Аналіз інтегрованої архітектури розумного міста з блокчейном та IoT
Анотація
Зосереджено увагу на тому, що удосконалення інтернеу речей став концепцією зростання та розвитку розумного міста, адже, надаючи різноманітні інтелектуальні додатки, такі як інтелектуальний транспорт, промисловість 4.0 і розумне фінансування, вони можуть покращити якість життя своїх мешканців. Розумні міста, засновані на сучасних інформаційних технологіях, є потребою сьогодення для вирішення проблем урбанізації та покращення загального добробуту громадян. Оскільки обмін даними має важливе значення для сприяння системній інтеграції міських секторів, насамперед розвитку розумних його складових, то існує потреба в децентралізації, прозорості та відкритості інтеграції міських секторів для ефективного розповсюдження даних між ними. Технологія блокчейн забезпечить вищий рівень безпеки, відстежуючи транзакції в незмінному, безпечному, децентралізованому і прозорому розподіленому реєстрі. При розробленні архітектури мережі розумного міста важливо враховувати підмережі. Прикладом є розумна структура міста, де давач під'єднаний до лінії освітлення, яка може бути частиною великої архітектурної програми. Розумна будівля може бути частиною мережі розумного міста. У зв'язку з цим потрібно враховувати той факт, що дані можна передавати не тільки локально, а й через велику мережу будівель і загалом у велику мережу міст. Розроблення нових мереж "розумного міста" необхідно для вирішення поточних обмежень щодо їхньої побудови. Встановлено, що побудова мережі "розумного міста" нового типу має важливе значення для оптимізації національної системи управління та її потенціалу. Це вимагає співпраці всіх секторів державного управління для формування позитивного механізму стимулювання процесу обміну інформацією. Охарактеризовано потенціал та внесок блокчейну у розумні міста шляхом вивчення та аналізу літератури наукових досліджень щодо концепції та основ створення блокчейну, в т.ч. його дещо найпрактичніші застосування. Розроблено проект гібридної мережі розумного міста на підставі блокчейну та IoT та конкретні деталі запропонованої моделі.
Завантаження
Посилання
Biryukov, A., & Khovratovich, D. (2016). Egalitarian Computing. USENIX Security Symposium, 315–326. https://doi.org/10.48550/arXiv.1606.03588
Biryukov, A., Dinu, D., & Khovratovich, D. (2015). Argon 2: the memory-hard function for password hashing and other applications. Semantic Scholar, 11 p. URL: https://orbilu.uni.lu/bitstream/10993/31652/1/Argon2ESP.pdf
Bitcoin Historical Data. [Available online]. URL: https://www.kaggle.com/mczielinski/bitcoin-historical-data, Accessed date: 18 Oct 2023
Bocek, T. M., Rodrigues, B. B., Strasser, T., & Stiller, B. (2017). Blockchains everywhere – a use-case of blockchains in the pharma supply-chain. 2017 IFIP/IEEE Symposium on Integrated Network and Service Management (IM), 772–777. https://doi.org/10.23919/INM.2017.7987376
Coelho, F., Larroche, A., & Colin, B. (2017). Itsuku: a Memory-Hardened Proof-of-Work Scheme. IACR Cryptology ePrint Archive, 2017, 1168. URL: https://eprint.iacr.org/2017/1168.pdf
Ferrag, M. A., & Maglaras, L. (2020). DeepCoin: A Novel Deep Learning and Blockchain-Based Energy Exchange Framework for Smart Grids. IEEE Transactions on Engineering Management, 67, 1285–1297. https://doi.org/10.1109/TEM.2019.2922936
Geneiatakis, D., Soupionis, Y., Steri, G., Kounelis, I., Neisse, R., & Nai-Fovino, I. (2020). Blockchain performance analysis for supporting cross-border E-Government services. IEEE Transactions on Engineering Management, 67(4), 1310–1322. https://doi.org/10.1109/TEM.2020.2979325
Gu, M., Berg, R., & Chen, C. (2017). Investigation of Practical Attacks on the Argon 2 i Memory-hard Hash Function 6. Semantic Scholar, 16 p. URL: https://courses.csail.mit.edu/6.857/2017/project/21.pdf
