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区块链革命：比特币底层技术如何改变货币、商业和世界 第六章 万物账本：物理世界的活化
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在一个很热的晚上，澳大利亚某处偏远内陆地区的一根电线杆在8点整倒下来了。这对在维多利亚大沙漠边缘的一个以金矿为主业的老镇Laverton以外100英里的地方圈养了一些绵羊和牛的威廉和奥利维娅·芒罗来说是一个问题。1在这个夏天，气温经常会飙升到48.9℃摄氏度。他们的孩子Peter和Lois通过卫星链路完成学习，而这也是这个家庭在生病或出现紧急情况时用于与外界卫生服务联系的途径。虽然芒罗一家有一个后备发电机，但它不能长时间驱动水泵、通信和空调设备。总之，芒罗这一家人的生活完全依赖于可靠的能源。
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在9小时后的黎明，电力公司派出了一个团队去寻找和修复倒下的电线杆。客户的投诉让公司对故障发生的地点有个大概的想法，但这个团队花费了超过一天的时间去识别、寻找和修复这条电线杆。同时，芒罗一家和附近的居民、商业和机构失去了电力和与外界通信的途径，这带来了极大的不便，还带来了经济损失和健康风险。在内陆地区，停电不只是让生活停摆，而是很危险的。为了让这些危害最小化，电力公司花费了很高的成本派遣检查员定期去检查庞大的电力网络，试图发现倒下或老化的电线杆。
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想象一下若每根电线杆都是一个智能设备，那么它的维护工作就变得更安全、简单和廉价了。它可以对自身的状态进行汇报并传召相关人员进行替换或维修。无论是什么原因，若一根电线杆发生火灾或开始倾侧、倒下，它会实时生成一个事故报告并通知维修队带上合适的设备来到一个详细的地点进行修复。同时，这条电线杆可以将自己的任务重新指派给附近正常工作的电线杆。毕竟，它们是在同一个输电网中。公共事业公司可以更快速地为社区恢复电力供应，而无须现场勘查所需的庞大、持续费用。
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为人们提供电力
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这仅仅是一个开始。通过使用与物联网相关联的新兴软件和技术，我们可以将智能的元素逐渐地注入现有的基础设施里，如输电网也可以加入能够彼此通信的智能设备。想象一下，如果能够快速地创建一个全新的灵活、安全的网络，而且具备较低的成本，能够为新服务、更多参与者及更高经济价值的实现带来更多的机会。
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这样的结构被称为网状网络（mesh network），即一个将电脑和其他设备直接连接到一起的网络。它们可以根据带宽条件、存储空间和其他能力自动进行重新配置，因此可以抵御故障和干扰。缺乏网络访问条件或可负担服务的社区可以使用网状网络维持基本的网络连接。网状网络是传统的机构、监管和控制从上到下的模型的替代方案；它们可以提供更高的隐私保护和安全性，因为信息流并不会经过一个中心机构。2
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一些机构已经在将网状网络与区块链技术结合起来，以解决复杂的基础设施问题。美国的一家物联网公司Filament正在澳大利亚内陆地区进行一项实验，涉及一种名为“tap”的设备，可以用于电线杆上。这些设备可以直接在相互之间通信，距离最远可达10英里。由于电线杆之间的距离大概是200英尺，因此若当一根电线杆倒下时，上面的一个动作检测器就会通知200英尺外的另一根电线杆并告诉它“我有麻烦了”。如果另一根电线杆上的tap设备出于某些原因无法联系上，那么它会继续联系下一条电线杆，或者是联系下一根（最远可达10英里）能通过最近的互联网回程连接位置（120英里内）与公司联系的电线杆。
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这个tap设备上有着可以持续20年的电池以及低能耗蓝牙技术，顾客可以将这个设备直接连接到他们的手机、平板设备或电脑上。这个tap设置内置了很多传感器，可以检测温度、湿度、光强度和声音，这样顾客就可以用来监测和分析一段时间内的状况，或许还能开发出预测性算法，从而预测一条电线杆的生命周期或即将发生的故障。顾客可以成为气象节点，或将这些数据作为一种信息服务，或将这些数据集在区块链上授权给另一个用户（如政府、广播公司、电线杆制造商或环保机构）。
