文摘
本研究试图评估IoT-based智能城市工业的发展和区块链集成的可能性从行业利益相关者的角度作为一个现代的视觉,集成智能城市的未来是建立在情报和丰富的数据连接和人类活动之间的关系。尽管这种理想的一个相互联系的城市景观目前正在测试,积极利用消费者跨越一系列连接节点和服务解决方案,可伸缩性、互操作性和安全性的紧急cyber-physical理想尚未得到妥善解决。本研究使用了一个探索性研究设计混合方法设计方法。一个结构化的问卷调查(量化)和面试(定性)进行收集数据。IBM SPSS是用于数据的分析,计算描述性统计,交叉表,皮尔逊相关性,定量数据的方差分析和专题分析定性数据。通过实证评估122年认知和专业知识的涉众在全球物联网智能城市工业、概念支持收购区块链融入物联网解决方案,强调面向解决方案,系统只有利于分散的优势,自主数据管理骨干,可以应用到未来IoT-based智能城市解决方案。满足广泛和多样化需求的智能城市和其未来的进化,本研究证实,致力于地方分权和区块链中间数据管理是至关重要的可伸缩的、安全的和自主的谈判IoT-enabled智能城市网络。
1。研究背景
聪明的潜在优势,连接系统清单随着城市密度的增加和互联网连通性成为无处不在的从数据挖掘服务效率网络协调1]。这种新型的核心,相互关联的城市基础设施智能城市的概念,是一个理想主义,technoutopian环境是基于数字信息交换(2]。(3)强调,大多数这些设备互相连接,然后再连接到其他设备形成一个物联网(物联网)。从能源管理水需求监控浪费皮卡和家庭自动化、物联网(物联网)是对曾经独立的数字翻译节点和传感器network-bridged cyberphysical解决方案,将改变internet-supported现代社会的行为和相互作用[4]。
鉴于设备之间的连接,这些都是容易受到各种问题,包括互操作性、互联性、安全性和隐私威胁(5]。这些安全威胁占增加攻击设备完整性,数据隐私和安全性和保密6]。(7)强调,使物联网运营模式分散,提高自我调节,自我管理是至关重要的。这种转变可能会为其提供更多的可伸缩性,最小化的基础设施成本、自治,和一个安全的和用户驱动的环境。同时,的一个关键属性功能和高效的智能城市解决方案能力的跨网络传输数据而不需要人类的机构或人工干预。”通过避免倾向达到短期经济利益支持一个长期,系统互连的机会,物联网技术的供应商可以统一通信平台和数据管理系统根据通用、可互操作的标准。
智能城市开发和部署提供证据关于中介的工作模式,为地方分权的挑战,作为一个解决方案的安全性和可伸缩性物联网设备。进行交易,用户需要使用计划,帮助批准其他事务,旨在提高网络的安全,确认和批准,没有冲突发生在事务如与其他传入一个现有的事务(例如,重复花费)8]。这个批准包括另外两个交易的批准,拒绝任何冲突的事务,解决密码问题(8]。考虑到分配物联网异构以及性质,异步方面存在极微小的网络,许多节点没有看到或试图通过同一事务集。然而,了解部署智能城市的挑战继续作为阻挠其集成块。
未能开发互连在数据通信网络限制了高效、安全的信息交换能力,稀释的更广泛的规模优势智能城市的标准。避开这些陷阱,现代研究人员和实验理论家如(9- - - - - -11]提出了区块链信息的集成管理标准不仅能够确保交叉网络数据交换的过程也验证和保护这种交换过程的合法性和互操作性。这项调查提议将比较和批判性评估的需求和潜在优势智能city-oriented blockchain-supported标准物联网连接从IoT-based智能城市利益相关者的观点。本文的其余部分安排如下:部分2提出了研究的问题和目标。部分3解决了研究方法。然后,混合方法的结果的方法(部分4在两个部分(部分)提出了4所示。1和4所示。2分别)。部分5提出了讨论。最后,部分6总结了纸。
2。研究问题和目的
智能城市设计以满足复杂的集成需求,网络互操作性和安全性,必须有一个中央集权的事务管理技术能够处理tb的数据,数以百万计的日常事务,和各种各样的互补,但固有的专有技术。之前的实证研究揭示了一个缺少正规化和连续性发展的务实,综合解决方案网络设计、系统标准,物联网在智能城市的互操作性。带来的一系列安全威胁也缺乏一个统一的框架管理api和数据管理系统的安装提出了用户数据的恶意攻击的脆弱性的担忧和操作。此外,包罗万象的问题和挑战,如可伸缩性、互操作性、成本障碍,安全威胁,缺乏系统性的灵活性将继续坚持一个物联网网络的特点是孤立的信息和限制性的专有数据库(9]。然而,一些实验解决方案(10- - - - - -12)最近成为一个统一的潜在优势的迹象,multinodal, edge-based区块链解决物联网的挑战。这些模型提供有价值的指标的结合统一的潜力区块链解决方案,能利用的概念基础设施即服务(IaaS)连接整个物联网产业。出于这方面的知识缺口,本研究论文旨在从IoT-based智能城市利益相关者获取和评估经验证据与当前努力IoT-connected智能城市工业和可能的途径,可以开发优化区块链技术集成为一个IoT-connected智能城市塑造一个可持续发展的出路。
3所示。方法
3.1。研究方法
在文献回顾了有关这一主题和相关变量的范围,很明显,实验是经验主义的研究在这一领域的主要形态。Ragin和阿莫罗索(13)提出,面对各种各样的典范的研究中,研究者常常依靠比较方法研究内部共性,识别多样性,和评估方法之间的关系。然而,当考虑IoT-based解决方案正在开发的广度,文献综述表明,一个案例研究等方法分析或系统的文献综述将固有的限制,当前的研究。
