基于区块链的微波设备资产管理系统探讨

孙志坚 刘春龄

1.2.内蒙古自治区广播电视微波传输总站 内蒙古 呼和浩特市 010050

引 言

内蒙古自治区广播电视微波传输总站是内蒙古广播电视局下属重要的事业单位，承担对自治区微波线路的传输及业务指导、调度工作，微波网络的规划和运营。区干微波线路干线站点多数为1987年自治区微波干线成立之初建设的站点，同时随着事业的发展各个盟市自建了自己内部庞大的支线电路，这些站点可以同干线电路做到信号的互联互通。为保持微波区干与支线信号的一致性，区干电路和支线电路很多设备均可通用。干线电路上区微波传输总站负责整体调度，分配各台站部分维护经费，支线则由盟市独立运营。因此微波站设备的更新可能来自于自治区微波传输总站、局直属台、盟市广播电视管理部门、旗县广播电视管理部门等。更新设备有很大的通用性，有的甚至是完全相同的设备。由于微波站点管理的复杂性，随着时间的推移会对设备的管理产生一定的影响，面对相同的配件，很难搞清楚其归属来源，也较容易产生管理隐患。

由于微波系统管理的复杂性，利用传统的集约化的固定资产管理模式去管理整个微波传输线路会存在很大的难度。而区块链的去中心化特性则可以很好的解决这一系列问题。

1 区块链技术构成

1.1 区块链技术特点

区块链，是一种保有历史交易数据的分布式数据库。区块链技术结构拥有去中心化、时间可追溯性、自治性、开放性以及信息不可篡改等特性，其多采用时间戳、非对称加密、分布式共识、可灵活编程等技术。区块链的技术架构大致可以分为6层：数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层，如图1所示。其中数据层涵盖所有基础信息数据和加密等技术、网络层连接所有节点完成数据的传播以及验证、共识层涵盖了各种共识算法与机制、激励层完成奖励与惩处、合约层完成封装算法和智能合约、应用层为具体的区块链的应用场景。

图1 区块链技术架构

区块链技术首先以虚拟加密货币为中心发展到服务于以智能合约为中心的金融领域，后拓展的各个领域。但凡是去中心化的、需要第三方监管、有触发条件的、需要溯源的点对点“交易”（资产或非资产、有形或无形），均可能由区块链来完成。其现在已经应用于诸如智能实物资产交易、无形资产管理、公共记录、证件登记、私人记录等领域。

1.2 区块链组成

区块链把数据分成不同的区块，每个区块通过特定的信息链接到上一区块的后面，前后顺链，呈现一套完整的数据。每个区块的块头包含前一个区块的哈希值，该值是对前区块的块头进行哈希函数计算而得到。区块之间都会由这样的哈希值与先前的区块环环相扣形成一个链条，如图2所示。

图2 区块链组成

区块链可应用不同的加密方法，如RSA、国密算法等以保障区块链数据的安全性。各个节点在独立作业的同时存储着同样的信息，并且拥有同样的权利。区块链分布式账本是同步的而不是一个账本形成之后再制作多个备份。

2 微波设备资产区块链

2.1 需求

2.1.1 微波系统设备构成

一个典型的微波系统构成包括：变压器、配电柜、备用电源、整流柜、电池组、机柜、IDU、分插复用设备、ODU、天线、铁塔等系统组成部分如图3所示。

图3 微波系统组成

其中各个组成部分根据配置还包括多个单元，比如整流柜中会配置空开、浪涌保护器、整流模块、传感器等，而IDU中则会根据需求配置可拔插的中频板、IP接口板、公务板等功能板卡。在现实的维护过程中，各个系统组成部分有可能会整体更换但是更多的是更换其中的单元。准确记录更换的设备对于保证全线路微波系统的稳定性及保证系统设备资产的合理利用是至关重要的。

2.1.2 微波线路维护

自治区微波干线拥有79个站点由自治区微波传输总站投资，各盟市的支线这部分由盟市自身投资建设，自治区干线与大多数支线站点可以做到设备与信号的兼容。同时区干微波设备虽然由区总站进行投资建设，但是在日常的维护过程中主要由台站所属的单位进行维护。由于最初建成时的管理体系，站点的归属情况较为复杂，站点可能归属于区微波传输总站直接管理、区局直属台管理、当地盟市的广播电视管理机构、所在旗县的广播电视管理机构管理。各级管理单位并没有直接的管理权限及隶属关系，但都贡献于同一个事业。各级单位有会在同一个站点进行投资，因此替换的设备来源就很复杂。而且各级管理机构也会采购大量的备品备件，合理利用这部分备品备件会强化整体线路的设备维护而提高线路的可靠性。

2.1.3 微波资产区块链

由于微波线路复杂的维护模式，若想精准的把握全线路的微波设备资产，利用传统的集约化的数据库模式则会困难重重且维护难度极大，而利用区块链技术则可以有效地解决这一系列问题。

区块链上节点根据实际需要分成两类：“备件节点”和“在用节点”。“备件节点”是微波站的管理单位的备品备件存储库，记录作为备品备件的微波设施，其功能主要是“生成”，节点之间也是可以“交易”的，“生成”对应的是设备的采购用于备用，“交易”主要是对应管理机构之间设备的调动及拨付，“备件节点”可以清晰的记录非在线设备的信息、调动、拨付信息。使得每件固定资产有清晰的路径，不仅可以有效管理固定资产而且极大地加速固定资产的流动速度，更好满足微波线路的实际需要。“备件节点”中设备会添加离线和损坏属性以标注设备状态，离线属性表示该设备正处于微波站点的备件库中，损坏属性则表示该设备为坏掉后替换下来的。

“在用节点”则主要存储在用设备的信息，基本映射为每一个微波站点的在线设备，“在用节点”主要与“备件节点”设备进行“交易”完成备品备件的到位，一个微波站点通常会映射两个节点，因为站点内除了有在线设备还会存储一部分紧急情况下可用的备品备件。微波资产区块链结构如图4所示。

图4 微波资产区块链结构

每个节点中的元数据格根据需要至少包含设备名称、设备代号、设备型号、设备对应厂家、设备性能等属性。

结束语

区块链技术特点正好可以符合复杂的微波线路设备管理要求，可以有效管理高流动性的微波设备资产。去中心化的特性符合备品备件的管理由各个管理站点管理；时间可追溯性能够让技术人员清晰的看到设备的调拨路径；自治性符合线路上各个站点技术设备上的平等特性而无需中心对其他站点的调配；信息不可篡改的特性可以防止设备管理的脱管及因人为出入库错误而导致系统性问题。区块链技术的应用可以极大提高设备在全线路的流通性，使得设备更好应用于微波线路，同时能使庞大的线路设施得到有效地管理。