基于区块链的物联网设备管理平台的设计

论文总字数：14144字

摘 要

在飞速发展的物联网技术下，各种智能装置投入应用，便利了人们的生活方式，提升了生活水平。但是，物联网系统的架构具有分布式、可变化的特性，难以利用传统的中心化方式进行有效的管理，为了解决这一问题，本文将把区块链和物联网技术相结合，搭建一个可靠、安全、高效的物联网管理系统。

本文的主要研究内容分为三个阶段：1、学习开源项目Hyperledger Fabric，并且了解区块链和物联网等技术的相关概念；2、搭建超级账本的实验平台；3、最后在实验平台上，用GO语言编写链码实现储存设备信息的功能。

区块链最被人们看中的的思想是去中心化。区块链另外一个突出的优点在于建立信用，让人们在不需要考虑中立机构的情况下能够做到相互协调、相互信任。如果物联网能够集区块链的这些优点于一身，那么物联网系统架构可以进行有效的管理。在实验平台搭建完后，通过测试检测，本文设计的系统是一个安全、可靠的物联网管理系统。

关键字：物联网技术；区块链；Hyperledger Fabric；去中心化；物联网管理系统；可靠；安全

Design of IOT device management platform based on blockchain

Abstract

Under the rapid development of Internet of things technology, various intelligent devices are put into use, which facilitates people's life style and improves their living standards. However, the architecture of the Internet of things system is distributed and changeable, so it is difficult to use the traditional centralized way for effective management. In order to solve this problem, this paper will combine the blockchain and the Internet of things technology to build a reliable, safe and efficient Internet of things management system.

The main research contents of this paper are divided into three stages: 1. Learning the open-source project hyperledger fabric, and understanding the relevant concepts of blockchain and Internet of things technology; 2. Building the experimental platform of super ledger; 3. Finally, on the experimental platform, writing the chain code with go language to realize the function of storing equipment information.

The most popular idea of blockchain is decentralization. Another outstanding advantage of blockchain is to establish credit, so that people can achieve mutual coordination and trust without considering neutral institutions. If the Internet of things can integrate these advantages of blockchain, then the Internet of things system architecture can be effectively managed. After the establishment of the experimental platform, the system designed in this paper is a safe and reliable Internet of things management system.

Keywords: Internet of things technology; blockchain; super ledger; decentralization; Internet of things management system; reliability; security

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 区块链发展情况 1

1.2.2 基于区块链的物联网发展情况 2

1.3 研究的主要内容 2

1.4 论文的组织结构 2

第二章 相关技术研究 3

2.1 物联网 3

2.1.1 物联网的应用领域介绍 3

2.2 区块链技术 5

2.2.1 区块链的概述及其工作原理介绍 5

2.2.2 区块链平台的层次划分 6

2.3 本章小结 6

第三章 基于区块链的物联网管理平台设计 7

3.1 系统功能需求分析 7

3.2 Hyperledger 7

3.2.1 Hyperledger Fabric概述 7

3.2.2 交易处理过程 8

3.3 Hyperledger Fabric搭建流程 8

3.3.1 主机环境配置 9

3.3.2 基本环境部署 9

3.3.3 Fabric环境部署 9

3.3.4 启动Fabric网络 9

3.4 具体的功能设计 10

3.4.1 链码概念 10

3.4.2 注册 10

3.4.3 登陆 10

3.5 可行性分析 10

3.5.1 经济的可行性分析 10

3.5.2 技术的可行性分析 10

3.6 本章小结 10

第四章 基于区块链的物联网管理平台实现 11

4.1 搭建Hyperledger Fabric实验平台 11

4.1.1 基本的环境部署 11

4.1.2 Fabric环境部署 11

4.2 启动Fabric网络并完成链码的测试 12

4.3 本章小节 12

第五章 总结与展望 13

5.1 工作总结 13

5.2 展望 13

致谢 14

参考文献 15

引 言

• 1. 研究背景及意义

物联网 [^[1]]在中国历史上第一次被正式的提出是在1999年，那时候的物联网叫传感网，当时就已经开始了传感网的研究，但是当时的设备条件十分有限，并没有得到人们的关注。但如今的物联网发展十分迅速，并且无处不在，大大提高了人们的生活水平。近年来突然流行起来的智能家居就是以物联网为基础来实现，具体来说就是通过网络来控制家中的电子设备。可以预见的是，在随着科技的快速发展，物联网也是在不断的有新的突破，如果物联网发展到一定的程度，那我们足不出户就可以完成每天要做的所有事情，并且家里的各种设备都可以与外部网络连接，通过传感器来传输设备的信号，那人们的生活将走向智能化时代。

物联网即将成为移动互联网时代的下一个新的技术浪潮，各国也在为大力发展物联网做好充分准备。最近几年，在国家政策的鼎力支持和大型企业、公司的不断努力下，中国的物联网行业已经有了比较好的苗头。初步形成的物联网产业体系让中国在物联网在世界上也具备了更多竞争力，在物联网的技术和应用基础方面，也有很快的进展，物联网技术的应用不但减少了人力成本，也是解决提升运营效率的有效方式[^[2]]。

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