而不是试图镜子或模拟实验试验的研究人员在这个领域之前,这将是成本高昂、时间和技术使用,更适合当前的研究发展蓝图的行业解决方案的现实世界的经验证据。通过应用什么Bryman [14)描述为“非概率,立意抽样”证据的收集使用混合方法方法收集问卷调查定量证据(全)和定性(8)面访证据从离散样本人口的合格参与者直接经验和知识相对于这个行业。
3.2。研究设计
混合方法的方法是沃特金斯和Gioia [15)称为“收敛的并行设计,”或行政过程分别定量和定性的证据收集和分析,然后结合调查结果来生成一个全面的解释。背后的基本原理的选择相结合的混合方法,抽样策略,和多个变量如下:为了减少可能出现的错误从一个技术和最大化的意义从结果数据解释(16]。
通过设计一个调查工具,是基于从文学与安全相关核心概念,互操作性、可伸缩性、网络设计、系统需求,支持这项调查,采访中包括一系列的六个开放式的问题集中在特定的挑战和机遇在IoT-connected区块链技术应用到智能城市解决方案和照亮潜在问题,并允许领导团队成员提供更多动态的见解关于他们的经验在这个创新领域的物联网和智能城市设计。
3.3。研究人口和数据收集
经验数据收集过程的重点为这项研究强调了观念,经验,和见解的专家目前致力于促进智能城市革命在世界上不同的城市。多层技术,相关的经验见解的可行性,确定和互操作性是只可以从一个主,第一手的角度来说,因此,有针对性的取样方法。的人口研究和本研究的主要目标是物联网行业专业人士,企业和软件开发人员正在积极制定新标准的区块链集成与智能city-oriented物联网解决方案。(14)表明,在这种情况下,研究涉及到个人与特定资格,背景,或责任,然后是有目的的,非概率抽样方法是合理的。因此,一个具有代表性的108独特技能和有经验的专业人士获得的在线问卷调查(包括软件开发人员、软件架构师、软件工程师,和解决方案架构师等等)。另一方面,一个14人的样本人口代表一群决策者与独特的管理和开发新的经验,创新IoT-based智能城市解决方案(首席技术官/首席信息官/智能城市专家/智能城市主管等等)已经通过访谈针对一个更详细的数据收集。
3.4。参与者招募
从谷歌在线问卷,调查链接形式已通过电子邮件和LinkedIn和Twitter等社交网络和专业在全球公司工作人员负责网络升级,物联网,和创新的智能城市解决方案。对于面试,确定目前全球公司负责开发智能城市,IoT-based技术;然后,他们被邀请和联系通过LinkedIn和Twitter等社交网络和专业和个人人力资源部门和领导的直接电子邮件收件箱内的企业电子邮件系统。此外,各利益相关者从参与者被邀请,并采访了公司和企业在2020年沙特物联网会议3月进行,2020在利雅得(https://saudiiot.com/)。
3.5。研究伦理
收集前,伦理批准了马来亚大学的研究伦理委员会(UMREC)。在数据收集(Feb-Oct, 2020),参与者同意也寻求参与者的在线问卷调查,同意参与回答问题之前提交他们的答案。在采访中,研究参与邀请她在面试前发生和同意书签署了参与者在面试的时候。显然,所有与会者都沟通关于数据的匿名和保密。
3.6。数据分析
提出的收敛设计(15)涉及到分析数据通过运用适当的技术在不同阶段的比较结果。数据来自多种来源;定量(全),定性(定性),和三位作者进行这项研究带来不同的观点和分析技巧的分析和解释数据。因此,实证研究结果分为两个并发三角战略(全+ 8)(17),重叠部分的证据以便于分析过程(15]。
关丽珍结果提出了一系列研究结果,包括两个独立和依赖的变量,根据其统计比较关系和潜在的重大偏差。Bryman [14)建议进行统计比较手段,其中包括计算响应均值和标准差为每个独立团体与每一个结构化的提示。虽然这样的描述性统计提供依据确定一致的水平,(18)承认,生成有意义的定量分析,统计比较意味着必须执行。这种单向方差分析(方差分析)测试涉及计算分组偏见之间的关系的统计学意义,每个个人的提示(显著小于或等于5%)。全数据分析采用适当的量化工具,包括Microsoft Excel和IBM SPSS(社会科学统计软件包)20.0版。
质量结果导致多层次的个人反应的每一个面试问题的范围不同,重点,和深度的分析。梅里厄姆和Tisdell说19)建议采用分析主题编码过程中,研究人员能够提炼参与者的反应到他们潜在的主题,导致主题元素的可测量的频率,当整个反应相结合,提供了集团的共识。代码然后提供依据,任何比较分析和允许的见解,参与程度的相似性和差异相对于这个中心参考点。更自信的内部效度结果,大部分的数据收集可以分类为“within-methods”[20.三角测量。也就是说,许多不同的技术被用来收集定性数据。使用开放式问题格式”,在方法之间“三角也发生,数据在同一特定问题聚集一起从问卷和分析定性数据生成的从面试同一主题21]。
4所示。结果
