8、区块链驱动的物联网系统架构风格解析

区块链驱动的物联网系统架构风格解析

1. 传统网络物理集成机制与全集中式架构

传统的网络物理集成机制中，物联网设备通过网关与云进行交互，且物联网设备对区块链并无感知。在计算和存储负载分布方面，假设整个系统的总计算和存储负载为五星。在全集中式架构里，如图3.2a所示，云组件被标记为五星，这意味着几乎所有的计算和存储资源都由云平台集中提供。

从区块链的角度来看，除支付逻辑外，系统的大部分组件都在链外，区块链仅作为计费层使用。这种设计背离了区块链的去中心化理念，也无法充分利用区块链的可扩展和分布式共识技术。所以，如果主要目标是通过去中心化来解决物联网系统的问题，这种架构通常不是合适的选择。不过，若已有传统物联网系统，开发团队想通过集成支付功能来测试区块链技术，这种架构风格就有其用武之地了。其主要优点是能以一种直观但简单的方式将物联网系统与区块链结合起来。

2. 伪分布式架构

为了遵循去中心化理念，理想情况下，系统中的大多数实体都应成为区块链网络中的节点，每个物联网和终端用户设备都应是区块链端点。但由于物联网系统对计算能力、存储和网络带宽的低成本要求，在每个设备上部署功能完备的区块链端点在现实中通常不可行。

伪分布式架构通过引入适配节点来解决这个问题。如图3.2b所示，添加了一个额外的边缘组件，其中包含一组作为适配节点的区块链端点。物联网设备可以通过构建签名并序列化的原始交易，然后将交易处理任务委托给适配节点，从而向区块链发送交易。根据物联网设备的数量，边缘服务器可能需要启动一个或多个端点，可使用微服务架构来高效管理这些动态分配的端点。

大部分端点部署在边缘，计算和存储负载从云转移到了边缘，如图中五星中的三星标记在边缘。这种