数字货币是区块链技术的首次应用，但这可以说并没有真正发挥其潜力。比特币的发明首次引入了区块链的概念，但是直到 2013 年，区块链技术的真正潜力才得以展现，并在除加密货币之外的许多不同行业中得到应用。从那时起，人们已经提出了不同行业中区块链技术的许多用例，包括但不限于金融、物联网、数字版权管理、政府治理和法律等。
1. 物联网
物联网（Internet of Things,IoT) 近年来因其具有改变业务应用和日常生活的潜力而获得了广泛的关注。物联网可以定义为具有计算智能的物理对象（如汽车、冰箱、工业传感器等任何对象）的网络，这些物理对象能够连接到互联网，感知现实事件或环境、对这些事件做出反应、收集相关数据，并通过互联网进行通信。
这个简单的定义产生了巨大的影响，并催生了很多令人兴奋的产品和概念，例如可穿戴设备、智能家居、智能电网、智能互联汽车和智能城市等，这些都基于物联网设备这一基本定义。在对物联网的定义进行仔细剖析之后，可以发现由物联网设备执行的 4 个功能：感测、反应、收集和通信。所有这些功能都是通过使用物联网设备上的各种组件来执行的。
感测由传感器执行。反应或控制由执行器执行，收集是各种传感器的功能，通信则由提供网络连接性的芯片执行。需要注意的是，所有这些组件都可以通过物联网中的互联网进行访问和控制。物联网设备本身在某种程度上可能很有用，但如果它是更广泛的物联网生态系统的一部分，则将具有更大的价值。
典型的物联网可以由许多相互连接并连接到集中式云服务器的各种物理对象组成，如下图所示：
物联网的元素分布在多个层次上，并且存在各种可用于开发物联网系统的参考架构。可以使用五层模型来描述物联网，这五层分别是物理对象层、设备层、网络层、管理层和应用层。每个层有各自的功能，并包含各个组件，如下图所示：
| 原文 | 译文 |
| Application Layer | 应用层 |
| Transportation,financial,insurance and many others | 交通运输、金融、保险和其他行业应用 |
| Management Layer | 管理层 |
| Data processing,analytics,security management | 数据处理、分析、安全管理 |
| Network Layer | 网络层 |
| LAN,WAN,PAN,Routers | 局域网、广域网、个域网、路由器 |
| Device Layer | 设备层 |
| Sensors,Actuators,smart devices | 传感器、执行器、智能设备 |
| Physical Objects | 物理对象 |
| People,cars,homes etc.etc. | 人员、车辆、家居设备等 |
1. 1 物理对象层
物理对象层包含任何在现实世界中的物理对象，包括人、动物、汽车、树木、冰柜、火车、工厂、家居设备等。实际上，任何需要监视和控制的东西都可以连接到物联网。
1.2 设备层
设备层包含组成物联网的物体，如传感器、执行器、智能手机、智能设备和射频识别（Radio-Frequency Identification,RFID) 标签。根据传感器执行的工作类型，可以有许多类别的传感器，如人体传感器、家用传感器和环境传感器。该层是物联网生态系统的核心，其中有各种传感器用于感测现实环境。该层包括可以监视温度、湿度、液体流量、化学物质、空气、压力等的传感器。
一般来说，设备上需要使用模数转换器（Analog to Digital Converter,ADC),以将现实世界的模拟信号转换为微处理器可以理解的数字信号。
该层中的执行器提供对外部环境进行控制的手段，例如，启动电动机或打开一扇门。这些组件还需要数模转换器（Digital to Analog Converter,DAC)，以将数字信号转换为模拟信号。当物联网设备需要控制机械组件时，此方法特别有用。
1.3 网络层
网络层由各种网络设备组成，这些网络设备用于提供设备之间的连接，以及与作为物联网生态系统一部分的云或服务器之间的互联网连接。这些设备可以包括网关、路由器、集线器和交换机。该层可以包括两种类型的通信。
第一种是水平通信方式，包括无线电、蓝牙、Wi-Fi、以太网、LAN、Zigbee 和个域网（Personal Area Network,PAN),可用于提供物联网设备之间的通信。
第二种是不同层之间的通信，一般来说，这是通过互联网进行的通信，可提供机器与人或其他上层之间的通信。
从通信的角度来看，第一层（物理对象层）其实也可以包括在设备层中，因为它在物理上和设备层处于同一层，可以在同一层彼此通信。
1.4 管理层