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Filament的商业模式是一个涉及了三方的服务模式：Filament、它的集成业务客户及公共事业公司。Filament拥有硬件；它的设备持续地监测电线杆的状况并汇报情况的改变——不管是倒塌、发生火灾，还是因为粉尘积聚或山林火灾烟雾所造成的故障。Filament将传感器数据流售卖给集成业务商，而集成业务商转卖给公共事业公司。
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公共事业公司每月为这样的监测服务支付费用。这样的服务使得电力公司无须再进行成本极高的现场勘查工作。由于电线杆在极少数的情况下才会倒下来，电力公司也很少使用网状网络的实际通信能力，这样Filament可以将这些tap设备的多余能力部署给其他的用户。
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“由于Filament拥有这些设备，我们可以将这个横跨大陆大部分地区的网络之上的闲置网络处理能力卖出去”，Filament的联合创始人及首席执行官埃里克·詹宁斯说道，“Filament可以与FedEx快递公司达成协议，通过我们在澳大利亚农村地区的网络让它们的中型卡车有能力实时地往总部发送遥感数据。我们将FedEx加入到智能合约的列表中，现在它们可以付款给每一个设备，让这些设备向他们发送数据”。3FexEd的司机们可以使用网状网络作为通信和车辆跟踪的手段，以在偏远地区指示预计的到达时间和各种故障情况。若故障情况发生了，网络就会向最近的维修工厂发出警报，让它们的维修队带上必需的零件和设备来到故障现场。
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区块链技术是很重要的。这个物联网的应用依赖于万物账本（Ledger of Things）。成千上万的智能电线杆通过很多的传感器收集数据并将这些数据传递给其他设备（计算机或人），这个系统需要持续地追踪所有事物，这包括能够识别每一根独特的电线杆的能力，以确保其可靠性。
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“如果没有身份的话，其他事情也没法实现了”，埃里克·詹宁斯说道，“区块链上的身份是物联网的核心。我们为每一个设备都创建了一条独立的通道。这条通道和身份随后会存储在比特币的区块链上（特定的位置是分配给了Filament）。就如比特币一样，它可以被发送到任何地址”。4区块链（及智能合约）也确保了设备的费用已经有人支付了，这样它们就可以继续工作。离开区块链支付网络的话，物联网就无法发挥功能，比特币在这其中是通用的事务语言。
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社会能源：为街区提供能源
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现在，除了电线杆外，想象一下你可以将电力系统里面的所有节点进行数字化，以创建一个全新的点对点能源生产和分配模式。每一个人可以参与到一个由区块链驱动的供电网络。在纽约州赞助的一个提高能源体系可靠性（哪怕是在极端天气的情况下）项目里，它们已经开始在布鲁克林Park Slope地区创建一个社区微电网了。当它建成后，这个微电网和它本地生产的电能将会在紧急情况时提供应急能力并为顾客降低成本，同时在社区中促进清洁的、可再生的电力、能源效率及能源储存选项的探索。
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虽然校园内的微电网已经出现一段时间了，但它在居民区并不是很常见。北美的城市区大多数的房屋所有者、商业、政府和其他机构从固定的公共事业公司以固定的价格购买电力。现在，我们有不少坐落在本地的可再生的能源选项，如屋顶上的太阳能电池板。本地的公共事业公司会以批发价（通常会有不少的折扣）采购这个太阳能电池板生产的过剩电力。一个顾客可能就是在本地的能源生产者对面的房子里居住，但他们依然需要经过公共事业公司并为自己邻居生产的可再生能源支付完整的零售价。这是很荒谬的事情。