虽然技术和学术前辈区块链采用已经牢固确立探索性研究在过去的十年里,私营部门参与传播的变革作用,采用区块链技术在智能城市的应用程序仍然underdefined和不确定。这个实证研究进行评估关键利益相关者的看法在IoT-smart城市行业关于支持和限制的过渡性挑战变革的影响这一过程。下面的部分将介绍一个比较调查的内部利益相关者,专注于调整和差异化的角度,然后补充这些发现与深入探索内部通过有针对性的面试经验和看法。完整的问卷调查的结果(分析)发表https://docs.google.com/forms/d/1WCFQg-FpabvuKZV3WoqJ9a1OR3zzlCJ5rljFguZShMY/viewanalytics。
4.1。调查(全)发现
这个实证研究涉及到政府的第一个维度的一个结构化的调查工具( )的代表物联网产业,重点支持和区块链辩论的标志性元素,采用技术的挑战,关注和期望由内部利益相关者在这个行业。参与者的分类比较,提出了人口和经验提示在调查的开始。这些人员的反馈被用于确定统计学意义以及定量体重模式。以下部分目前的这些发现,分离提示根据主题焦点和测量仪器的便利化。之前我们的发现,一些符号表中定义1。
以下4.4.1。人口统计和经验概述
为了组织和参与者归类比较,介绍了一系列的人口和经验提示这个调查过程的开始。反馈提供给这些独立变量被用来测试统计显著性和定量内体重模式对分组结果偏差。图1显示,25 - 34岁之间有更多的参与者(23%)相比,那些超过55岁(15%)。然而,一个中年的偏见,61%的参与者表示他们35岁到54岁之间,被发现。没有考虑这种偏见影响这些结果的可靠性和有效性,这个年龄分布表明工人的平均分组在这个领域的技术解决方案和物联网的发展。高亮显示的重量教育这个行业,数字1在这个示例显示了受教育程度分布。约59%的受访者至少获得一个硕士学位,研究结果强调教育的重要作用,支持高技术解决方案的开发和应用。皮尔森相关分析显示积极的统计相关性( , )年龄和教育程度之间的关系。此外,为年龄和长度相关测试经验(智能城市, , ;科技产业( , )呈现在图2确认统计这些变量之间的正相关性,表明参与者很可能通过持续的职业发展和教育发展。
一个重要的结果呈现在图1表明这些利益相关者的相对经验有限的智能城市技术领域的研究,在过去的五年内成为主流。同时,这些参与者表示广泛就业技术/软件行业的经验表明,有直接从一般过渡到智能技术在过去的五年。cross-tabular比较显示,大多数参与者与5 - 6年的经验在智能城市技术是55岁以上的,而那些7年经验以上的参与者是35 - 54岁。这种区别与一般软件相比具有统计学意义的经验,有7年或以上经验的参与者是25到55年来,这是符合他们的报道在智能城市的经验技术。
尽管广泛分布在理解有关区块链技术,皮尔森相关测试无法证实年龄和之间的统计关系区块链技术的理解程度。视觉分布在图2确认样本人口的一大部分(54%)与直接与区块链技术的专业经验。相关分析证实了直接、积极与智能技术和经验之间的关系的理解程度区块链技术( , ),表明理解经验能做出积极贡献的潜力。
除了理解和经验之间的关系,期望呈现在图3被发现与参与者的长度呈正相关的经验与智能城市技术( , )。尽管如此经验水平,然而,15%的参与者认为区块链至关重要,而34.5%表示,这种技术解决方案是很重要的,可能会采用大规模和一个通用的解决方案,将解决一些安全问题,分别。此外,17.5%认为,区块链是有限和对一些公司,5%在他们看来觉得这是与智能城市无关。
4.1.2。结构化的提示
第二系列的提示是基于评估协议,分为中央主题识别在文献综述,包括系统设计、网络管理、竞争压力、区块链创新和安全标准。图4组织相关的反应系统的设计考虑,突出的两个相对强劲的群体决策共识这三个提示。具体来说,57%的人同意,因为物联网是一个分裂而脆弱的网络,它不能被保护在其当前状态。同时,65%的人一致认为,一个集成的区块链存储解决方案将允许满足最低标准的物联网安全;然而,59%认为API设计围绕着一个中心基于云的解决方案允许专有的和创新的解决方案。这种差异可能表明问题在参与者对于整体竞争优势和专有的解决方案与一个单一的、统一的区块链标准。图4显示系统设计的考虑。
第二个一系列的提示呈现在图5专注于网络体系结构和管理规模和被认为是影响物联网集成智能城市设计。结果表明,约有82%的参与者认为,智能城市设计受到大数据资源视能力建设和multinodal数据收集。支持这样的技术,72%的人一致认为,需要集成的核心网络架构,能够如此多样的节点和扩展来满足物联网的需要。这些调查结果确认修正后的网络解决方案的潜在优势和支持征收这些业内人士对于这样一个变革性技术干预。
第三类提示呈现在图6专注于竞争压力和威胁,可能影响的范围的整体可伸缩性物联网和智能城市的实现标准。83.3%的参与者认为,大物联网设计公司之间的合作将使这个行业统一的技术骨干。此外,61%的参与者认为专有网络设计限制行业扩大超出其现有的能力和限制标准的练习。考虑到只有23%的参与者认为区块链解决方案是威胁到公司的内部战略目标,这些发现进一步证实一个更加统一的可行性,协作基础设施标准。
虽然统计比较用方差分析进行评估的权重影响独立人口/经验变量参与者应对这些提示,这个类别显示统计无关紧要的关系对专有软件的响应查询和两个独立的变量:年龄范围( , )和长度的一般科技行业经验( , )。
之间的统计相关性被记录这两个独立变量,cross-tabular分析与年龄范围最初确定预测的关系,即它是显示,35.30%的人不同意这句话是谁的年龄在35到44岁之间。与此同时,41%的人年龄超过45年的同意这种说法,创建一个感知差距,与经验相比,显示一个age-experience障碍与参与者的理解相关专有软件和网络设计。
