5G、區(qū)塊鏈、穿戴式電腦對特種設備檢驗的影響

喬琪 張海鵬

摘要：特種設備數(shù)量增多，檢驗人員數(shù)量與特種設備數(shù)量之間矛盾日益明顯，檢驗工作更加繁重。在法律、法規(guī)要求下，對現(xiàn)有檢驗工作方式進行改變，既要能保證可靠性又要能提高工作效率。5G和區(qū)塊鏈等技術的誕生給我們帶來全新的視野，5G的特性增強了移動寬帶、高可靠低時延和大連接。區(qū)塊鏈綜合了分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等建立了新型的信任機制與運行體系。穿戴式電腦在普通電腦的基礎上提高了便攜性。它們的結合大大提高了透明度，減少了使用風險，提高了使用效率，增強了便攜性這也是特種設備檢驗工作目前所需。

Abstract： With the increase of special equipment quantity and the inspection workload， the conflict between the number of inspectors and the number of special equipment is increasingly obvious. Under the requirements of laws and regulations， it is necessary to ensure reliability of the inspection and improve work efficiency if the existing inspection work method is to be changed. The birth of 5G and blockchain technologies brings us a new perspective. 5G features wider mobile broadband， higher reliability， lower latency and larger connectivity. Blockchain integrates distributed data storage， point-to-point transmission， consensus mechanism， encryption algorithm， and establishes a new trust mechanism and operation system. Wearable computers improve portability of ordinary computers. Their combination greatly improves the transparency of the inspection work， reduces risk in use， improves the efficiency， and enhances the portability， which can satisfy the current needs of special equipment inspection.

關鍵詞：特種設備;特種設備檢驗;5G 區(qū)塊鏈;特種設備檢驗工作方式;穿戴式電腦

Key words： special equipment;special equipment inspection;5G blockchain;special equipment inspection work method;wearable computer

中圖分類號：TN929.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）22-0184-02

0? 引言

科技的創(chuàng)新和發(fā)展正在急速的改變我們的生活，人工智能、數(shù)字貨幣等等新的技術將在今后給人們的生產(chǎn)和生活提供更加便捷、可靠和高效率的服務，但這一切都離不開基礎科技的改變，其中最熱門的就是5G與區(qū)塊鏈技術。特種設備是指涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力容器（含氣瓶，下同）、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施和場（廠）內專用機動車輛。特種設備檢驗、檢測是依據(jù)法律法規(guī)的規(guī)定對特種設備的安全與節(jié)能狀況進行的符合性驗證活動。隨著經(jīng)濟的發(fā)展特種設備正在大量增多，檢驗人員數(shù)量與特種設備數(shù)量之間的矛盾日益明顯，使檢驗工作更加繁重。在現(xiàn)有法律、法規(guī)的要求下，一種可靠、便攜和高效率的工作方式正是當前所需要的，而5G和區(qū)域鏈的產(chǎn)生就是個契機。

1? 5G、區(qū)塊鏈、穿戴式電腦基本介紹

①5G技術是移動互聯(lián)的新技術，其特點是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設備連接。5G網(wǎng)絡的理論下行速度為10Gb/s（相當于下載速度1.25GB/s），一個1G的文件下載只需要1秒，下載一個512G的文件只需要不到8分鐘的時間。網(wǎng)絡延遲更低（更快的響應時間）理論延遲時間低于1毫秒，能給使用者帶來極佳的體驗。提高的系統(tǒng)容量能擴充更多信息源。大規(guī)模設備連接能在多網(wǎng)并存時提供更好的兼容性。

②區(qū)塊鏈是分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式，它本質上是一個去中心化的數(shù)據(jù)庫。分布式數(shù)據(jù)存儲是分布在不同物理地址或不同組織內的多個網(wǎng)絡節(jié)點構成的網(wǎng)絡中進行數(shù)據(jù)分享與同步的去中心化數(shù)據(jù)存儲技術。點對點傳輸是設備與設備之間直接建立聯(lián)系，盡量不依賴或較少依賴服務器。共識機制用于解決分布式系統(tǒng)的一致性問題，其核心為在某個協(xié)議保障下，在有限時間內，使指定操作在分布式網(wǎng)絡中是一致的、被承認的、不可篡改的。加密算法是區(qū)塊鏈的基礎，主要解決信息保密、信息完整性驗證、分布式計算中的信息安全問題等。

