Blockchain of Intelligent Things

José Luis Núñez Díaz    10 julio, 2020

En ocasiones los titulares de un blog dicen poco sobre el contenido de los artículos. No es el caso. En estos párrafos vamos a hablar de lo que dice el título. Por supuesto de Blockchain, pero sobre todo de su intersección con otras dos tecnologías, Inteligencia Artificial e Internet de las Cosas: el Blockchain of Intelligent Things.

Pero hagámoslo por partes. Las tres tecnologías son por supuesto independientes. Difícilmente encontraríamos un experto de blockchain que lo fuera también de Internet de las Cosas. O un gurú de Inteligencia Artificial que fuera capaz de hablarte sobre las diferentes conectividades de los dispositivos IoT, las capacidades de los módulos o los interfaces de las plataformas. Sin embargo, las tres se complementan y potencian mutuamente en cualquier escenario de transformación digital. Veamos detenidamente que se aportan entre sí.

¿Qué aporta el Internet de las Cosas a Blockchain? ¿Y Blockchain al Internet de las Cosas?

Una de las características inherentes a Blockchain es la inmutabilidad de la información que se envía a la red. Y por contra, uno de sus grandes retos es garantizar además de la integridad de la misma, su veracidad y autenticidad. Si hay procesos empresariales que se van a fiar de esa información ninguno de los participantes puede permitir que no sea fiable. Cuanto más cerca de dónde se genera el dato seamos capaces de capturarlo y registrarlo en blockchain menos posibilidades tendremos de que pueda contaminarse. Y sobre todo más garantías sobre su veracidad.

De manera natural los dispositivos IoT pueden ayudarnos. Si digitalizamos y automatizamos la captura de información y cómo se va procesando a lo largo del proceso productivo, incrementamos la fidelidad de la información y damos verdadero sentido a la inmutabilidad. Pero además, añadir dispositivos supone multiplicar los puntos de datos donde se recoge información y por tanto la granularidad y capilaridad de la información que tenemos en tiempo real de un proceso. Aumentamos el control sobre las operaciones de la empresa.

El potencial de los Smart Contracts

Además, toda esa información recogida por los dispositivos la podemos procesar en el momento en que se produce con un Smart Contract. Un Smart Contract es un algoritmo preconsensuado entre los participantes del proceso. Por ejecutarse en blockchain es completamente predecible e inmutable y actúa de manera autónoma cuando se completa una tarea determinada o se dan ciertas circunstancias. Con este esquema, los procesos se auditarán y monitorizarán a sí mismos. Delegamos el control y la toma de decisiones en esos algoritmos sin posibilidad de repudio por parte de las partes. Podemos pensar en penalizaciones o en acciones automáticas (abrir o cerrar un caudal en procesos industriales) que se van a ejecutar dejando traza inmutable e inmanipulable por las partes de cuando y por qué se ejecutan.  

La Descentralización

Millones de dispositivos conectados a la red son, por naturaleza descentralizados como la propia blockchain y aún más. Aprovechándonos de la base criptográfica de blockchain podemos dotarles de una identidad completamente segura con la que firmar todos los paquetes que envía a la red y trazar de manera inmutable todas las acciones que haga el dispositivo.

Pensemos en dos vehículos autónomos de diferente proveedor. Cada uno envía su telemetría y las diferentes acciones a un controlador en la red. Gracias a blockchain podemos convertir la red en el notario imparcial que registra esa información y la secuencia según se va procesando. En caso de producirse un incidente, podrá dirimirse sin ninguna duda revisando ese registro qué dispositivo lanzó que alarmas y medidas y en qué orden, y determinar así la causa del incidente sin tener que atender a las diferentes versiones. Que el registro de información este bajo una blockchain supone que ninguna de las partes podrá alterar en su propio beneficio el histórico de señales e información generada por los dispositivos, con la consiguiente eliminación de la posibilidad de disputas.

