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戴弘寧：誓做物聯網的“補天者”
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505051.shtm
眾所周知，物聯網一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，它讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象形成互聯互通的網絡。它是基于互聯網之上，使不可交流物體之間進行交流。今天，我們已見證了各種設備通過網絡連接一起，讓生活變得越來越精彩。然而，隨著物聯網的廣泛應用，也不可避免暴露出一些問題和漏洞。香港浸會大學計算機科學系副教授戴弘寧博士正是這樣一位“補天者”，他帶領他的團隊矢志開展以區塊鏈提升物聯網應用領域研究，孜孜以求，尋找科學的解決方案。
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2019年第一屆區塊鏈及可信系統國際會議，戴弘寧以大會程序委員會主席身份致辭。圖片來源：受訪者
區塊鏈提升物聯網應用
智能手機、健身追蹤裝置和無人駕駛汽車有何共通點？這些都是通過網絡來連接或傳遞資訊的物聯網（IoT）裝置。香港浸會大學計算機科學系副教授戴弘寧通過研究發現，物聯網及相關智能裝置固然為我們的生活帶來很多好處，但同時會引發一些新問題：導致敏感信息泄露風險，不同物聯網通信協議之間兼容困難，物聯網管道供給手段多樣化以及物聯網系統風險等等。
戴弘寧表示，物聯網是一個實體物品的網絡，通過連接至互聯網來收集和交換資料。隨著智能家居產品的出現，物聯網不但在日常生活愈來愈普及，更被應用于工業用途，包括產質量素監測、預防性維修和資產追蹤等。
然而，不安全的物聯網系統可能會被入侵，導致資料遺失或被盜用。另外，使用物聯網時亦需要考慮隱私、網絡安全和系統互通能力(interoperability)等問題。為應對這些挑戰，戴弘寧和他的團隊一直在致力研究結合物聯網與一個以安全功能見稱的平臺——區塊鏈。
戴弘寧解釋，它是一種去中心化的數據庫技術，通過自身分布式節點進行網絡數據的存儲、驗證、傳遞和交流的一種技術方案。區塊鏈技術可以實現全民參與記賬，持續滿足各種需求帶來的數據錄入需要。顯著特點：一是數據難以篡改，二是去中心化。
為物聯網設置防火墻
區塊鏈如同數碼賬簿，記錄在對等網絡進行的交易。戴弘寧結合自身積累的物聯網、區塊鏈和大數據分析領域有十多年研究經驗，認為區塊鏈是解決物聯網不足的關鍵。他說：“區塊鏈的資訊可追溯來源，透明且不可篡改。區塊鏈用戶可以采用不具實名的方式進行交易，基本上毋須透露其身份。”
他積極建議在物聯網架構加入區塊鏈作為中介軟體，連接物聯網裝置與背后的系統。這設計將物聯網數據發送至私有區塊鏈網絡，使每筆交易都有了擔保，從而增強用戶之間的信任。區塊鏈結合物聯網后，每筆交易都可以追蹤和驗證，無形中為物聯網系統設置一道防火墻，使其安全度和系統互通能力都得以提升。
可是，目前區塊鏈系統尚有其局限。物聯網的出現大大加速交易量，但區塊鏈現時處理交易的速度遠遠不及Visa或PayPal等網絡。為了提升區塊鏈的整體表現，戴弘寧團隊還研發了一個智能微型支付網絡，讓用戶可以進行多重交易。
戴弘寧說：“微型支付網絡能夠每秒支持幾千宗交易，而且與現有區塊鏈兼容，換言之，區塊鏈網絡不需要作出修改。微型支付網絡亦可以實現跨鏈交易，或令它成為區塊鏈物聯網系統最有效的解決方案。”
區塊鏈賦能智慧生活
目前，戴弘寧和他的團隊正研究物聯網和區塊鏈在醫療保健領域上的潛在應用。他說：“新冠疫情把我們醫療系統的不足，以及醫護人員面對的龐大壓力呈現出來。將區塊鏈與物聯網結合，能夠為醫療機構和病人帶來好處。”
他以遠程醫療為例，生物傳感器、穿戴式醫療設備等物聯網裝置有助醫護人員遙距監測病情。從這些裝置收集到的個人資料將儲存于區塊鏈，保障病人隱私之余，亦允許獲授權的醫護人員讀取資料，并及時回應病人的最新情況。
發展遠程醫療的下一步是智慧醫院。戴弘寧信心滿滿地說：“智慧醫院將透過數據與科技，應用射頻識別和物聯網裝置等技術來提升效率，讓病人得到更好的照顧。另外，智慧醫院藉著采用區塊鏈技術，可確保醫療資訊的可追溯性和真實性。”
隨著科技不斷進步，物聯網和區塊鏈將發展出更多新功能。戴弘寧說：“未來的物聯網裝置除了用來收集資料，還可能會擁有分析資料和下決定的能力。另一方面，區塊鏈或會轉用更環保的共識演算法，促進可持續發展。”
展望未來，這位 2023年AI2000人工智能學者嘉許獎（物聯網領域）獲得者說，物聯網和區塊鏈亦將會在供應鏈、智能制造等領域發展中發揮重要作用。
戴弘寧分析認為，物聯網有可能采用人工智能產生的內容，不過或會引致信任問題。他說：“我們必須緊記單一技術不能解決我們遇到的所有問題。未來將取決于多種技術的融合，互相補足。”
專家簡介
戴弘寧，現為香港浸會大學計算機科學系副教授。ACM/IEEE資深會員，主要研究方向為物聯網、區塊鏈及大數據。
他于香港中文大學獲得計算機科學與工程哲學博士學位及上海交通大學計算機應用技術工學博士學位。曾在香港科技大學、澳洲新南威爾士大學、香港應用科技研究院、電子科技大學、中山大學（廣州）、澳門科技大學及香港嶺南大學訪問及工作。
他是全球頂尖2%高引學者（美國斯坦福大學）、2023年AI2000人工智能學者嘉許獎（物聯網領域）等獲得者，谷歌學術引用12000+次。
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