结合Trinary和LiFi实现低成本高能效的物联网

IOTA区块大康2018-07-12 18:36:25  阅读 -评论 0  阅读原文

许多人认为,像比特币以太坊这样的协议采用了难度较大的计算方式,从而导致对电力的需求非常高 - 这是有充分理由的。IOTA与这些协议的不同之处不仅在于其独特的共识机制、Tangle帐本和以物联网为发展重点,还在于三进制(Trinary)的使用。IOTA的先进技术并未止步于此,因为LiFi的应用也在实验当中。

三进制简述

正如您可能已经在学校里学到的,今天的计算机使用二进制代码。它的最小数位称为Bit(binary + digit的组合简写),实质上意味着它可以有两个值:0和1,一个字节等于8 bits。根据ASCII(美国信息交换标准代码)编码规则,你在计算机中键入的每一个字母,都会由某个特定的二进制代码(Base 2)来表示。例如,你在计算机中键入一个数字5,它都会被编码为二进制的00110101,以方便计算机的硬件处理其数据。IOTA这四个字母的二进制编码是01001001 01001111 01010100 01000001。使用ASCII,您的计算机可以将二进制数据转换为我们人类可以理解的信息。

IOTA并不是基于这种二进制系统(0/1),而是基于一种叫做三进制的系统,这意味每个三进制数位trit(trinary digit的组合简写)可以使用三个值(base 3):+/0/-或0/1/2。最后,三进制其实就是另一种编码数据的方法。精明的读者现在可能会问:为什么IOTA决定使用三进制?

IOTA采用三进制的原因

首先需要了解一个要点,就是IOTA最初是以一个名为JINN的硬件项目开始的,其目标是开发一个三进制微处理器。其主要优势在于,这些处理器的体型会比"普通"微处理器小很多,但却拥有更高的能效。例如,三元神经网络比现有技术表现出高达3.1倍的能源效率,同时还提高了准确度。

IOTA和JINN都是专为满足物联网要求而设计的,这意味着即使是生产中最小的单位也必须能够将数据传输到互联网。由于我们在这里讨论微型元器件(微控制器,传感器......),因此必须有一个非常节能的解决方案,它足以处理数据并将其发送到周围的设备和网络。

IOTA联合创始人David Sonstebo曾表示:


三进制是最佳基数,具体来说是Base E(2.71 ......),但是你并不能使处理器像这样。所以它归结起来是Base Binary(2)vs Base Trinary(3)。3比2更接近普适值2.71。这绝对是三进制最简单的电梯法则(即简明扼要地说明了采用三进制的好处)。查看完整原文。

如果你想知道为什么Base E是最佳选择,这里有一个数学解释。即使是IOTA的最大供应量也是依照这种三进制逻辑设定的,从而针对三进制计算进行优化,即((3^33-1)/2) = 2.779 x 10^15 = IOTA的最大供应量。

当然,这与普通计算机的构造方式有很大不同,同时也是导致IOTA在同类项目中显得如此独特的原因。重要的是要明白,这一愿景涉及的是在那些能源效率优先的网络边缘地区采用此类三进制微处理器。在能源利用率高的地区,高性能计算机则不需要这些新的专用微处理器。也就是说Jinn的研发并不是为了颠覆现行计算机架构体系,而是专门针对那些对能耗敏感的微型物联网设备。

如果没有三进制处理器,则必须将这些数据重新计算为二进制代码才能使其可用。但是,随着小巧且高能效的JINN处理器的面世并应用于物联网设备,这种情况就会发生改变。这些处理器针对IOTA的算法进行了优化,使最微小的物联网部件也可以参与IOTA网络,并推动下一次工业革命(工业4.0)的实现。

Li-Fi与这一切的关系

这本身就是对计算机工作方式的颠覆性变革。如前所述,三进制芯片并不是要取代现行计算机体系,而是专为物联网设备而设计的。IOTA和JINN推动这种边连通度(edge-connectivity)向前迈进了一步,并设法通过LiFi(可见光无线通信)而不是传统的WIFI网络来传输三进制数据。Come-from-Beyond,IOTA代码背后的核心创作者,于2018年5月9日在Discord上透露:

这意味着你将不再受限于WiFi、4G等设备的可用性,一束光线就能够以非常高的速度传输数据(已经超过 200 Gbit/s)。2011年推出的LiFi本身并不新鲜,然而,当LiFi发展到三进制水平时,它对整个工业领域产生的影响将是史诗级的。

您不再需要费用昂贵的WiFi网络,机器之间以及与互联网之间将通过光线进行连接。每个工厂都有足够的LED灯来用作新的网络接入点。能够在智能城市传输数据的路灯可以从过往车辆收集数据,并通过Tangle接收或者发送这些数据。因为IOTA的可扩展性和LiFi实现的高数据吞吐量,所以可能性是无穷无尽的。在此背景下,David Sonstebo关于IOTA扩展能力和光速的推文突然变得有很意义:

从效率的角度来说,三进制可能会将IOTA提升到一个全新的水平,从而使最小的设备也能够连接到物联网。在没有WIFI的情况下,使用LiFi网络可以获得更高的数据吞吐量。将IOTA称为尖端技术可能是一个公平的评估。

英文链接:

https://helloiota.com/trinary-and-lifi/

中文链接请点左下角"阅读原文"。

IOTA微信群管理员账号:IOTACHINAWeChat

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