③穿戴式電腦為可穿戴于身上出外進行活動的電腦;例如某品牌眼鏡式電腦，結合了聲控、導航、照相與視頻等功能，硬件配備微縮顯示屏、高畫質攝像頭、觸摸板、喇叭、麥克風及可以支撐長時間使用的電池。

2? 改變檢驗工作方式的方向

國家提倡“無紙化辦公”，現(xiàn)在的特種設備檢驗工作已經(jīng)向數(shù)字化、信息化和智能化邁進，例如：射線數(shù)字成像（圖1）、金相檢測（圖2）等這些技術已經(jīng)可以實時的將拍攝的結果反饋到計算上并能以圖片格式保存。但是技術的局限依然沒有讓檢驗擺脫紙張，例如：檢驗的原始記錄。紙張記錄書寫緩慢還原檢驗工作過程有一定的局限，對于大型設備和較多設備檢驗需要記錄的信息量較大，紙張記錄效率過低。沒有擺脫紙張記錄的根本原因是紙張記錄和傳遞的信息穩(wěn)定可靠。紙張的這些優(yōu)點與區(qū)塊鏈的記錄方式和傳輸方式非常相近，區(qū)塊鏈中的記錄方式是公開透明不可篡改不可消除的可以避免欺詐，點對點的傳輸方式可以形成可追溯的信息。

3? 新技術對檢驗工作方式的改變

新技術的運用可以減少工作量，提高檢驗效率讓檢驗人員從紙張中擺脫出來，利用穿戴式電腦現(xiàn)場記錄文字、錄制視頻和拍攝圖片，現(xiàn)場做了些什么、過程如何、結果如何都可以很直觀的反應出來，對檢驗工作的整個過程，關鍵環(huán)節(jié)、關鍵點，都能真實的還原現(xiàn)場。檢驗完成后符合要求的直接現(xiàn)場就可以形成結果，需要整改的完成整改后，檢驗人員對整改的情況進行現(xiàn)場確認就可以形成結果。檢驗人員只需要真實錄入檢驗情況，“一遍過手”沒有后續(xù)出具報告的過程，節(jié)省大量時間。檢驗客戶只需使用特定的查詢方式調取檢驗結論就可以知道設備的檢驗結果，也可以調取檢驗過程中某些地方存在的缺陷和問題，通過視頻、圖片可以很直觀的反應給檢驗客戶設備存在問題的位置和缺陷的性質。因為是以5G網(wǎng)絡為傳輸基礎所以有更強的兼容性，檢驗客戶無論使用何種網(wǎng)絡都可以方便調取檢驗結果。

4? 應用中注意的問題

在檢驗中如何更好的實現(xiàn)我們的目的，可以從硬件、軟件和運行體系入手。

①硬件應具備便攜性、高運算大存儲、快速的數(shù)據(jù)傳輸、接出和多設備接入的兼容性、具備一定的擴展性和電池的高續(xù)航能力。便攜性體現(xiàn)在設備輕便好操作，可以出入不同的檢驗環(huán)境，不受距離、地域和時間限制。高運算大存儲體現(xiàn)在設備較快的數(shù)據(jù)處理能和處理復雜數(shù)據(jù)的能力并且能存儲多的數(shù)據(jù)。快速的數(shù)據(jù)傳輸體現(xiàn)在設備傳輸數(shù)據(jù)速度快延遲時間低。接出和多設備接入的兼容性體現(xiàn)在不同網(wǎng)絡都可以接入、接出設備，不同的設備可以互相接入、接出。具備一定的擴展性和電池的高續(xù)航能力體現(xiàn)在，可以增容可以更新軟硬件和能維持長時間檢驗的電量等。

