孫鵬，史天運(yùn)

（1.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081；2.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 合作開(kāi)發(fā)部，北京 100081）

1 概述

標(biāo)識(shí)解析體系集中管理電子標(biāo)識(shí)的命名、尋址和發(fā)現(xiàn)，適合于統(tǒng)一條形碼、二維碼、RFID、NFC、激光打碼等自動(dòng)對(duì)象識(shí)別技術(shù)，其本質(zhì)是將物理或虛擬實(shí)體（如物品、設(shè)備、數(shù)字對(duì)象等）的標(biāo)識(shí)編碼映射為相關(guān)的信息資源地址，并在電子標(biāo)識(shí)基礎(chǔ)上提升多源工業(yè)大數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)知識(shí)服務(wù)能力。

標(biāo)識(shí)解析體系的作用類似于域名解析系統(tǒng)（DNS），是物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量追溯、供應(yīng)鏈管理、全生命周期管理等業(yè)務(wù)應(yīng)用具有重要戰(zhàn)略價(jià)值，目前已得到國(guó)家戰(zhàn)略政策的大力推動(dòng)。鐵路物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)主要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的統(tǒng)一連接和集中管理，提供標(biāo)識(shí)解析、普適連接、邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)安全等共性基礎(chǔ)能力，支持物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備的跨域共享和協(xié)同操作，以集聚全路物聯(lián)網(wǎng)資源，賦能智能鐵路建設(shè)。依托鐵路物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)[1]，建立面向鐵路的電子標(biāo)識(shí)解析子平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)同一組織內(nèi)異構(gòu)編碼物品標(biāo)識(shí)的統(tǒng)一解析，以及跨系統(tǒng)、跨專業(yè)、跨行業(yè)甚至跨國(guó)的物品標(biāo)識(shí)共享。

長(zhǎng)期以來(lái)，鐵路主要通過(guò)垂直應(yīng)用場(chǎng)景下的專業(yè)管理需求，驅(qū)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)電子標(biāo)識(shí)的應(yīng)用實(shí)施。各專業(yè)領(lǐng)域積累了大量的標(biāo)識(shí)應(yīng)用系統(tǒng)，電子標(biāo)識(shí)載體及其技術(shù)原理存在巨大差異，標(biāo)識(shí)的編碼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分配原則規(guī)劃不統(tǒng)一，標(biāo)識(shí)的申請(qǐng)、分配和回收管理方式不一致，其數(shù)量龐大、類型繁多、應(yīng)用靈活，呈碎片化部署形態(tài)，存在潛在的重復(fù)建設(shè)投入風(fēng)險(xiǎn)，不利于鐵路內(nèi)部或與路外關(guān)聯(lián)行業(yè)開(kāi)展共享協(xié)作，水平化、扁平化的電子標(biāo)識(shí)解析與管理是鐵路物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的方向。鐵路標(biāo)識(shí)解析節(jié)點(diǎn)作為鐵路物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)的必要組成部分，是構(gòu)建鐵路物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集體系的關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施，研究其總體定位、設(shè)計(jì)思路、實(shí)現(xiàn)原理、總體架構(gòu)、實(shí)施策略、關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新應(yīng)用模式，對(duì)于推動(dòng)條形碼、二維碼、RFID等鐵路電子標(biāo)識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一管理與共享應(yīng)用具有重要意義。

2 標(biāo)識(shí)解析體系的國(guó)家戰(zhàn)略布局

針對(duì)不同地區(qū)、行業(yè)領(lǐng)域電子標(biāo)識(shí)應(yīng)用條塊分割、零散混亂的總體現(xiàn)狀，伴隨著各企業(yè)實(shí)施自主化、獨(dú)立性標(biāo)識(shí)管理需求的不斷增強(qiáng)，建立多級(jí)分布式、統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)解析體系已成為發(fā)展共識(shí)。

2.1 標(biāo)識(shí)解析技術(shù)研究

目前，國(guó)內(nèi)外存在多種標(biāo)識(shí)解析體系，以下介紹其中幾種主流技術(shù)[2-3]。

Handle體系最早由互聯(lián)網(wǎng)之父、TCP/IP聯(lián)合協(xié)議發(fā)明者Robert E Kahn提出，在全球設(shè)置多個(gè)主根節(jié)點(diǎn)，彼此平等互通，受到各國(guó)的普遍重視。Handle編碼包含前綴和自主定義2部分，具有極大靈活性，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品溯源、數(shù)字圖書(shū)館等領(lǐng)域。

