音控制的助理也能透过单一介面管理多个装置。
物联网也具备显著的辅助科技潜力。即时感测器可在行动力受限的人离开床位时提醒照护者，或当心率监测器侦测到异常读值时发出警示。这些应用能提升高龄者与身心障碍者的安全性与生活品质。
商业与工业用途的物联网工业物联网（IIoT）将连网感测器技术应用于制造、物流与农业。感测器能追踪供应链中的环境条件，例如温度与湿度，以确保产品被正确储存与运送。
农民可以使用物联网感测器监测土壤含水量、追踪牲畜，或根据即时资料自动化灌溉。制造商则可在设备出现早期故障迹象时收到警报，降低停机时间。这些应用让营运更有效率并减少浪费。
物联网与区块链：为何它们可能能够彼此搭配传统物联网系统多半是集中式的，也就是说，装置资料会透过单一公司的伺服器流动。这会带来潜在弱点：例如伺服器中断、安全性遭入侵，或是提供者的政策变更，都可能影响所有连接的装置。
区块链提供了另一种模式。因为区块链记录是分散式的，且很难被更改，它们能提供更安全且透明的装置活动日志。智慧合约也能在不需要中央中介的情况下，对感测器资料进行自动化回应。例如，智慧合约可能在感测器确认货物已以正确温度抵达后，自动释出付款给物流供应商。
这组合可能降低资料遭篡改的风险、减少对集中式平台的依赖，并使装置与服务之间能建立新型态的自动化合约。
物联网加密货币与机器对机器（M2M）经济随著物联网系统规模不断扩大，人们越来越有兴趣让装置之间可直接进行付款，这通常被称为机器对机器（M2M）经济。在这种模式中，装置会在没有人工介入的情况下，针对资料、频宽或运算等服务彼此自动付款。
加密货币非常适合这类用例。它们可以被程式化，让装置之间自动传送小额价值，且不需要银行或支付处理器。这有时也被称为微支付功能。
然而，现今多数主要区块链网路仍面临可扩充性限制。多数权益证明（PoS）与工作量证明（PoW）的实作，每秒能处理的交易数量有限。这使得它们不适用于大规模物联网部署所会产生的极高交易量。
已有多个专案在研发解决方案。例如，比特币闪电网路（Bitcoin Lightning Network）会将付款在链下处理，以降低主区块链的负载。以太坊及其他网路也已部署第二层（Layer 2）扩容解决方案。部分专案还专门为高吞吐量的物联网应用设计区块链。
DePIN：区块链为真实世界的物联网基础设施提供激励区块链与物联网交会领域的一项较新发展是「去中心化实体基础设施网路」（Decentralized Physical Infrastructure Networks，通常称为 DePIN）。在 DePIN 专案中，个人若为共享网路贡献实体基础设施，例如无线热点、天气感测器或储能设备，就会获得代币奖励。
例如，有些专案允许参与者部署无线热点，并透过提供物联网装置的覆盖范围来获取代币。此模式利用区块链的激励机制来建立网路，而这些网路本来可能需要由单一公司投入大量资本才能建置。
DePIN 在 2024 与 2025 年作为一个产业迅速成长，已代表区块链技术目前较具体的现实世界物联网基础设施应用之一。
限制与挑战尽管具备潜力，区块链与物联网整合仍存在若干挑战。可扩充性是最重要的一点：目前大多数区块链网路通常无法支援大规模物联网部署所需的交易量。
安全性也是另一项考量。物联网装置通常资源受限，可能没有足够的运算能力来执行完整的区块链节点软体。这可能意味著需要依赖较轻量、且可能安全性较低的参与方式。
互通性同样是挑战。不同厂商的物联网装置使用不同的通讯协定，而区块链平台尚未标准化。要让跨越这些边界的系统能运作，需要大量的工程投入。
常见问题（FAQ）什么是物联网？物联网（Internet of Things）指的是连接到网际网路的实体装置、感测器与各类物件所构成的网路。这些装置会自动收集并分享资料，从而能在住宅、城市与产业中实现远端监测、自动化，以及新型态的服务。
区块链如何提升物联网的安全性？区块链提供分散式且可抵抗篡改的装置活动记录。因为没有任何单一方可以掌控该记录，要在未被察觉的情况下窜改或删除资料会变得更困难。智慧合约也能在不需要受信任的中央伺服器的情况下，对感测器事件自动化回应。
什么是机器对机器（M2M）经济？M2M 经济指的是一种模式：物联网装置能彼此直接付费，用于频宽、资料或运算等服务，且不需要人类介入。人们认为加密货币可能作为此模式的潜在支付层，因为它们能在装置之间以小额方式自动传送。
什么是 DePIN？DePIN 是 Decentralized Physical Infrastructure Networks（去中心化实体基础设施网路）的缩写。这些是基于区块链的专案，会奖励个人建置与营运实体基础设施，例如无线网路或感测器网格。
现有的区块链能处理物联网交易量吗？目前多数区块链都面临可扩充性限制，无法处理大规模物联网系统所需要的高频微交易量。像比特币闪电网路、以太坊第二层 rollups，以及专为物联网打造的区块链等解决方案，正在被开发以因应这些需求；但大规模的 M2M 付款系统仍大多停留在实验阶段。
结语物联网已在改变装置与实体世界互动的方式，从智慧住宅到工业自动化皆是如此。区块链技术可能透过提供更安全的资料记录、促成自动化合约，以及让装置得以彼此直接进行交易，来强化物联网系统。
在区块链与物联网整合成为主流之前，仍需解决与可扩充性、互通性以及装置限制相关的挑战。像 DePIN 这样较新的发展显示可行的应用正在出现，但更广泛的 M2M 经济仍是一个长期愿景，而非近期现实。
延伸阅读什么是区块链？它如何运作？
什么是智慧合约？它如何运作？
区块链用例：供应链
什么是权益证明（PoS）？
第一层（Layer 1）与第二层（Layer 2）扩容解决方案

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