第四类提示呈现在图7是由两个查询,导致类似水平的共识。特别是,70.37%的参与者认为,对于很多人来说,采用区块链的复杂性造成了障碍。同时,同意65.74%的绝对优势分布式分类帐可能影响系统响应能力和相互依赖关系。同意这些提示,参与者表明虽然优势被认可,技术的复杂性和缺乏了解可能导致阻力或滞后收养。统计上显著的这些提示和年龄之间的关系通过方差分析比较观察;结果显示,年龄范围( , )会影响区块链的技术复杂性,因为它创造了障碍采用和参与;然而,年龄并不影响更大的物联网设计公司之间的合作可以让这个行业发展一个更加统一的中央框架。cross-tabular比较揭示了最小的参与者不可能完全同意这些语句比他们年长的前辈现象,可能表明信心,经验,或concern-based变化。
最后的提示是最大的数量和关注安全问题,因为他们与区块链和物联网。图8展现各种不同的反应,创造机会更详细地探索这些多数和少数人的意见。发现,84.25%的参与者认为,当前的安全威胁为消费者创造弱点,揭露他们的数据和限制访问关键系统。尽管如此越来越多的威胁程度,66%的参与者都认为数据的内在价值决定认为数据时所需的安全级别。虽然55%的人不相信当前物联网安全的标准是足以满足不断扩大的智能城市网络的需要,35%认为他们的公司已经开发了专有的安全解决方案来满足各种需求与物联网相关的设备。
这些发现表明,有一个安全问题之间的矛盾这些公司参与开发物联网安全解决方案和其内部能力通过专有的方式解决这些问题。确认一个机会将区块链技术集成到这个复杂的动态的,64%的人同意这解决方案创建物联网所需的证券化的最低水平。意味着测试的方差分析比较显示统计学意义之间的关系这三个提示和五个不同的独立变量见表2。Cross-tabular分析显示,大多数的女性参与者强烈不同意或不同意声明关于当前的安全标准,而实际上只有男性参与者同意这种说法。年龄范围评估无法识别任何年龄段的偏见可能导致显著变化,除了91.7%的55岁以上的参与者,谁不同意声明。这个统计偏差时重要的进一步探讨与经验效应,即75%的人同意这种说法的充分性与智能技术还不到1年。
提示对内在价值的公开共享数据,统计研究结果相互矛盾,一些参与者拥有超过7年的经验不同意和同意。最多数量的参与者不同意有3 - 4年的技术经验,但其中的一些参与者也同意了。因此,确定这个样品相关统计上显著的关系,而不是更广泛的经验预测关于数据安全的一般看法。最后的统计关系画上最后一个查询在调查中关于参与者觉得消费者不清楚是否对区块链评估安全威胁是否创建极端的漏洞。cross-tabular比较显示,参与者同意强烈,大多数消费者都清楚区块链更容易强烈同意安全威胁可以为消费者创造极端的漏洞。这个发现表明一个强大的威胁焦虑水平和用户之间的积极关系的脆弱性和风险。
4.1.3。加权列表
进一步扩展经验发现和评估的范围由这些参与者共享的问题,要求他们排名列表9因素相关数据安全管理实践和区块链集成物联网安全的影响。顶级的因素是那些最有影响力的支持区块链采用过程的透明度区块链技术( , ),API接口的外围连接( , ),和潜在的内幕访问( , )。这些因素在很大程度上是实际在本质上,他们避免其他提示相关的知觉,对区块链采用预想,或法律问题。此外,最低的提示在这个名单上,中央数据库能够匿名用户事务( , ),还是确定为有些影响力,但它有意关注更广泛的,区块链技术的一般定义。结果是一个加权的有影响力的力量,优先考虑创新和新奇的普遍性和社会技术问题。区块链影响结果如表所示3。
4.1.4。最后考虑
有几个最后提示介绍这个调查结束时为了获取额外的见解从参与者关于关于组织意图和区块链采用他们的观察。图9显示,80%的参与者将支持一个统一的标准接口用于路由和管理物联网流量,确认之前发现关于这个技术解决方案的预期优势随着物联网继续向一个集成的智能城市发展的标准。支持一个统一的区块链标准显示在图9。
大多数的参与者(77%),如图10一致认为,大多数消费者都清楚区块链为非金融交易及其潜在价值。这一发现很重要,因为它强调了势垒采用,需要解决物联网服务部署时为了达到和维持消费者的认同和支持。
解决行业焦点图的临界点11结果显示,69%的参与者认为专有技术带来的安全风险太高独立数据管理。这一发现很重要,因为它证实了这些行业领导者的支持一个新的中央集权的安全标准,验证数据管理区块链等。
尽管有共识关于区块链集成的必要性和提高安全标准,图12强调不同形式的过渡从当前状态独立竞争转向一个更积极的网络集成的状态。最高的代表方法(31%)建议采用绩效导向的整合标准,而21%仍不确定未来如何继续,一个额外的17%正在等待某种形式的创新开发。
4.2。面试(8)发现
为了吸引更多有意义的见解和结论对技术创新的影响和区块链过渡在智能城市应用,一系列的六个问题给出了一个小规模的业内人士( 参与者( ))。行业经验从2到15年以上,这些企业主,软件开发人员和经验丰富的技术工程师在这两个区块链和IoT-based应用程序。他们的见解被聚合问题,蒸馏通过逐行主题编码技术,然后分析了批判性和比较相似点和差异。以下部分呈现这些发现并讨论了影响反应的关系,每个面试问题的焦点。
4.2.1。准备问题1:什么角色你预见未来物联网在智能城市设计吗?将贵公司的技术支持吗?
