這是我的第299篇專欄文章。
前幾篇文章，我持續介紹了AIoT+Web3=DePIN(分布式物理基礎設施網絡)這一最新趨勢。
在驅動DePIN增長飛輪的過程中，物聯網預言機起到了至關重要的作用。
那么如何深入淺出的解釋什么是“物聯網預言機”呢?
這是一個讓我們既熟悉又陌生的詞匯。
在兩周之前舉辦的第九屆區塊鏈全球峰會上，aitos.io首席執行官林瑤發表了題為《BoAT3物聯網預言機：鏈接物數世界之道》的演講。演講中，林瑤解讀了物聯網預言機，并且發布了BoAT3作為物聯網預言機賦能者的概念。
在中秋國慶的雙節小長假期間，BoAT3仍在快馬加鞭的持續進化。
前兩天，aitos.io正式發布了關于BoAT3的全面介紹白皮書《BoAT3 物聯網預言機：DePIN新敘事下如何將真實世界資產橋接到Web3?》(BoAT3 IoT Oracle: Bridging Real-World Assets to Web3 in the DePIN Narrative)。
白皮書中詳細闡述了物聯網預言機及其工作流程、構建模塊、開發指南。這不僅是BoAT3的一個重要里程碑，也是物聯網+區塊鏈持續創新的階段性成果。
因此今天這篇文章，我們一起來全面解讀：
什么是物聯網預言機?
物聯網預言機為何對DePIN的發展至關重要?
物聯網預言機如何工作?
什么是物聯網預言機?
先來說明什么是預言機?
在區塊鏈的術語中，預言機(Oracle)是為智能合約提供外部信息的第三方服務。
預言機作為智能合約與外部世界通信的網關，為區塊鏈打開了一扇通往外部世界的窗戶。
在計算機領域，預言機是一種抽象電腦，又稱諭示機。
預言機具備圖靈機的一切功能，并額外擁有一種能力：可以不通過計算直接得到某些問題的答案，這個過程叫做Oracle(神諭)。也就是說，預言機可以解決圖靈機通過計算也無法解決的問題，比如從外界獲取問題的答案。
舉個例子，有一個天氣預報預警的去中心化應用，用戶可以通過鏈上智能合約進行天氣預報的查詢。天氣預報的數據不是在鏈上自行生成的，而是需要智能合約向氣象服務網站的接口發起請求獲取數據。這時預言機就起作用了，智能合約可以向預言機發起請求，由預言機執行氣象服務網站接口的調用，返回一致性的響應數據給智能合約，供智能合約處理。
了解了預言機的概念，接下來，我們就更容易理解什么是物聯網預言機了。
由于在DePIN敘事中，拉通了物理世界和Web3.0領域，這就必須要利用最新技術將物理世界與區塊鏈打通，讓物理世界中的數據上鏈進行交互。
而物聯網預言機本質上作為一個翻譯者，是將信息從物理世界傳遞到數字領域的首選，也是潛移默化的改變區塊鏈技術與現實世界之間協作關系的變革者。
可以說，物聯網預言機為信息從現實經濟流向區塊鏈提供了一條高效、可靠且安全的途徑，推動了實時反應，并賦予來自真實世界的價值，以及前所未有的動態性。
圍繞物聯網預言機的探索一直都在進行。aitos.io與物聯網和區塊鏈融合生態中的眾多合作伙伴一起，致力于探索如何讓全球海量的物聯網設備都能快速訪問區塊鏈服務，從而賦能各類物聯網設備成為預言機。
早在2018年，aitos.io就率先啟動了開源項目BoAT-X，它是BoAT3的前身。BoAT-X是物聯網行業的一組區塊鏈賦能工具，用于管理鏈上身份(加密算法和密鑰)，進行可驗證的聲明，將交易傳輸到區塊鏈。
近年來物聯網產業高歌猛進，“物超人”之后持續著井噴式發展，預計到2025年全球物聯網設備的數量將達到全球人口的5倍以上。海量的物聯網設備正在日以繼夜的高效采集數據，為人工智能訓練和推斷等各類數據應用場景提供寶貴的數據“原油”。