物联网生态系统的管理层包括能够处理从物联网设备收集的数据，并将其转化为有意义的见解（Insight) 的平台。设备管理、安全性管得和数据流管理也包括在此层中。它还管理设备和应用程序层之间的通信。
1.5 应用层
应用层包括在物联网网络最上层运行的应用程序。该层可以由许多应用程序组成，具体取决于运输、医疗卫生、金融、保险或供应链管理等需求。当然，这份清单并不详尽，有许多物联网应用程序都可以归属于这一层。
随着传感器的价格越来越低廉、硬件选择越来越丰富、网络带宽越来越普及，物联网在近几年变得越来越流行。目前，物联网在医疗保健、保险、供应链管理、家庭自动化、工业自动化和基础设施管理等许多不同领域都有应用。此外，IPv6 的可用性和体积更小、功能却更强大的处理器以及更好的互联网接入等技术进步也对物联网的普及起着至关重要的作用。
物联网的好处有很多，例如节省生产和管理成本、使企业能够做出重要而明智的决策、基于物联网设备提供的数据来提高性能等。即使在家庭中，配备物联网的家用电器也可以提供有价值的数据，以节省成本。例如，用于能源监控的智能电表可以提供有关合理使用能源的有价值的信息。对于服务提供商来说，可以对来自数百万个物联网设备的原始数据进行分析，以获得有意义的见解，这有助于做出及时有效的业务决策。
常见的物联网模型是基于集中型范式。在该范式中，物联网设备通常连接到云基础架构或中央服务器以报告和处理相关数据。这种集中化虽然便利，但是也带来了黑客入侵和数据盗窃的某些风险和可能性。
由于单个集中式服务提供商需要收集个人数据，也增加了安全和隐私问题的风险。虽然有一些方法和技术可以基于普通的特联网模型构建高度安全的物联网生态系统，但是区块链可以为物联网带来特定的更理想的解决方案。基于区块链的物联网模型和传统的物联网网络范式是不一样的。
IBM 公司称，物联网的区块链可以帮助建立信任，降低成本并加速交易。此外，去中心化是区块链技术的核心，它可以消除物联网网络中的单点故障。例如，中央服务器可能无法处理数十亿个物联网设备以相当高的频率产生的数据量（即使可以处理，成本也将高得惊人，从经济上来讲不现实）。此外，区块链提供的点对点通信模型可以帮助降低成本，因为它无须建立高成本的集中式数据中心或实现复杂的安全性公钥基础设施。设备可以直接相互通信，也可以通过路由器相互通信。
根据各种研究人员和公司的估计，2022 年大约有 320 亿个设备连接到互联网。随着数十亿设备连接到互联网的爆炸式增长，很难想象集中式基础架构将能够应对带宽、服务和可用性的高要求，而不会产生过多的支出。基于区块链的物联网将能够解决当前物联网模型中的可伸缩性、隐私性和可靠性问题。
区块链使设备可以直接相互通信和交易，并且智能合约、谈判和金融交易的可用性也可以直接在设备之间发生，而不需要中介、权限或人工干预。例如，如果旅馆中的某个房间空着，它可以将自己出租、协商租金，并可以为已支付租金的人打开门锁。
再如，如果洗衣机用完了洗涤剂，则可以根据其智能合约中编程的逻辑找到最佳性价比的洗涤剂，然后自行在线订购。
通过在网络层的上面添加一个区块链层，可以将上述五层物联网模型改编为基于区块链的模型。该层将运行智能合约，并为物联网生态系统提供安全性、隐私性、完整性、 自治性、可伸缩性和去中心化服务。在这种情况下，管理层可以仅由与数据分析和处理相关的软件组成，而安全性和控制权则可以移至区块链层，如下图所示：
在此模型中，其他层可能保持不变，但是在物联网网络所有参与者之间将引入一个额外的区块链层作为中间件。
在抽象掉前面提到的所有层之后，也可以将其可视化为对等物联网网络。下图显示了此模型，其中所有设备都在没有中央命令和控制实体的情况下相互通信和协商。
物联网和区块链的结合，可以带来以下优势：
（1）由于使用区块链的去中心化方法更容易进行设备管理，因此这种结合模式可以显著节省成本。
（2）物联网网络可以通过使用区块链来优化性能。在该结合模式下，无须为数百万个设备集中存储物联网数据，可以将存储和处理需求分配到区块链上的所有物联网设备，这可以消除通过大型数据中心进行处理和存储物联网数据的需求。
(3) 区块链的物联网可以防止拒绝服务攻击。在拒绝服务攻击中，黑客只有针对中央服务器或数据中心进行攻击才有效，而区块链由于具有分布式和去中心化的特性，因此这种攻击将变得无计可施。
（4）考虑到很快将有数百亿个设备连接到互联网，因此，通过传统的中央服务器来管理所有设备的安全性和更新会变得极其困难。区块链可以通过允许设备以安全的方式直接相互通信，甚至可以相互请求固件和安全更新，从而为该问题提供解决方案。在区块链网络上，这些通信可以被安全记录并且不可篡改，这将为系统提供可审核性、完整性和透明性。传统的点对点系统无法使用此机制。
总而言之，物联网和区块链的深度融合可以带来明显的好处，并且学术界和行业企业也正在对此进行各项研究。目前已经提出了多种项目，以提供基于区块