主题如下:聪明、物联网、城市、公司、技术、解决方案、自动化、和环境。
这最初的面试问题是为了照亮任何潜在的偏差或问题相关的参与者的人口,专注于物联网和智能城市设计之间的关系。P3表明“智能城市利用物联网可以为居民提供一个高效的生活环境,“进一步提出control-oriented机制如安全监测、自动化、和服务响应的解决方案可以用来改善整体环境的生活方式的好处。扩展的影响物联网,P4还建议包括将“促进健康和可持续的环境”,通过定位发展目标和减少污染的解决方案,最好是联系社区的所有成员中获益。P5和P6讨论他们的个人家庭自动化和连接服务,经验表明,物联网将支持一个“聪明的世界”(P5)。P2承认组织致力于物联网集成,“培训”通过降低成本和技术支持,将中央的催化剂和基础设施的连接采用更广泛的规模。参与者认为,物联网可以与大规模集成系统将有助于减少污染,人脉广泛的和安全的生活。然而,工作已经开始在物联网教育P2如上所述,他们说:“我们已经致力于物联网教育和努力一些物联网项目区块链。同时,我们做了一些物联网培训不仅在马来西亚,还在国外像中东等国家。我认为物联网将会发挥巨大的作用在未来几年几5 g使廉价的数据对物联网使用。”同时,预计智能城市利用物联网将为其居民提供高效的生活环境从而创建一个非常安全的环境,犯罪率统一医疗、民众和良好的交通控制和安全。 Conclusively, P4 highlighted that “IoT-enabled smart city design would contribute to a healthier and sustainable environment if aligned towards sustainable development goals defined by UNO.”
4.2.2。问题2:物联网面临的主要安全挑战随着城市景观的发展更多的连接吗?
主题如下:挑战、数据、物联网、设备、安全、个人、和基础设施自动化。
主要的安全挑战被这些参与者直接与结构连接物联网的优势:数据收集和交换的规模和范围。P1,例如,承认的问题,是你的个人数据有多安全,“建议消费者数据容易受到黑客和未经授权的访问,在极端情况下,你不想让它的人的滥用。P2认为问题是更复杂的比数据管理和系统安全与设计的设备,电池生活…硬件的激活或抑制物联网安全挑战。此外,还有“框架的挑战”,认为物联网的结构和网络中的数据安全的事务处理(P2)。P3支持这个网络问题,建议的主要安全挑战将把物联网基础设施从未经授权的数据访问和保持数据安全加密。数据这中心的焦点也是复制的计划被提出的P4, P5,和P6 protection-oriented系统设计和加密被强调为关键的祖先更安全,数据安全物联网解决方案。
4.2.3。问题3:你组织花了多少时间考虑区块链技术与物联网吗?
主题如下:区块链、技术、系统、数据、公司,分散,数据库,网络。
这第四个问题考虑的程度这些公司内部利益相关者从全球物联网产业投资的新兴潜力区块链技术。视觉效果,主题范围内这些反应被认为是直接的和未来的技术优势是公司特有的和programme-oriented。P2,例如,承认,起初,他们公司没有很多的了解区块链和技术意味着什么”和承认这个负担扩大下游在各个市场。为了克服这个障碍,他们的组织认为早期采用者的位置,重点推广这种技术来促进和与所有新兴技术的密切合作与区块链有关。P5等其他参与者表示他们的公司仍在探索区块链,同时P4和P6都表示与区块链与物联网在过去的两年。P1建议,虽然他们的组织是关注区块链与数据库管理,他们不考虑物联网,但更多的在某种意义上是否有必要和它是如何改变工作的方式。虽然这种说法可能表明一种命题外,预期的功能区块链的优势进一步描述这个参与者,表明随着时间的推移,区块链解决方案将为物联网应用程序优化,因为它将取代传统的数据库系统提供一个分散治理是不可靠的。
4.2.4。问题4:软件和IoT-Oriented公司的竞争目标如何被保留下来,但仍专注于一个更统一的标准设计?
主题如下:公司、标准实现,基础设施,设计,安全,和协作。
公司高管和领导人,这个问题是为了引发考虑那些可能的商业障碍和竞争壁垒限制增长或限制扩张由于网络依赖和专有的议程。而物联网仍是一个专有资源,底层基础设施可能会进化,所观察到的P3,他预测,“越来越多的政府推动智能城市,这将导致组织群体的形成,应该为全球标准化物联网基础设施连接。的这个解决方案能有效地消除私有基础设施的竞争优势,而是允许公司专注于P4描述为“共同的sdk,协议适配器,安全措施”。P2表明,“会有并实现设备的基础设施和另一个人…每个人都有自己的房间玩所以他们看到自己定位的。这个标准将取决于监管,最终将由政府的共识,P1建议将导致一个“可接受的标准,以确保有一个统一的或穿制服的标准设计,可以促进合作多个公司相同的目标:开发一个系统的设计,可以适应大多数,如果不是全部,智能城市的蓝图。最终,全国范围内框架的使用,组织群体的形成,使用开源,协议适配器,和物联网基础设施的标准化全球连通性是确定措施保护软件和物联网企业。P10及P12阐明,“坚持国际标准(ISO、IEC等等),他们所做的一切”和“规定通信委员会设定一个共同点和生态系统。“这个统一标准建立在理想化的标准化认证和安全解决方案,允许公司专注于物联网的商业方面(例如,模块、解决方案、软件),同时依靠中央,分类帐或数据库,最有可能会基于blockchain-based解决方案。
4.2.5。问题5:行业领导会扮演什么样的角色在决定采用区块链技术在未来?