而數據“原油”的有效開采和價值挖掘關鍵就在數據必須是真實可信的。區塊鏈可以在多方之間進行可信的數據確權，并記錄各類數據采集活動。
但對物聯網進行區塊鏈改造并非易事。因為大多數物聯網設備的能力遠遠沒有我們想象的強大，比如很多物聯網開發者熟知的硬件開發板“樹莓派”功能強大，在實際商用場景中，大多數物聯網設備的性能遠遠不如“樹莓派”強大。
如何將各種面向碎片化場景、能力參差不齊的物聯網設備上鏈，讓物聯網設備成為有效可用的預言機，這就是BoAT-X乃至BoAT3所要解決的挑戰。
應對這一挑戰的基本策略是裁剪區塊鏈錢包核心功能，并將其移植到物聯網設備的關鍵組件上。
過去五年， BoAT-X區塊鏈應用框架作為多鏈物聯網區塊鏈錢包，已經率先支持了主流的物聯網芯片和模塊，特別是有效解決了各類資源受限的物聯網芯片和模塊的上鏈問題，并且覆蓋了絕大多數內置物聯網芯片或模組的智能硬件設備的區塊鏈改造場景。而BoAT3正是BoAT-X在Web3.0時代的重要延續。
物聯網預言機為何對DePIN的發展至關重要?
DePIN是Web3與AIoT結合的一個全新的敘事，其中“De”代表分布式、“PIN”代表物理基礎設施網絡。DePIN的關鍵特征是通過眾包的方式構建物理基礎設施網絡(例如，無線網絡、存儲網絡)，這就需要組織協調起現實世界中數以百萬量級的設備，先從供給端創造出一個能提供足夠大量、有吸引力的底層基礎設施服務網絡。
DePIN的參與者們作為供給側的建設者，正在孜孜不倦地投身于各類物理基礎設施網絡的搭建和運營，并因其做出的實際貢獻而獲得獎勵。因此，在DePIN領域，準確測量、安全報告和有效驗證物理工作至關重要。而準確衡量建設者們所做的實際工作量是有效獎勵的關鍵基礎，就是物理工作量證明(PoPW)。
在此前的文章《AIoT+Web3=DePIN，共建機器間大規模協作網絡的網絡》中，我曾經對PoPW做過詳細介紹。
PoPW是DePIN的核心機制，因為有了PoPW，才能讓全球幾十萬、甚至上百萬的社區貢獻者一起來參與DePIN基礎設施網絡的建設。
物聯網預言機正是落實PoPW的重要技術手段。
因為物聯網預言機能夠有效的度量工作量，并且能夠把工作量實時登記到區塊鏈上，實現給貢獻者公允的回報。
我們看到各種各樣的設備在不停運轉，給社會做出重要的貢獻，這個就是物理工作量(Physical Work)。
它可以是充電樁給車充了多少電，可以是基站對外發了多少字節的數據，可以是光伏發了多少度綠電…這些是對外的商業服務，應該有商業的回報，需要基于這個工作量的精確度量，給到公允的回報。
物聯網設備透過傳感器去采集工作量，比如光伏發了多少度電。透過物聯網設備內制的設備錢包，用設備公鑰對工作量進行簽名，這樣就可以得到一個物聯網設備要度量的工作量的可驗證的憑證，這就是PoPW。
需要把PoPW送到區塊鏈上面，讓智能合約根據貢獻，根據PoPW度量的工作量進行分配。這里會引入物聯網預言機的機制。因為合約要訪問鏈下數據，必須要有物聯網預言機的支持。
PoPW是物聯網設備產生的鏈下數據，就需要有物聯網預言機來服務，物聯網的預言機去判斷和驗證這是不是來自真實設備的真實數據，這個過程就叫PoPW驗證。
一旦經過驗證的PoPW，就可以放到區塊鏈去存證，送到合約里面，根據合約的規則進行相應的分配。
通過將PoPW安全地錨定到區塊鏈，物聯網預言機將現實世界的資產與Web3連接起來。
物聯網預言機如何工作?