②軟件方面應具備多功能性、安全性、穩(wěn)定性、易用性。多功能性可以體現(xiàn)在檢驗軟件具備的功能繁多并且可以多任務操作。安全性體現(xiàn)在軟件保護檢驗數(shù)據(jù)的能力。穩(wěn)定性體現(xiàn)在檢驗軟件運行過程中自身較少的出錯或不出錯。易用性體現(xiàn)在檢驗軟件操作容易、步驟簡單、信息和操作都有一定的擴展能力。

③運行體系應具備明確的目標、清晰的層次、檢驗任務推進的方法和手段、良好的溝通、有效的監(jiān)督。明確的目標是在檢驗時發(fā)布檢驗任務在共識機制下達成共識。清晰的層次是檢驗人員、審核人員、批準人員的履行的職責。檢驗任務推進的方法和手段是通過設備和軟件按照法律、法規(guī)的要求將現(xiàn)場檢驗的狀況如實錄入設備，形成結果后發(fā)布，發(fā)布的信息具有明顯時間標識和特定設備人員標識。良好的溝通是檢驗人員通過設備進行信息共享，這些發(fā)布的檢驗信息是公開透明的此共識機制下人和設備都可以調取享用不可以篡改。有效的監(jiān)督是對檢驗過程的全過程監(jiān)督，監(jiān)督人員可以通過查看發(fā)布信息的方式，發(fā)現(xiàn)檢驗人員發(fā)布的錯誤檢驗信息，要求檢驗人員從新進行檢驗錄入和發(fā)布。

5? 檢驗場景的描述

首先要建立我們的共識機制，例如檢驗某臺特種設備是我們的共識，機制就是我們的檢驗規(guī)程和法規(guī)。將這個任務分項目下發(fā)給多個檢驗人員，檢驗人員持設備出入檢驗現(xiàn)場，利用設備中的軟件將檢驗情況分門別類的以文本、視頻、圖片的形式記錄在自有設備當中，形成結論后可以對外發(fā)布，發(fā)布的信息明確有任務名稱、內容、時間和檢驗人員等標識，這就是分布式存儲。其次各個檢驗人員任務不同但需要信息共享，那么可以通過5G這樣的移動網(wǎng)絡實現(xiàn)連接，高數(shù)據(jù)速率和低延遲可以實現(xiàn)大文件的快速傳輸。設備發(fā)布了檢驗內容后可以實現(xiàn)公開透明不可篡改，各設備可以點對點的調取和使用其他設備的內容并且留有痕跡具有可追溯性，這樣在特定設備中也可以實時查看檢驗進度，對檢驗過程進行全過程的監(jiān)督。加密可以在傳輸過程中保證非共識機制以外的人無法調取信息。最終完成檢驗后在特定的設備中可以調取結果并且可以全過程的追溯檢驗情況。

6? 結論

5G增強了移動寬帶、高可靠低時延和大連接。區(qū)塊鏈綜合了分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等建立了新型的信任機制與運行體系。穿戴式電腦在普通電腦的基礎上提高了便攜性。它們的結合大大提高了透明度，減少了使用風險，提高了使用效率，增強了便捷性，這也是特種設備檢驗工作目前所需，其他各個行業(yè)也出現(xiàn)了不同程度的應用案例，可擴展性決定了應用的深度，如何提高應用的同時，滿足安全性的要求，需要大量的探索和合作，但科技的發(fā)展給我們的工作帶來了前所未有的視野，打造新型特種設備檢驗工作方式已經(jīng)不是夢想。

參考文獻：

[1]特種設備安全法.

[2]特種設備安全監(jiān)察條例.

[3]本書編寫組.區(qū)塊鏈將如何改變世界[M].東方出版社.

[4]張傳福.5G技術與標準[M].電子工業(yè)出版社.

作者簡介：喬琪（1982-），男，陜西咸陽人，工程師，本科，研究方向為特種設備檢驗。