主题如下:政府、视觉技术,行业,公司,初创企业,构建,目的,和服务。
通过定位这些经理的看法与他们的角色和身份在智能城市解决方案,这个问题挑战参与者考虑他们的作用在塑造未来的区块链集成和应用。研究结果显示强调智能城市的特定行业解决方案,包括政府服务和这些公司负责IoT-based解决方案。P1,例如,建议行业领袖将提供的桥梁,能够直接连接政府用户,“假设技术创新者的角色带领他们的区块链计划对一个富有成效的解决方案,可以支持智能城市的需要。启动子,也影响者和决策者根据P13解释说:“行业领导作为启动子中扮演一个重要的角色,影响者和决策者。我相信它将发挥重要的作用和影响的采用区块链技术”。此外,他们将执行法律,行为教育意识,推动整个民众的技术。P3支持这个主张,表明工业领导想办法,政府可以受益匪浅区块链使用,“基本上主流采用通过这种技术必不可少的资源,为政府机构。尽管这种潜在优势,P2认为分散和自治的一个核心优势区块链解决方案的开发过程,这实际上从一开始就没有一个领导者和匿名意味着让它生存。在其他行业,有一些身体建立了它,告诉它的愿景是什么;相反,区块链的传递这个很久以前,每个人都有自己的愿景,将自己的道路”(P2)。期望是,为了主流区块链技术,必须有某种程度的合作,同时仍然允许公司保持自己的竞争力,从而促进颠覆性改变不限制的创新性组织(P2, P4)。
4.2.6。问题6:你觉得什么是最伟大的力量区块链集成到智能城市织物吗?限制和担忧?
主题如下:安全、网络、信息、技术、管理、效益,身份,和隐私。
最后的问题提交给这些利益相关者关注区块链集成的最终结果:一个终极实现技术标准,可能会改变织物的智能城市合作。尽管P3乐观地认为“区块链可以解决许多问题与物联网的安全与标准化,“他们还指出,有必要开发一个解决方案,解决了效率问题相关的执行速度和采矿成本。这些成本和speed-related关切被P4和P5重复,也查看安全优势和潜力区块链的可靠性作为激励的好处可以推动这个过程的标准化。P1表示以下优势:“区块链相对传统数据库系统有几个优点:权力下放和透明度。区块链网络交易也被证明是快速和高效的时间,金钱,和能源利用。“建筑在这些潜在好处,P2强调了一个自动化的关键优势,智能城市解决方案的“自由、保护和隐私”创建一个保护基础设施能够满足扩大数字需要社会的同时也提高信息系统的透明度。意识到这样的优势,然而,P1, P2,关于可伸缩性和好表示关切,成本,和政府的支持可能限制投资的可行性和机构承诺,作为“技术合并”(P2),形成更多实实在在的“区块链社区”(P1)的服务和技术解决方案及其实现如上所述侯”…将会面临的挑战,在实现和采用的主要限制。“承认潜在的标准化通过ISO等国际组织,P1也确认的文档被提出,重点是解决互操作性障碍的范围从变量的当前状态的标准,出现的“主动委员会看着区块链标准”来创建一个公共基础为所有行业参与者。
5。讨论
5.1。智能城市的认识
本研究中心的目标是评估当前的优势和潜在的限制物联网作为智能城市解决方案的服务商,从各利益相关者的角度。参与者的反馈在这项研究中已经证实设备的物联网是一个分散的网络,缺乏互操作性和信息交换功能,因为单个节点的所有权性质及其相关数据管理系统。当用户之间的交互和API-supported物联网成为基于权限,那么它可以扩展的范围集成节点以按需应对消费者行为(如GPS、距离、请求时间)(22]。(23)承认,因为源产生的光谱数据在整个智能城市等多元化的网络智能汽车实时传感器数据,系统必须能够分析、解释和应对各种触发器为了使数据管理功能和社会价值的过程。虽然机器学习能力可以提供决策和求解的智能城市优势,的孤立特征数据收集和缺乏网络之间的互操作性,设备和数据集创建的局限性,最终可能限制跨平台信息交换(23]。
针对一项决议向物联网公司常见的基础设施的挑战[24)承认,孤立的物联网应用程序意味着“信息技术层不与操作技术系统用于监控事件,过程,和设备。专有的筒仓的主要后果是在相互关联的系统和用户设备缺乏互操作性,约束,使触发响应或user-optimised事件挑战,多步过程(24]。采访参与这项研究证实了他们的担心组织应用他们的愿景…和自己的道路”(P2)实现智能城市解决方案,表示一个具有挑战性的过渡命题所支持的一种创新领域的开拓者和思想领袖。(10)已经承认根级别的地方分权的必要性,利用轻量级multinodal无线解决方案连接消费者跨分布式和可互操作的网络。(8)指的是这种形式的综合协调“混乱”,想象一个IoT-supported网络解决方案,建立在个人的专有优势api和连接节点。