物聯網預言機提供了一套用于DePIN項目的硬件和軟件解決方案，涉及物聯網設備、云服務和區塊鏈服務，用于生成、報告和驗證特定物理工作量的證明。
對于每個DePIN項目來講，能夠準確測量、安全報告和有效驗證每一個DePIN 基礎單元的物理工作量至關重要。
DePIN 基礎單元是執行物理工作的各類終端。例如，無線網絡DePIN 基礎單元的PoPW是它傳輸的字節數;而太陽能光伏發電DePIN 基礎單元的PoPW是其發電量。物理工作量代表了各類真實世界資產的狀態或價值。
無論精確的測量標準是什么，DePIN 基礎單元通常依賴物聯網設備來測量和報告PoPW，并由分布式網絡進行驗證。與區塊鏈原生數據不同，PoPW實際上是鏈下數據。因此，需要物聯網預言機來安全可信地將PoPW上傳到區塊鏈上，以進行貢獻評估。
受限于計算能力、存儲空間以及網絡連接以及供電等能力的不足，傳統的物聯網設備訪問區塊鏈服務并非易事。
例如，一個室外天氣數據采集器可能采用太陽能面板和電池進行供電，為了節能甚至需要周期性地喚醒以測量和報告天氣數據，在這類天氣數據采集器中安裝一個客戶端(比如以太坊)來傳輸PoPW幾乎不可能。
為了解決這類棘手的問題，BoAT3物聯網預言機應運而生，它將海量物聯網設備改造成DePIN 基礎單元，記錄各類PoPW，從而將現實世界的資產引入Web3.0。
如上圖所示，DePIN系統中典型的PoPW流程是：
DePIN 基礎單元產生一些物理工作量(例如，采集天氣數據)并生成工作量數據。
在這些數據中，可能會有一些非PoPW應用數據(例如，低電池警報)被直接發送到去中心化應用的后臺(上圖中的粉紅色路徑)。
與此同時，PoPW在DePIN 基礎單元內部生成，通過打包工作量數據(例如，溫度和濕度)。DePIN 基礎單元中的設備錢包持有唯一的設備加密密鑰，并對PoPW進行簽名。簽名后的PoPW聲明隨后通過上圖中的藍色路徑發送到物聯網預言機。
物聯網預言機根據在數字身份DID中注冊的設備憑據來對PoPW進行簽名驗證。如果驗證通過，經過驗證的PoPW將發送到區塊鏈和去中心化應用(上圖中的綠色路徑)。
經過驗證的PoPW成功存儲到區塊鏈上后，各類去中心化應用可以調用這些PoPW(例如，基于物理工作量對作出貢獻的DePIN 基礎單元進行獎勵)。
寫在最后
物聯網預言機正在成為DePIN世界的重要基石，它連接著現實世界和區塊鏈世界，為基于物理工作量的價值交換和治理提供了技術支持。
蓬勃發展的DePIN生態系統需要物聯網預言機來將DePIN基礎單元貢獻的物理工作證明上鏈。與其他Web3項目不同，DePIN基礎單元是基于物聯網設備構建的，為真實物理世界提供服務，這帶來了許多新機遇。
通過安全可信地將PoPW上傳到區塊鏈，物聯網預言機在DePIN的全新敘事下，正在幫助現實世界的資產在Web3.0新經濟下煥發出全新的活力。
讓我們繼續關注物聯網預言機的發展，也歡迎你加入到這個嶄新世界的構建中來!
如果你對《BoAT3 物聯網預言機: DePIN新敘事下如何將真實世界資產橋接到Web3?(BoAT3 IoT Oracle: Bridging Real-World Assets to Web3 in the DePIN Narrative)》白皮書的更多內容感興趣，歡迎點擊下面的鏈接閱讀原文：
中文版：BoAT3 物聯網預言機：DePIN新敘事下如何將真實世界資產橋接到Web3?
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