新系統：利用區塊鏈與邊緣計算，充分釋放智能設備潛力！

導讀

近日，西班牙 IMDEA 網路研究所研究人員開發出了新型「DisCoEdge」系統，該系統旨在轉變我們對於設備所有權的觀念，從而改善當前的公共事業以及創造新服務。

背景

目前，世界上有數以百萬計的設備很大程度上未得到充分利用。隨著每一個新版本與新產品的發布，筆記本電腦、智能手機、路由器或基站的存儲、聯網、感知、計算的能力不斷增長。那麼，為什麼不讓所有那些額外的千兆位元組（ gigabyte）級別的存儲器以及強大的處理單元協同工作，並拓展對我們有用的服務呢？

（圖片來源：IMDEA網路研究所）

摩爾定律（Moore"s law）是這樣表述的：當價格不變時，集成電路上可容納的器件數目約每隔18~24個月就會增加一倍，性能也隨之提升一倍。根據摩爾定律，我們很可能持續地購買到越來越好、越來越有用的產品。對於我們大多數人來說，這意味著速度與存儲容量的指數式增長。但現實情況卻是：設備過剩的容量很大程度上未得到充分利用。

創新

西班牙 IMDEA 網路研究所的研究人員正通過我們身邊隨時可用的技術，探索新機遇。近日，他們開發出了新型「DisCoEdge」系統，該系統旨在轉變我們對於設備所有權的觀念，從而改善當前的公共事業以及創造新服務。

DisCoEdge 是由西班牙科學、創新和大學部提供資助，完全由 IMDEA 網路研究所科學家們展開研究的一個項目。該項目集中研究「霧計算/邊緣計算」、「近距離通信」以及「區塊鏈」等新興概念。

（圖片來源：Shutterstock）

技術

DisCoEdge 旨在將繁重的計算任務和大量的存儲空間，通過位於網路邊緣的許多簡單設備（例如，家庭路由器或者手持式或攜帶型的智能設備）來分擔。這一開創性的想法有望開闢一個新市場，它就像一個社交網路集市，個人和企業用戶可以加入其中。在這個新市場中，個人或者企業可以購買或售賣個人設備或企業設備的部分用途，來存儲信息、運行程序、挖掘數據等等。它將帶來新的應用，例如通勤者們在上下班途中，通過協同工作下載與分享娛樂內容；員工的智能手機、平板電腦、或者家庭設備上的企業存儲系統（類似於 Dropbox 或 Google Drive），可以分享磁碟空間來緩存視頻和音樂。

（圖片來源：參考資料【2】）

該項目的兩位領導研究員之一的 Vincenzo Mancuso 解釋道：「該系統的目標就是提高能源和成本效率。該系統無需訪問蜂窩網路或者WiFi來運行，因為個人設備也可以通過智能手機中普遍可用的設備到設備（device-to-device）的通信方式，例如藍牙來相互通信。然而，在一系列未必可信的機器上，需要一個實體來協調並保證安全分享。這就是區塊鏈技術起作用的地方，這項技術使我們可以構建一個分散式、透明、合作的架構，來追蹤用戶之間的交易。」

這一倡議所面臨的最重要挑戰就是：個人或者公司所屬的設備必須動態且安全地分享和訪問他們附近各種可用的計算資源（例如，WiFi島、家庭網路部署、受信設備所形成的個人雲或者社區雲，甚至是5G以及後續版本的無線電網路）。這需要開發一個多價介面（polyvalent interface）以及新型安全協議，原因是：個人必須考慮到搭便車者甚至攻擊者以及惡意用戶的出現，他們會妨礙系統性能甚至盜取有價值的個人與商業信息。

該項目的另一架構師 Antonio Fernández Anta 補充道：「我們知道，為了參與到這種變革性的市場中的企業與私人業主感到非常值得，我們必須實現一個激勵和回報性的系統。DiSCoEdge 系統背後的關鍵創意，並不是產生一個自由代理人市場，而是一個作為市場經紀人、中間人以及提供擔保的平台。在我們的願景中，由於採用了創新的區塊鏈理念，經濟人會使交易變得透明且可追蹤。「

價值

在這個協作方案中，普通人可充分地利用在強大、昂貴的技術設備中的投資；同時，運行邊緣計算與霧計算應用的智能家居設備（包括智能電視和電器）將提升其可用性。DisCoEdge 也將為網路運營商提供另外一個市場機遇：以靈活的方式售賣他們昂貴的電信系統的容量，不僅包括通信而且也包括通用的存儲與計算能力。

關鍵字

智能設備、邊緣計算、霧計算、區塊鏈、5G

參考資料

【1】https://www.networks.imdea.org/whats-new/news/2018/putting-underused-smart-devices-work

【2】Per-Olov ?stberg, James Byrne, Paolo Casari, Philip Eardley, Antonio Fernández Anta, Johan Forsman, John Kennedy, Thang Le Duc, Manuel Noya Mari?o, Loomba Radhika, Miguel ángel López Pe?a, José López Veiga, Theo Lynn, Vincenzo Mancuso, Sergej Svorobej, Anders Torneus, Stefan Wesner, Peter Willis, J?rg Domaschka (Junio 2017). Reliable Capacity Provisioning for Distributed Cloud/Edge/Fog Computing Applications. In: The 26th European Conference on Networks and Communications (EuCNC 2017), 12-15 June 2017, Oulu, Finland.

【3】Antonio Fernández Anta, Chryssis Georgiou, Kishori Konwar, Nicolas Nicolaou (June 2018). Formalizing and Implementing Distributed Ledger Objects. ACM SIGACT News. 49 (2). pp. 58-76. ACM New York, NY, USA. ISSN 0163-5700.

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