考虑到物联网的主要优势与它相关联的分布式计算能力和互操作性(例如,一个事件触发多个反应)和创新公司继续开发自己的专有服务(例如,连接照明、安全系统),然后,至关重要的是对未来智能城市技术连接到一个中间的解决方案是可伸缩的,分散的,自适应相对于物联网本身的根本目的。区块链的实际例子对智能城市的贡献提出的优化(25,26)表明,为了使智能城市蓬勃发展,至关重要的是创新企业能够开发技术解决方案,满足多样化的需求。因此,孤立的数据库和在一个复杂的不足,限制了大数据资源多维城市设置。相反,需要的是一个国家最大的权力下放,允许公司开发和提高创新技术解决方案随着时间的推移,服务为中心,而不是来源于专有的,严格的技术。基于见解的学术文献综述(27)和实证研究结果,本研究提供了一个初始命题实现的集成功能IoT-derived智能城市议程:建立和维护网络的最大权力下放,减少网络的脆弱性,提高互操作性,并促进合作创新来提高物联网的规模和功能价值。
中央区块链的优势是它并不局限于任何单一的网络或数据库;因此,作为个人用户更新他们的连锁店,他们收到,确认,证明其他用户的交易而不需要额外的措施或干预措施(28]。这个自治,分散的解决方案从根本上有别于传统模式的数据管理和系统专有数据资源的囤积。参加这个研究非常关注数据的重量和价值被关押在大数据架构现代信息的标准,因此,愿意支持一个分散的实现,service-optimised解决方案,它是基于标准的服务共享和支持。匿名性和最小数据囤积等核心原则将提高用户数据的安全,同时提高系统的相对可信度被用来促进生活服务和系统性反应(25]。最终,数据管理的分散效果,将过渡从管理标准的信息孤岛转向客户支持和响应性的基于服务的标准。
5.2。标准化的实践机会
除了更普遍的影响的考虑物联网在智能城市规划和系统设计,本研究的核心目标都集中在什么修正需要为了实现标准化,优化和网络集成物联网的。尽管广泛定义,这些期望被披露包括更无可辩驳的和可靠的安全标准和能力和扩大规模的物联网。系统的可靠性已被太阳et al。25)作为一个重要前期用户信任;在以用户为中心的环境中无处不在的计算,智能城市的未来连接是完全基于安全的连接节点的能力。在调查证据从全球物联网业内人士,目前的研究显示,有重大问题关于安全威胁,缺乏系统的透明度,不安全感对网络诚信的后果和消费者参与。这些发现证实之前提出的证据(29日,30.]表明健壮和可预测的安全标准之前,消费者信心和信任至关重要。
内部反馈还透露,与私有物联网技术相关安全风险太高,允许继续独立的数据管理。这个论点是与不同的安全标准相关的漏洞,不一致或不充分的安全协议,管理实践和不一致的数据。Kravitz [29日),香港等。30.],Hakak et al。27)已经证实,为了让物联网采用主流,广泛分布在消费者群体,必须有一个安全的标准,不仅增强用户信心,但显然概述了公平使用政策和实践管理数据挖掘相关的商业代理的行为。同时Bruneo et al。31日)建议的修订标准数据管理应该是用户定义的,最近的证据关于用户感知和担心安全威胁和漏洞提出的(32,33]表明,用户没有准备和无知的关于他们的数据的真正弱点在物联网的广度。
选择一个用户定义的隐私的解决方案是一个面向服务的标准,促进系统(SoS)方法在分布式计算基础设施,使得孤立的物联网软件解决方案和专利标准化。(34)承认,相应数据的互补性是中央节点的功能和性能。因此,根据定义,与物联网相关的数据节点应该限制的最小功能输出,或者P2在面试过程中强调严格的标准强调“自由、保护和隐私。的这个限制可以正式到中央方针为普遍应用表明物联网数据管理应该做如下:
边际功能建立和维护一个边际功能数据收集标准限制数据存储所需的最少的方法来实现所需的节点的功能。
边际的概念功能是一个重要的矛盾更公开的数据收集和大数据的实践在现代社会媒体和不间断计算的无处不在。分散,大数据收集实践需要基于物联网功能目标node-constrained [35]。没有需要智能照明系统跟踪社交媒体用户行为,朋友的活动,或财务信息,除非它的边际功能直接相关物联网设备本身。特异性与数据驱动的需要满足,因此,应该成为物联网的一个新的总体标准管理协议的可普遍接受和同意的为了消除未经检查的数据挖掘相关的许多隐私关注和分享34,35]。通过合并公司、开发者和消费者一个多方参与的协议模型的定义和系统设计,提出了物联网安全的统一标准和数据管理将提高这些消费者对更广泛的接受,过渡的采用新技术,数据采集节点,和交互式系统。
5.3。智能城市的应用程序和区块链的优势
务实的物联网的重点围绕着功能交叉技术和物理环境,复杂的命题的变化结构系统目前推动城市活动(36]。日益老化的基础设施和城市的快速扩张导致不一致,有时不兼容的系统无法满足日益有效的指导方针和标准(36]。由于这个原因,37比赛,必须有一个转向“激励开放”在物联网行业的科技公司开发的技术解决方案,可以分布在复杂,常常重叠架构的智能城市。(38)预测,通过消除这些中介服务(如软件、专有数据库)易腐败的和潜在的,自治和自适应智能城市生态系统将有机流动和安全。参与者提出的核心问题在当前的研究中都是围绕着竞争的限制影响及专用智能城市体系结构的标准,表明为了这样一个系统的综合优势最大化,所有权应该是分布式和合作。
革命性智能城市议程是建立在一个系统方法的集成系统,利用多个信息流动流为了协调无缝,合适的资源和服务的高效和有效的管理(36]。这些预测未来技术的交互和user-system-service表明一个集成的系统动力学方法,无法生存的刚性专有的、有竞争力的系统架构。威胁如安全性、可伸缩性和性能的所有面临的网络数码创业者和创新企业设计物联网解决方案,从这些发现很明显,一个更加务实、协作和统一的系统需要的形式blockchain-based物联网。
