計量檢定全過程智慧監管探索

本文探索在互聯網、人工智能、大(dà)數據等技術基礎上，運用區塊鏈、物聯網技術，将檢定全過程涉及的數據、檢定時間、證書、照(zhào)片或視頻等存儲在區塊鏈上，永久保存，無法篡改，實現計量檢定全過程智慧監管，公正可信。

一、智能檢定是實現智慧監管的前提和保障

目前計量技術機構智能檢定已有一定的基礎，如(rú)電能表、熱能表、高精度砝碼檢定裝置等，都(dōu)已實現檢定過程、數據處理、報告生(shēng)成的全自(zì)動化，但(dàn)覆蓋面遠遠不夠。因此可利用AI機器人、機器視覺等技術開發智能檢定裝置，實現計量檢定自(zì)動化與智能化，可減少人爲因素幹預，增加數據可信度。

    然而對于無法實現自(zì)動檢定，仍需人工介入的檢定項目，應摒棄紙質記錄，直接在手機、平闆等移動終端上記錄原始數據，生(shēng)成電子證書報告。并利用網絡攝像頭對人工檢定過程進行圖像抓拍(pāi)或視頻錄制，通過AI機器人、機器視覺等技術對該過程進行監控和驗證，爲實現檢定全過程智慧監管奠定基礎。

二、區塊鏈、物聯網技術在計量智慧監管中的應用

1.區塊鏈定義

目前區塊鏈并無完整統一的定義，共識是一種分(fēn)布式的共享賬本數據庫，每個區塊就(jiù)像一個硬盤，把信息全部保存下來(lái)，再通過密碼學技術進行加密，被保存的信息無法被篡改。

2.區塊鏈與計量行業的相(xiàng)通性

區塊鏈具有分(fēn)布式記賬、去(qù)中心化、不可篡改、全程留痕、可追溯、集體(tǐ)維護、公開透明等特點，這些特點保證了區塊鏈的誠信與透明。計量行業對數據有可靠性、溯源性、公正性等需求，區塊鏈的特點恰好滿足了計量行業對數據的需求。

3.區塊鏈與物聯網的結合

區塊鏈的去(qù)中心化特性爲物聯網安全提供可信存儲、數據加密、訪問控制、身(shēn)份認證等服務支撐，按相(xiàng)應的智能合約把通過認證的智能計量檢定裝置作爲一個個節點接入區塊鏈中，物物相(xiàng)連、彼此溝通，實現物聯網的分(fēn)布式控制與數據實時上傳，可避免智能檢定裝置數據傳輸至計量技術機構而産生(shēng)中心化不可信的尴尬局面。采用區塊鏈與物聯網相(xiàng)融合的可信數據采集，保證區塊鏈上的計量數據與區塊鏈下的檢定裝置之間建立可信映射。

4.基于區塊鏈的計量智慧監管平台

區塊鏈可分(fēn)爲公有鏈、聯盟鏈和私有鏈。根據計量行業領域特點适合采用聯盟鏈架構形式。聯盟鏈隻屬于聯盟内部的成員(yuán)所有，是部分(fēn)去(qù)中心化的多中心架構。每個機構都(dōu)運行着一個或多個節點，參與節點通過身(shēn)份認證加入區塊鏈網絡中。各參與節點之間互聯互通、數據共享，通過共識機制共同參與管理區塊鏈的交易行爲以及計量賬本數據的完整、真實、可信，可以彈性增加節點或退出節點。政府部門(mén)、監管部門(mén)、計量技術機構和計量器具使用部門(mén)等若幹機構作爲節點存在于聯盟鏈中。圖1爲基于區塊鏈的計量智慧監管平台架構，由下而上分(fēn)爲感知層、區塊鏈層和應用層。

圖1  基于區塊鏈的計量智慧監管平台架構

(1)感知層

首先利用區塊鏈的驗證和共識機制，防止非法不可信或者惡意用戶入網，進而篡改或盜取數據。對智能計量檢定裝置、智能計量器具數字簽名進行校(xiào)驗合法後，按監管要求，當達到一定的采集條件(jiàn)時，自(zì)動執行計量檢定裝置或計量器具内嵌的采集智能合約，保證數據采集自(zì)動、可信，分(fēn)級分(fēn)類采集和授權分(fēn)發，發送至區塊鏈網絡層。

對于無法接入物聯網的人工檢定方式，将檢定全過程涉及的數據、檢定時間、電子證書、照(zhào)片或視頻等存儲在計量技術機構信息系統中，動态及時上傳全程檢定數據至區塊鏈網絡層；聯盟鏈成員(yuán)其他信息系統中的電子數據也如(rú)此上傳，數據采集及機構内信息系統的電子數據作爲整個區塊鏈系統的可信數據來(lái)源。