La red como notario

Además, en ese papel de notario de lo que pasa por la red, la inmutabilidad de la información almacenada en blockchain es una muy buena herramienta para detectar posibles manipulaciones en el software o hardware del dispositivo en base a las variaciones en la firma criptográfica de los paquetes de información que envía a la red.

Por tanto, el Internet de las Cosas añade no sólo una descentralización en la recogida de información que se almacena en una red de blokchain, sino que incrementa la veracidad y autenticidad de esa información. Por otro lado, blockchain es la tecnología creada para crear ecosistemas de confianza. Cuando hablamos de Internet de las Cosas, esa confianza se traduce en mayor transparencia y control del comportamiento de los dispositivos.

¿Cómo pueden Big Data y la Inteligencia Artificial complementar Blockchain? ¿Y Blockchain a la Inteligencia Artificial?

Una de las principales críticas que se hace a blockchain, especialmente a las tecnologías implementadas en redes públicas, es la escalabilidad y la sostenibilidad. Por otro lado, la principal contribución de la Inteligencia Artificial a los procesos empresariales es habilitarles para aprender, mejorar y optimizarse de manera autónoma en cada ejecución. Bien, parece evidente que ese puede ser un beneficio esperable de aplicar la Inteligencia Artificial en las redes de blockchain. Tiene mucho sentido pensar en el diseño de nuevos mecanismos de consenso entre las partes más eficientes que los que podríamos llamar “de fuerza bruta” que se utilizan en las redes públicas.

Gracias a la Inteligencia Artificial la red puede aprender dinámicamente cómo repartir entre los diferentes nodos de la red las tareas de almacenaje y procesado de la información. De esta forma, se podría superar el principio fundacional de cualquiera de las tecnologías de blockchain: todos los participantes de la red tienen replicados todos los datos. Sin embargo, este beneficio no va a ser tan relevante en los entornos privados donde la escalabilidad y sostenibilidad de blockchain está garantizada.

La Inteligencia Artificial en un Smart Contract

Los Smart Contracts son algoritmos. Como cualquier algoritmo, podrían “aprender” de los datos que procesan y adaptarse para ser más eficientes. Podrían incluso predecir el comportamiento del proceso que monitorizan. No obstante, un Smart Contract es inmutable por definición, por lo que implementar directamente los algoritmos de Inteligencia Artificial (como recomendadores o estimadores de demanda) en blockchain permite dotarles de tres características que pueden resultar diferenciales:

  1. Inmutabilidad. Si hablamos de decisiones “data-driven“, tendré mucha más confianza en las decisiones que tomo si tengo la seguridad de que nadie ha alterado ni los datos en los que me he basado ni el algoritmo empleado.
  2. Descentralización. Algunas de las críticas a las soluciones de Inteligencia Artificial hacen hincapié en la centralización tanto de los datos que originan los modelos como en los propios algoritmos. Centralización significa control. Blockchain permite mejorar la calidad y credibilidad del dato mediante la descentralización, aplicando las reglas de consenso para consolidar diferentes fuentes de datos, También permite desactivar las reticencias sobre los algoritmos ya que se ejecutarían en un entorno también descentralizado donde todos los participantes son corresponsables y ninguno tiene el control para modificar los resultados en su propio beneficio.
  3. Trazabilidad. Todos los accesos de datos, procesamiento o resultado que se haga en blockchain deja traza. Cualquiera de los miembros de la red pueden verificarlos en cualquier momento.

En definitiva, la Inteligencia Artificial aplicada a Blockchain permite optimizar los mecanismos de consenso y los propios Smart Contract pueden aprender dinámicamente para mejorar su comportamiento. Pero Blockchain aplicado en las soluciones de Inteligencia Artificial permite solucionar o al menos minimizar algunas de las críticas comunes como la calidad del dato, la centralización o la transparencia.

¿Como se complementan Internet de las Cosas y la Inteligencia Artificial?

La mejor forma de dar valor a la ingente cantidad de información que pueden recoger los dispositivos IoT es aplicando Inteligencia Artificial.