在问卷的反应,都提出了当前多元化的物联网的网络特征和其支离破碎的建筑结构的影响。(24)提出一个系统的系统智能城市集成方法包括四个不同的部分的信息管理,包括连接、收集、分析和行为。面试回答从高素质人口的行业经理透露,需要一个强有力的领导基地过渡这个行业向更加开放和自适应技术解决方案,这可能涉及某种形式的基础区块链系统的解决方案。研究人员等(39,40)提出了一个统一的和集中的数据共享服务,依靠一个区块链骨干,以确保数据传输的安全性和身份验证。
智能城市应用的范围与拟议中的广泛分散的区块链解决方案。例如,[41,42)提出了智能废物管理解决方案,可作为一种按需本标准的集合。技术将提高垃圾废物管理公司使用的路由信息和将允许一个更动态的皮卡进度比当前基于路径标准(41]。为了应对定性提示在采访期间,参与者也确定了新兴的数字身份的机会(P2)消费者权利倡议,允许消费者定制他们的与建筑环境的交互浏览IoT-integrated城市景观。从这些重叠的命题,有商业和个人的应用物联网的城市景观越来越支持效率,流程,和导航通过无处不在的计算技术。这种冲突的结果功能目的需要最大的可伸缩性,出现在私有企业视野的范围之外,需要某种形式的统一安全、合同和传输标准提供物联网的骨干网络。因此,这一命题提出了以下:
最大可伸缩性建立和利用最大区块链的分布式计算网络的可扩展性,其分散的节点和连接物联网设备的能力在软件服务,以促进安全事务执行。
虽然可伸缩性的理想代表了一种分布式的、自治的物联网节点连接到一个网络功能和适应性区块链骨干,(43,44)已经证明,这种变革的商业可行性解决方案是基于一个标准机构内部的信任,基本上排除了参与和采用。面试参与者建议采用blockchain-based cryptosolution如Ethereum轻量级和商业实践,该行业可能会加速过渡到一个统一的标准。这些调查结果是相似的(27,45- - - - - -47]他们都证明智能行业统一的潜在优势和基于网格的物联网网络节点能够满足智能需求的未来。通过消除举办的重量级要求整个区块链上每一个分散的节点,而不是利用什么(31日)提出了作为edge-level节点获得的加密密钥,物联网数据管理解决方案的可伸缩性成为一个可行的和潜在的商业优势的命题。这项研究已经证实的意识形态和系统转换行业向更加务实的议程,统一的解决方案。因此,IoT-based智能城市的最优解推断学术和实证的研究结果是一个金字塔的三个核心要求:(1)可伸缩性:物联网必须能够有机地成长。因此,任何智能城市解决方案必须是可伸缩的,由于这个原因,个人、专有的中间件解决方案效率不高和不足(2)安全:物联网必须端到端的安全,这意味着数据传输将不可变的和可证明的,未经授权的用户将减轻在所有情况下的干涉(40]。因此,任何智能城市解决方案必须是安全的,因为这个原因,私有云计算解决方案nonstandardised和自营无法实现端到端安全性的标准(3)自治:物联网必须能够自主经营意识到智能城市运营的全部潜力,应用规定的顺序和api的功能分布式网络的设备(42]。因此,任何必须自主智能城市解决方案,因此,专有的中间件解决方案无法实现的要求一个权宜之计,其中端到端之间的关系。
6。结论和未来的工作
本文进行了探索性研究,提供内部证据相关的内部利益相关者评估潜在价值blockchain-optimised标准化,解决集成系统解决方案的局限性IoT-based智能城市的产业。总之,深入介绍了捕获的实证结果从一个混合方法在线问卷调查( 参与者)和面试( 参与者)管理的利益相关者和领导人从全球物联网和智能城市市场。巧合的是,研究研究计划从2020年2月到2020年10月在全球大流行的高峰Covid-19;然而,由于时间限制和有限的资金,研究不能扩展或改变时间表。同时,所有的努力已达到更多的参与者;然而,由于Covid-19,研究面对挑战性的通信被认为是本研究的另一个限制。尽管如此,本研究设计立意,非概率抽样的方法。因此,一个具有代表性的122独特的技能和经验丰富的全球利益相关者从IoT-smart城市组织获得。区块链的发现证实是这些组织的一个可行的和有吸引力的解决方案,但是有障碍相关法规、竞争标准,缺乏行业互操作性和团结。研究结果也证实,有一个矛盾围绕区块链技术知识库,很可能是为了防止加速采用一个统一的标准没有国际的支持和免疫活动。因此,实现智能和智能城市cyberphysical乌托邦的理想,未来的研究可以探索更多的细节区块链技术的一系列分散的交易和聪明的合同将继续和扩大规模部署未来十年的生活方式的重要性。
数据可用性
调查数据用于支持本研究的结果包括在本文中。
的利益冲突
作者宣称他们没有利益冲突的报告对于本研究。
确认
作者非常感谢所有相关人员在任何引用了/这一研究的目的。进一步,作者非常感谢所有参与者自愿参加本研究研究。