5G、区块链、穿戴式电脑对特种设备检验的影响

乔琪 张海鹏

摘要：特种设备数量增多，检验人员数量与特种设备数量之间矛盾日益明显，检验工作更加繁重。在法律、法规要求下，对现有检验工作方式进行改变，既要能保证可靠性又要能提高工作效率。5G和区块链等技术的诞生给我们带来全新的视野，5G的特性增强了移动宽带、高可靠低时延和大连接。区块链综合了分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等建立了新型的信任机制与运行体系。穿戴式电脑在普通电脑的基础上提高了便携性。它们的结合大大提高了透明度，减少了使用风险，提高了使用效率，增强了便携性这也是特种设备检验工作目前所需。

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.

关键词：特种设备;特种设备检验;5G 区块链;特种设备检验工作方式;穿戴式电脑

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

中图分类号：TN929.5                                   文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）22-0184-02

0  引言

科技的创新和发展正在急速的改变我们的生活，人工智能、数字货币等等新的技术将在今后给人们的生产和生活提供更加便捷、可靠和高效率的服务，但这一切都离不开基础科技的改变，其中最热门的就是5G与区块链技术。特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶，下同）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场（厂）内专用机动车辆。特种设备检验、检测是依据法律法规的规定对特种设备的安全与节能状况进行的符合性验证活动。随着经济的发展特种设备正在大量增多，检验人员数量与特种设备数量之间的矛盾日益明显，使检验工作更加繁重。在现有法律、法规的要求下，一种可靠、便携和高效率的工作方式正是当前所需要的，而5G和区域链的产生就是个契机。

1  5G、区块链、穿戴式电脑基本介绍

①5G技术是移动互联的新技术，其特点是高数据速率、减少延迟、提高系统容量和大规模设备连接。5G网络的理论下行速度为10Gb/s（相当于下载速度1.25GB/s），一个1G的文件下载只需要1秒，下载一个512G的文件只需要不到8分钟的时间。网络延迟更低（更快的响应时间）理论延迟时间低于1毫秒，能给使用者带来极佳的体验。提高的系统容量能扩充更多信息源。大规模设备连接能在多网并存时提供更好的兼容性。

②区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式，它本质上是一个去中心化的数据库。分布式数据存儲是分布在不同物理地址或不同组织内的多个网络节点构成的网络中进行数据分享与同步的去中心化数据存储技术。点对点传输是设备与设备之间直接建立联系，尽量不依赖或较少依赖服务器。共识机制用于解决分布式系统的一致性问题，其核心为在某个协议保障下，在有限时间内，使指定操作在分布式网络中是一致的、被承认的、不可篡改的。加密算法是区块链的基础，主要解决信息保密、信息完整性验证、分布式计算中的信息安全问题等。

③穿戴式电脑为可穿戴于身上出外进行活动的电脑;例如某品牌眼镜式电脑，结合了声控、导航、照相与视频等功能，硬件配备微缩显示屏、高画质摄像头、触摸板、喇叭、麦克风及可以支撑长时间使用的电池。

2  改变检验工作方式的方向

国家提倡“无纸化办公”，现在的特种设备检验工作已经向数字化、信息化和智能化迈进，例如：射线数字成像（图1）、金相检测（图2）等这些技术已经可以实时的将拍摄的结果反馈到計算上并能以图片格式保存。但是技术的局限依然没有让检验摆脱纸张，例如：检验的原始记录。纸张记录书写缓慢还原检验工作过程有一定的局限，对于大型设备和较多设备检验需要记录的信息量较大，纸张记录效率过低。没有摆脱纸张记录的根本原因是纸张记录和传递的信息稳定可靠。纸张的这些优点与区块链的记录方式和传输方式非常相近，区块链中的记录方式是公开透明不可篡改不可消除的可以避免欺诈，点对点的传输方式可以形成可追溯的信息。