Hardjono, T., Lipton, A., & Pentland, A. (2020). Toward an Interoperability Architecture for Blockchain Autonomous Systems. IEEE Transactions on Engineering Management, 67, 1298–1309. https://doi.org/10.1109/TEM.2019.2920154
Lao, L., Li, Z., Hou, S., Xiao, B., Guo, S., & Yang, Y. (2020). A Survey of IoT Applications in Blockchain Systems. ACM Computing Surveys (CSUR), 53, 1–32. https://doi.org/10.1145/3372136
Liu, Y., Wang, K., Qian, K., Du, M., & Guo, S. (2020). Tornado: Enabling Blockchain in Heterogeneous Internet of Things Through a Space-Structured Approach. IEEE Internet of Things Journal, 7, 1273–1286. https://doi.org/10.1109/JIOT.2019.2954128
Meng, W., Li, W., & Zhu, L. (2020). Enhancing Medical Smartphone Networks via Blockchain-Based Trust Management Against Insider Attacks. IEEE Transactions on Engineering Management, 67(4), 1377–1386. https://doi.org/10.1109/TEM.2019.2921736
Mistry, I., Tanwar, S., Tyagi, S., & Kumar, N. (2020). Blockchain for 5G-enabled IoT for industrial automation: A systematic review, solutions, and challenges. Mechanical Systems and Signal Processing. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2019.106382
Rathore, M., Paul, A., Ahmad, A., Chilamkurti, N., Hong, W.-H., & Seo, H. (2018). Real-time secure communication for smart city in high-speed big data environment. Future Generation Computer Systems, 83(2), 638–652. https://doi.org/10.1016/j.future.2017.08.006
Rejeb, A., Rejeb, K., Simske, S. J., & Keogh, J. (2022). Blockchain technology in the smart city: a bibliometric review. Qual Quant, 56, 2875–2906. https://doi.org/10.1007/s11135-021-01251-2
Salha, R. A., El-Hallaq, M. A., & Alastal, A. I. (2019). Blockchain in Smart Cities: Exploring Possibilities in Terms of Opportunities and Challenges. Journal of Data Analysis and Information Processing, 7, 118–139. https://doi.org/10.4236/jdaip.2019.73008
Sharma, P., Moon, S., & Park, J. (2017). Block-VN: A Distributed Blockchain Based Vehicular Network Architecture in Smart City. Journal of Information Processing Systems, 13(1), 184–195. https://doi.org/10.3745/JIPS.03.0065
Singh, Ch., Tripathib, R., Walia, R., Chauhand, D., & Asokane, A. (2021). Blockchain and IOT integrated Smart City Architecture. Turkish Journal of Computer and Mathematics Education (TURCOMAT), 12(9), 62–69. URL: https://turcomat.org/index.php/turkbilmat/article/view/2794
Sung, Y., Sharma, P. K., Lopez, E. M., & Park, J. H. (2016). FS-OpenSecurity: A Taxonomic Modeling of Security Threats in SDN for Future Sustainable Computing. Sustainability (Switzerland), 8(9), 919–944. https://doi.org/10.3390/su8090919
Viriyasitavat, W., Anuphaptrirong, T., & Hoonsopon, D. (2019). When blockchain meets Internet of things: characteristics, challenges, and business opportunities. Journal of Industrial Information Integration, 15, 21–28. https://doi.org/10.1016/j.jii.2019.05.002
Xu, Z., Zhang, J., Song, Z., Liu, Y., Li, J., & Zhou, J. (2021). A scheme for intelligent blockchain-based manufacturing industry supply chain management. Computing, 103, 1771–1790. https://doi.org/10.1007/s00607-020-00880-z
Zeng, X., Peng, Y., & Wang, Q. (2018). Research on food safety traceability system based on IoT and blockchain technology. Food Mach, 34(9), 100–105. https://doi.org/10.19026/ajfst.8.1479
Zhang, X., & Li, X. (2018). Application and development path of blockchain in agricultural cold chain logistics. Taiwan Agric Res, 153(4), 70–73. https://doi.org/10.1007/s12063-021-00180-5
Zheng, W. (2022). A Blockchain-based Data Sharing Platform for Smart Cities. CSIEDE 2022, ACSR 103, 75–85. https://doi.org/10.2991/978-94-6463-108-1_10
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
