基于區(qū)塊鏈的微波設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)探討

孫志堅 劉春齡

1.2.內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視微波傳輸總站 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

引 言

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視微波傳輸總站是內(nèi)蒙古廣播電視局下屬重要的事業(yè)單位，承擔(dān)對自治區(qū)微波線路的傳輸及業(yè)務(wù)指導(dǎo)、調(diào)度工作，微波網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和運(yùn)營。區(qū)干微波線路干線站點(diǎn)多數(shù)為1987年自治區(qū)微波干線成立之初建設(shè)的站點(diǎn)，同時隨著事業(yè)的發(fā)展各個盟市自建了自己內(nèi)部龐大的支線電路，這些站點(diǎn)可以同干線電路做到信號的互聯(lián)互通。為保持微波區(qū)干與支線信號的一致性，區(qū)干電路和支線電路很多設(shè)備均可通用。干線電路上區(qū)微波傳輸總站負(fù)責(zé)整體調(diào)度，分配各臺站部分維護(hù)經(jīng)費(fèi)，支線則由盟市獨(dú)立運(yùn)營。因此微波站設(shè)備的更新可能來自于自治區(qū)微波傳輸總站、局直屬臺、盟市廣播電視管理部門、旗縣廣播電視管理部門等。更新設(shè)備有很大的通用性，有的甚至是完全相同的設(shè)備。由于微波站點(diǎn)管理的復(fù)雜性，隨著時間的推移會對設(shè)備的管理產(chǎn)生一定的影響，面對相同的配件，很難搞清楚其歸屬來源，也較容易產(chǎn)生管理隱患。

由于微波系統(tǒng)管理的復(fù)雜性，利用傳統(tǒng)的集約化的固定資產(chǎn)管理模式去管理整個微波傳輸線路會存在很大的難度。而區(qū)塊鏈的去中心化特性則可以很好的解決這一系列問題。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)成

1.1 區(qū)塊鏈技術(shù)特點(diǎn)

區(qū)塊鏈，是一種保有歷史交易數(shù)據(jù)的分布式數(shù)據(jù)庫。區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)構(gòu)擁有去中心化、時間可追溯性、自治性、開放性以及信息不可篡改等特性，其多采用時間戳、非對稱加密、分布式共識、可靈活編程等技術(shù)。區(qū)塊鏈的技術(shù)架構(gòu)大致可以分為6層：數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識層、激勵層、合約層、應(yīng)用層，如圖1所示。其中數(shù)據(jù)層涵蓋所有基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)和加密等技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)層連接所有節(jié)點(diǎn)完成數(shù)據(jù)的傳播以及驗(yàn)證、共識層涵蓋了各種共識算法與機(jī)制、激勵層完成獎勵與懲處、合約層完成封裝算法和智能合約、應(yīng)用層為具體的區(qū)塊鏈的應(yīng)用場景。

圖1 區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)

區(qū)塊鏈技術(shù)首先以虛擬加密貨幣為中心發(fā)展到服務(wù)于以智能合約為中心的金融領(lǐng)域，后拓展的各個領(lǐng)域。但凡是去中心化的、需要第三方監(jiān)管、有觸發(fā)條件的、需要溯源的點(diǎn)對點(diǎn)“交易”（資產(chǎn)或非資產(chǎn)、有形或無形），均可能由區(qū)塊鏈來完成。其現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用于諸如智能實(shí)物資產(chǎn)交易、無形資產(chǎn)管理、公共記錄、證件登記、私人記錄等領(lǐng)域。

1.2 區(qū)塊鏈組成

區(qū)塊鏈把數(shù)據(jù)分成不同的區(qū)塊，每個區(qū)塊通過特定的信息鏈接到上一區(qū)塊的后面，前后順鏈，呈現(xiàn)一套完整的數(shù)據(jù)。每個區(qū)塊的塊頭包含前一個區(qū)塊的哈希值，該值是對前區(qū)塊的塊頭進(jìn)行哈希函數(shù)計算而得到。區(qū)塊之間都會由這樣的哈希值與先前的區(qū)塊環(huán)環(huán)相扣形成一個鏈條，如圖2所示。

圖2 區(qū)塊鏈組成

區(qū)塊鏈可應(yīng)用不同的加密方法，如RSA、國密算法等以保障區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的安全性。各個節(jié)點(diǎn)在獨(dú)立作業(yè)的同時存儲著同樣的信息，并且擁有同樣的權(quán)利。區(qū)塊鏈分布式賬本是同步的而不是一個賬本形成之后再制作多個備份。

2 微波設(shè)備資產(chǎn)區(qū)塊鏈

2.1 需求

2.1.1 微波系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成

一個典型的微波系統(tǒng)構(gòu)成包括：變壓器、配電柜、備用電源、整流柜、電池組、機(jī)柜、IDU、分插復(fù)用設(shè)備、ODU、天線、鐵塔等系統(tǒng)組成部分如圖3所示。