3  新技术对检验工作方式的改变

新技术的运用可以减少工作量，提高检验效率让检验人员从纸张中摆脱出来，利用穿戴式电脑现场记录文字、录制视频和拍摄图片，现场做了些什么、过程如何、结果如何都可以很直观的反应出来，对检验工作的整个过程，关键环节、关键点，都能真实的还原现场。检验完成后符合要求的直接现场就可以形成结果，需要整改的完成整改后，检验人员对整改的情况进行现场确认就可以形成结果。检验人员只需要真实录入检验情况，“一遍过手”没有后续出具报告的过程，节省大量时间。检验客户只需使用特定的查询方式调取检验结论就可以知道设备的检验结果，也可以调取检验过程中某些地方存在的缺陷和问题，通过视频、图片可以很直观的反应给检验客户设备存在问题的位置和缺陷的性质。因为是以5G网络为传输基础所以有更强的兼容性，检验客户无论使用何种网络都可以方便调取检验结果。

4  应用中注意的问题

在检验中如何更好的实现我们的目的，可以从硬件、软件和运行体系入手。

①硬件应具备便携性、高运算大存储、快速的数据传输、接出和多设备接入的兼容性、具备一定的扩展性和电池的高续航能力。便携性体现在设备轻便好操作，可以出入不同的检验环境，不受距离、地域和时间限制。高运算大存储体现在设备较快的数据处理能和处理复杂数据的能力并且能存储多的数据。快速的数据传输体现在设备传输数据速度快延迟时间低。接出和多设备接入的兼容性体现在不同网络都可以接入、接出设备，不同的设备可以互相接入、接出。具备一定的扩展性和电池的高续航能力体现在，可以增容可以更新软硬件和能维持长时间检验的电量等。

②软件方面应具备多功能性、安全性、稳定性、易用性。多功能性可以体现在检验软件具备的功能繁多并且可以多任务操作。安全性体现在软件保护检验数据的能力。稳定性体现在检验软件运行过程中自身较少的出错或不出错。易用性体现在检验软件操作容易、步骤简单、信息和操作都有一定的扩展能力。

③运行体系应具备明确的目标、清晰的层次、检验任务推进的方法和手段、良好的沟通、有效的监督。明确的目标是在检验时发布检验任务在共识机制下达成共识。清晰的层次是检验人员、审核人员、批准人员的履行的职责。检验任务推进的方法和手段是通过设备和软件按照法律、法规的要求将现场检验的状况如实录入设备，形成结果后发布，发布的信息具有明显时间标识和特定设备人员标识。良好的沟通是检验人员通过设备进行信息共享，这些发布的检验信息是公开透明的此共识机制下人和设备都可以调取享用不可以篡改。有效的监督是对检验过程的全过程监督，监督人员可以通过查看发布信息的方式，发现检验人员发布的错误检验信息，要求检验人员从新进行检验录入和发布。

5  检验场景的描述

首先要建立我们的共识机制，例如检验某台特种设备是我们的共识，机制就是我们的检验规程和法规。将这个任务分项目下发给多个检验人员，检验人员持设备出入检验现场，利用设备中的软件将检验情况分门别类的以文本、视频、图片的形式记录在自有设备当中，形成结论后可以对外发布，发布的信息明确有任务名称、内容、时间和检验人员等标识，这就是分布式存储。其次各个检验人员任务不同但需要信息共享，那么可以通过5G这样的移动网络实现连接，高数据速率和低延迟可以实现大文件的快速传输。设备发布了检验内容后可以实现公开透明不可篡改，各设备可以点对点的调取和使用其他设备的内容并且留有痕迹具有可追溯性，这样在特定设备中也可以实时查看检验进度，对检验过程进行全过程的监督。加密可以在传输过程中保证非共识机制以外的人无法调取信息。最终完成检验后在特定的设备中可以调取结果并且可以全过程的追溯检验情况。

6  结论

5G增强了移动宽带、高可靠低时延和大连接。区块链综合了分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等建立了新型的信任机制与运行体系。穿戴式电脑在普通电脑的基础上提高了便携性。它们的结合大大提高了透明度，减少了使用风险，提高了使用效率，增强了便捷性，这也是特种设备检验工作目前所需，其他各个行业也出现了不同程度的应用案例，可扩展性决定了应用的深度，如何提高应用的同时，满足安全性的要求，需要大量的探索和合作，但科技的发展给我们的工作带来了前所未有的视野，打造新型特种设备检验工作方式已经不是梦想。

参考文献：

[1]特种设备安全法.

[2]特种设备安全监察条例.

[3]本书编写组.区块链将如何改变世界[M].东方出版社.

[4]张传福.5G技术与标准[M].电子工业出版社.

作者简介：乔琪（1982-），男，陕西咸阳人，工程师，本科，研究方向为特种设备检验。