(2)區塊鏈層

區塊鏈層是平台的核心所在，分(fēn)爲區塊鏈網絡層、存儲層和擴展層。網絡層是P2P網絡，政府部門(mén)、監管部門(mén)、計量技術機構等各主體(tǐ)點對點通信，生(shēng)成區塊，如(rú)區塊可包括計量技術機構名稱、屬性等靜(jìng)态數據和由其他節點獲取的待分(fēn)享動态數據，并對生(shēng)成區塊加密後提交上鏈存儲；存儲層采用多中心的分(fēn)布式記賬，持久保存各主體(tǐ)的上鏈區塊信息，并存儲智能合約代碼，可追溯且不可篡改；擴展層是整個區塊鏈層的核心，利用共識機制，執行共享智能合約獲取證書、數據、檢定時間、照(zhào)片或視頻及在用計量器具使用情況等共享數據，代币激勵機制可根據數據共享智能合約，爲可信數據提供機構發放(fàng)代币收益，以此作爲獎勵。

(3)應用層

爲平台用戶提供各種應用服務，提供身(shēn)份認證、計量存證、計量取證、監測預警、信用分(fēn)析、數據服務等功能。

身(shēn)份認證:登錄平台需注冊賬号，平台根據身(shēn)份鑒權，識别身(shēn)份合法方可登錄，不同用戶給予不同的操作權限，社會公衆及訪客隻能查詢計量數據，隻有聯盟鏈内部成員(yuán)可以存儲數據。

計量存證:計量技術機構檢定全過程數據、在用計量器具使用數據等各環節的信息和流向全部保留在區塊鏈上，形成全局計量賬本，進行計量存證及固證。

計量取證:當對社會公衆開放(fàng)的查詢數據仍不能滿足對檢定結果的質疑時，監管部門(mén)可在區塊鏈上進行計量取證。

監測預警:對平台上聯網的智能計量檢定裝置、智能計量器具進行監測，超過設定的預警阈值便自(zì)動報警。

信用分(fēn)析:對聯盟鏈内部成員(yuán)提供上鏈數據的質量進行分(fēn)析，以此劃分(fēn)信用等級。

數據服務:監管部門(mén)對證書報告、原始記錄進行質量評比時，可直接從(cóng)區塊鏈平台上獲取，而不必前往計量技術機構現場。通過精準的大(dà)數據分(fēn)析增強了政府部門(mén)、監管部門(mén)決策的智慧性及科(kē)學性。   

三、計量智慧監管平台應用預期效果

對涉及國計民(mín)生(shēng)、量大(dà)面廣，且用于貿易結算、安全防護、環境監測、醫療衛生(shēng)的強檢計量器具，監管部門(mén)不但(dàn)要對計量技術機構強檢計量器具檢定全過程進行監管，還(hái)需要對強檢計量器具使用部門(mén)例行全程日(rì)常監管，而實施計量智慧監管可增加結算雙方的用戶體(tǐ)驗度，降低結算雙方糾紛，提高監管的有效性。

以最新《實施強制管理的計量器具目錄》序号33的電動汽車充電樁爲例，這是随時代發展新增加的強制管理計量器具，政府鼓勵各地方對其具體(tǐ)強制檢定方式予以探索。相(xiàng)比其他計量器具，電動汽車充電樁有一定智能化基礎，基于區塊鏈的計量智慧監管平台将其檢定、使用情況納入監測範圍，一旦管轄區域内某一充電樁電量使用情況數據出現異常，系統便能夠監測到并自(zì)動報警，提醒監管部門(mén)、計量技術機構、使用部門(mén)該充電樁安裝的具體(tǐ)位置和異常數據，對該充電樁的報警解除處置過程全程上鏈，包括需要重新檢定時的檢定過程，在報警未解除前會對前來(lái)使用充電樁的用戶進行提示。對于正常使用的充電樁，其日(rì)常的使用、檢定、維護等記錄也實時上傳至鏈上。引入電動汽車充電樁監測預警機制是治理充電樁市場的一種有益探索。

四、結束語

對計量技術機構的監管目前仍處于事(shì)後監管、人爲監管，這種監管模式不但(dàn)浪費人力、财力，增加監管成本，還(hái)會出現監管空白(bái)和監管不到位，取證信息不全，有失社會信任度。因此，有必要建設基于區塊鏈的計量智慧監管平台，對計量檢定全過程實施智慧監管，同時也可對使用部門(mén)在用計量器具進行全程日(rì)常監管。因此,計量技術機構需下大(dà)力氣練内功，經得(de)起監管部門(mén)的監管，爲監管部門(mén)實現智慧監管提供強有力的底層技術支撐。隻有監管部門(mén)與計量技術機構強強聯手、互依互補，引入智慧監管，共同打造智慧計量，使檢定工作全過程留痕可追蹤，提高計量監管的精準性和有效性，更好地履行法律賦予各自(zì)的職能，才能完善計量服務保障體(tǐ)系，維護好社會經濟秩序，保障社會生(shēng)産的正常運行，促進科(kē)學技術的進步，爲消費者營造放(fàng)心的消費環境。