圖3 微波系統(tǒng)組成

其中各個組成部分根據(jù)配置還包括多個單元，比如整流柜中會配置空開、浪涌保護(hù)器、整流模塊、傳感器等，而IDU中則會根據(jù)需求配置可拔插的中頻板、IP接口板、公務(wù)板等功能板卡。在現(xiàn)實(shí)的維護(hù)過程中，各個系統(tǒng)組成部分有可能會整體更換但是更多的是更換其中的單元。準(zhǔn)確記錄更換的設(shè)備對于保證全線路微波系統(tǒng)的穩(wěn)定性及保證系統(tǒng)設(shè)備資產(chǎn)的合理利用是至關(guān)重要的。

2.1.2 微波線路維護(hù)

自治區(qū)微波干線擁有79個站點(diǎn)由自治區(qū)微波傳輸總站投資，各盟市的支線這部分由盟市自身投資建設(shè)，自治區(qū)干線與大多數(shù)支線站點(diǎn)可以做到設(shè)備與信號的兼容。同時區(qū)干微波設(shè)備雖然由區(qū)總站進(jìn)行投資建設(shè)，但是在日常的維護(hù)過程中主要由臺站所屬的單位進(jìn)行維護(hù)。由于最初建成時的管理體系，站點(diǎn)的歸屬情況較為復(fù)雜，站點(diǎn)可能歸屬于區(qū)微波傳輸總站直接管理、區(qū)局直屬臺管理、當(dāng)?shù)孛耸械膹V播電視管理機(jī)構(gòu)、所在旗縣的廣播電視管理機(jī)構(gòu)管理。各級管理單位并沒有直接的管理權(quán)限及隸屬關(guān)系，但都貢獻(xiàn)于同一個事業(yè)。各級單位有會在同一個站點(diǎn)進(jìn)行投資，因此替換的設(shè)備來源就很復(fù)雜。而且各級管理機(jī)構(gòu)也會采購大量的備品備件，合理利用這部分備品備件會強(qiáng)化整體線路的設(shè)備維護(hù)而提高線路的可靠性。

2.1.3 微波資產(chǎn)區(qū)塊鏈

由于微波線路復(fù)雜的維護(hù)模式，若想精準(zhǔn)的把握全線路的微波設(shè)備資產(chǎn)，利用傳統(tǒng)的集約化的數(shù)據(jù)庫模式則會困難重重且維護(hù)難度極大，而利用區(qū)塊鏈技術(shù)則可以有效地解決這一系列問題。

區(qū)塊鏈上節(jié)點(diǎn)根據(jù)實(shí)際需要分成兩類：“備件節(jié)點(diǎn)”和“在用節(jié)點(diǎn)”。“備件節(jié)點(diǎn)”是微波站的管理單位的備品備件存儲庫，記錄作為備品備件的微波設(shè)施，其功能主要是“生成”，節(jié)點(diǎn)之間也是可以“交易”的，“生成”對應(yīng)的是設(shè)備的采購用于備用，“交易”主要是對應(yīng)管理機(jī)構(gòu)之間設(shè)備的調(diào)動及撥付，“備件節(jié)點(diǎn)”可以清晰的記錄非在線設(shè)備的信息、調(diào)動、撥付信息。使得每件固定資產(chǎn)有清晰的路徑，不僅可以有效管理固定資產(chǎn)而且極大地加速固定資產(chǎn)的流動速度，更好滿足微波線路的實(shí)際需要。“備件節(jié)點(diǎn)”中設(shè)備會添加離線和損壞屬性以標(biāo)注設(shè)備狀態(tài)，離線屬性表示該設(shè)備正處于微波站點(diǎn)的備件庫中，損壞屬性則表示該設(shè)備為壞掉后替換下來的。

“在用節(jié)點(diǎn)”則主要存儲在用設(shè)備的信息，基本映射為每一個微波站點(diǎn)的在線設(shè)備，“在用節(jié)點(diǎn)”主要與“備件節(jié)點(diǎn)”設(shè)備進(jìn)行“交易”完成備品備件的到位，一個微波站點(diǎn)通常會映射兩個節(jié)點(diǎn)，因?yàn)檎军c(diǎn)內(nèi)除了有在線設(shè)備還會存儲一部分緊急情況下可用的備品備件。微波資產(chǎn)區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 微波資產(chǎn)區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)

每個節(jié)點(diǎn)中的元數(shù)據(jù)格根據(jù)需要至少包含設(shè)備名稱、設(shè)備代號、設(shè)備型號、設(shè)備對應(yīng)廠家、設(shè)備性能等屬性。

結(jié)束語

區(qū)塊鏈技術(shù)特點(diǎn)正好可以符合復(fù)雜的微波線路設(shè)備管理要求，可以有效管理高流動性的微波設(shè)備資產(chǎn)。去中心化的特性符合備品備件的管理由各個管理站點(diǎn)管理；時間可追溯性能夠讓技術(shù)人員清晰的看到設(shè)備的調(diào)撥路徑；自治性符合線路上各個站點(diǎn)技術(shù)設(shè)備上的平等特性而無需中心對其他站點(diǎn)的調(diào)配；信息不可篡改的特性可以防止設(shè)備管理的脫管及因人為出入庫錯誤而導(dǎo)致系統(tǒng)性問題。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用可以極大提高設(shè)備在全線路的流通性，使得設(shè)備更好應(yīng)用于微波線路，同時能使龐大的線路設(shè)施得到有效地管理。