Como decíamos al hablar de Blockchain e Internet de las Cosas, añadir dispositivos multiplica los puntos de recogida de datos. Pero más datos no aportarían valor si no somos capaz de analizar y procesar de manera estructurada y ordenada toda esa informacion para tomar las acciones oportunas. Hablamos de los datos en sí mismos, pero también otra información de contexto como los patrones, las frecuencias o el método de envío de los datos. Ese binomio entre recogida masiva y tratamiento ordenado de la información con una visión holística de los sistemas es el que podemos construir considerando ambas tecnologías conjuntamente.

El círculo virtuoso

Ya hemos visto cómo las tres tecnologías conectan entre sí y permiten construir un círculo virtuoso donde se realimentan y complementan entre ellas. Pero el verdadero potencial que puede revolucionar radicalmente los procesos de negocio y mejorar la competitividad de una empresa lo encontramos cuando aplicamos las tres tecnologías simultáneamente, con una visión unificada a un proceso concreto.

Pensemos en una cadena de suministro, el ejemplo clásico que se utiliza para blockchain. Por separado, blockchain dota al proceso de transparencia, permite consensuar las diferentes versiones de la información que fluye en el proceso (fechas de salida, recepción, localizaciones, almacenaje, condiciones de conservación, etc.) y disminuye, si no elimina, las disputas entre los diferentes proveedores, subcontratas, almacenes, distribuidores, etc. La inclusión de dispositivos IoT permite la automatización y digitalización del proceso. Añade más conocimiento y control en tiempo real de lo que está pasando, permite identificar desviaciones y actuar en consecuencia. Finalmente la Inteligencia Artificial permite procesar toda la información recogida por los dispositivos para tomar decisiones y optimizar las diferentes etapas del proceso.

Las tres tecnologías aplicadas simultáneamente permiten que uno de los participantes en la cadena pueda, por ejemplo, tomar decisiones de optimización del proceso en la etapa que controla (por ejemplo los criterios de almacenaje de mercancías en un almacén) con impacto global en el resultado del proceso completo (no sólo en los indicadores de su etapa). Y todo ello es posible sin conocer información crítica de negocio del resto de participantes, ya que la ingente información recogida por los sensores en cada fase se comparte en blockchain y la procesan los algoritmos consensuados por todos sin que la información en sí sea compartida. La información utilizada para tomar sea decisión esta gestionada y controlada por otra participante y el resto no tienen visibilidad directa sobre ella.

Seguridad y control

Blockchain garantiza que la información registrada se almacena en todo momento según los criterios preestablecidos de seguridad y confidencialidad. A la vez permite que los propios algoritmos que se ejecutan en la cadena tengan una visión global de los datos y no parcial de los datos de una única fuente.

Además, los algoritmos de Inteligencia Artificial aplicados a todos los datos generados por los dispositivos pueden detectar patrones anómalos en cualquiera de las etapas controlada por cualquiera de los participantes y anticipar riesgos o predecir un eventual impacto en la cadena completa. Notarizar en blockchain toda la información que recogen los dispositivos IoT o los diferentes patrones o decisiones que toma un sistema de Inteligencia Artificial aumenta la confianza en los procesos y mejora la transparencia. En definitiva, los propios dispositivos confían unos en otros y alimentan un proceso descentralizado que aprende de sí mismo y se realimenta manteniendo la información de cada participante bajo su control.

La Confianza Artificial

Una red de blockchain es un ecosistema de confianza donde los participantes de la red confían entre sí para ejecutar un proceso concreto. En este caso el ecosistema que construimos con Blockchain permite que unos dispositivos confíen en otros por el bien del proceso común que están ejecutando. Como dice el título del post, creamos una Blockchain de cosas y les dotamos de esa inteligencia que les permite aprender de manera autónoma. Con ese aprendizaje, las cosas conectadas e inteligentes incrementan por sí mismas la confianza en la información que comparten en la red. No se trata de crear un ecosistema de confianza entre las organizaciones sino entre las propias cosas que se autorregulan en el proceso. Dando la vuelta al término, lo que estamos creando es una Confianza Artificial.

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