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“现在的公共事业公司有一套命令和控制系统，由少数人去运营一个公共电网。与此不同的是，你可以设计让公共电网负责自身运营的机制”，罗山能源公司的联合创始人及负责人劳伦斯·奥尔西尼说道，“随着公共电网中的节点中的所有资产都帮助维护和运行这个电网，网络的恢复能力就更强了”。5这是一个通过在资产里嵌入智能合约及其它控制机制而实现的分布式的点对点物联网网络模型（如区块链模型）。6当一场飓风摧毁了输电杆塔或火灾损害了一个变电站，这个公共电网能够快速、自动地重新分配电力，以避免大规模的停电。
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恢复能力并不是唯一的好处。在本地使用本地产出的电力比公共事业公司的大规模输电网要高效得多，后者需要在远距离传输电力，这样会带来电力的损耗。罗山能源公司正与当地的公共事业公司、社区领袖和技术合作伙伴一起创建一个市场，在里面，邻居们可以买卖具有环境价值的能源。“因此，你不需要付费给一个采购了可再生能源额度的能源服务公司，而是直接付费给那些真正地在生产出你家中所使用的电力的人，这样的模式是本地化的、绿色的，对你的街区来说也有环境上的意义。这看上去是更公平了，对吗？”劳伦斯·奥尔西尼说道。7是的！
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如果你可以定位每一个这样的资产并为生产和消费分配一个区位价值，这样你就能创建一个实时的市场。根据劳伦斯·奥尔西尼所说的那样，你可以将多余的能源向也在生产可再生能源的邻居进行拍卖。这样做的话，你的社区可以通过点对点交易实现能源供应的可靠性。社区成员可以就实时微电网市场的规则达成共识，如时间段计费、最低价或最高价、离你最近的邻居的优先度或其他用于优化价格及实现最少浪费的参数。你将不需要整天坐在电脑前进行价格的设置或提出购买、售卖的提议。
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未来的微电网将可以收集它们的计算能力所创造出来的热量，将东西加热，捕捉和储存这些热量，这样节点自己可以生成非常小额的电力，人们就能在家中的微电网使用这些电力了。将计算能力分配到社区的建筑物中并使用所产生的高温度去驱动供暖、热水和空调系统的方法，可以提高同样的能源的生产力。“我们的关注焦点是提高最大的效能。”劳伦斯·奥尔西尼说道。
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随着本地化生成的可再生电能越来越多，物联网对固定的公共事业模式提出了挑战，这并不是很遥远的事情了。我们需要应对气候变化并准备好迎接极端气象条件所带来的挑战，特别是把海洋中的岛屿淹没的雨、让旱地变成沙漠的旱灾。现在，我们每年因沙漠化要失去1500万英亩的土地，情况最坏的是在撒哈拉以南非洲地区，在那里人们无法像位于澳大利亚内陆地区的芒罗一家那样负担水泵、空调或迁移的费用。8我们需要输电网络和引擎不再把能源和二氧化碳排放到大气层中。现在公共事业公司正在评估将物联网整合到其现有基础设施能所带来的好处（“智能电网”），若能连接到微电网将会带来一种全新的能源模式。公共事业公司、它们的工会、监管者和政策制定者及像罗山能源公司这样具有创新思维的新成员正在探索这样的新模式：首先在街区的层面生产、分配及使用电力，然后再到全世界。
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计算机的进化：从大型主机到智能药丸
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与我们的能源网络不一样的是，计算能力已经通过几个范式得以进化了。在20世纪50年代至60年代，大型计算机是主流，其中的代表有IBM、Wild “BUNCH”（Burroughs、Univac、国家现金出纳机公司、Control Data和Honeywell）。在20世纪70年代至80年代，微型计算机登上了舞台。Tracy Kidder在他的畅销书《新机器的灵魂》一书中预测了通用数据（Data General）的崛起。就如大型计算机的公司一样，这些公司中的大部分已经退出了该业务或消失了。谁还记得数字设备公司、Prime Computer、王安电脑、Datapoint或惠普、IBM的微型计算机？在1982年，IBM的硬件和微软的软件给我们带来了个人电脑的时代，而那时候苹果公司的Macintosh微型计算机还无法与其竞争。这就是时代的变迁。
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