GS1體系前身是國(guó)際商品條形碼系統(tǒng)，發(fā)展至今通過(guò)擴(kuò)展EPC標(biāo)準(zhǔn)[4]及RFID技術(shù)，建立了完整的全球統(tǒng)一編碼標(biāo)識(shí)體系，形成全球標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)同步網(wǎng)絡(luò)，廣泛用于全球物流、商品零售等領(lǐng)域。

OID體系由ISO/IEC、ITU等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織聯(lián)合提出，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、網(wǎng)絡(luò)管理與信息安全等領(lǐng)域。

Ecode體系是我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)體系，已成功應(yīng)用于我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源等領(lǐng)域。

標(biāo)識(shí)解析技術(shù)是適用于各地區(qū)或行業(yè)的共性支撐技術(shù)，可以解決“信息孤島”問(wèn)題，突破不同領(lǐng)域間的信息壁壘，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)、設(shè)備智能化等目標(biāo)的基礎(chǔ)。因此，近年來(lái)我國(guó)研究機(jī)構(gòu)基于不同的技術(shù)體系，對(duì)標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)開(kāi)展廣泛的技術(shù)研究和工程驗(yàn)證。中國(guó)物品編碼中心最早致力于提供目前使用最廣泛的商品條形碼服務(wù)，之后推廣基于RFID的EPC服務(wù)，并自主研發(fā)了Ecode標(biāo)識(shí)體系。2007年，設(shè)立于中國(guó)電子標(biāo)準(zhǔn)化研究院的OID標(biāo)識(shí)解析平臺(tái)研究完成。2012年，國(guó)家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心、北京中數(shù)創(chuàng)新科技股份有限公司等組成聯(lián)合體，在我國(guó)設(shè)立Handle根節(jié)點(diǎn)，并負(fù)責(zé)管理運(yùn)營(yíng)和推廣應(yīng)用。2013年，由國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)正式批復(fù)、兼容多種標(biāo)識(shí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)管理公共服務(wù)平臺(tái)在中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心研究完成。目前，標(biāo)識(shí)解析體系已成為國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略推動(dòng)的重點(diǎn)任務(wù)。

2.2 國(guó)家層面部署現(xiàn)狀

目前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟推薦的國(guó)家標(biāo)識(shí)解析體系部署架構(gòu)見(jiàn)圖1。其中，國(guó)際根節(jié)點(diǎn)（如Handle根節(jié)點(diǎn)）面向全球范圍不同國(guó)家、不同地區(qū)提供根區(qū)數(shù)據(jù)管理和根解析服務(wù)，未來(lái)逐步引入和完善多種標(biāo)識(shí)解析國(guó)際根節(jié)點(diǎn)；國(guó)家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)作為建立我國(guó)標(biāo)識(shí)解析體系的關(guān)鍵，是對(duì)外互聯(lián)的國(guó)際關(guān)口，也是對(duì)內(nèi)統(tǒng)籌的核心樞紐；二級(jí)節(jié)點(diǎn)面向行業(yè)提供標(biāo)識(shí)注冊(cè)和解析服務(wù)，未來(lái)將選擇優(yōu)勢(shì)行業(yè)（如鐵路）優(yōu)先構(gòu)建行業(yè)性二級(jí)節(jié)點(diǎn)；公共遞歸解析節(jié)點(diǎn)通過(guò)緩存等手段提升標(biāo)識(shí)解析服務(wù)性能。

圖1 國(guó)家標(biāo)識(shí)解析體系部署架構(gòu)

2017年底，國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》。2018年，5個(gè)標(biāo)識(shí)解析國(guó)家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)分別在北京、上海、廣州、武漢、重慶正式落戶，互為鏡像備份。國(guó)家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心資源和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，是支撐工業(yè)萬(wàn)物互聯(lián)互通的神經(jīng)樞紐，同時(shí)為未來(lái)二級(jí)行業(yè)節(jié)點(diǎn)的建設(shè)鋪平了道路。

2.3 相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前標(biāo)識(shí)解析技術(shù)在國(guó)家和行業(yè)應(yīng)用中的基礎(chǔ)地位日趨凸顯，必須遵循國(guó)際及我國(guó)的通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)齊面向鐵路行業(yè)的技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟建議，標(biāo)識(shí)解析技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系見(jiàn)圖2。

圖2 標(biāo)識(shí)解析技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系

3 鐵路物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系方案

3.1 總體定位及設(shè)計(jì)思路

構(gòu)建面向鐵路行業(yè)的標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)，接入國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系，完善鐵路物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集體系，促進(jìn)鐵路運(yùn)輸全要素互聯(lián)互通，支撐鐵路行業(yè)智能轉(zhuǎn)型。鐵路物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系的總體定位及設(shè)計(jì)思路見(jiàn)圖3。

圖3 鐵路物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系的總體定位及設(shè)計(jì)思路

建設(shè)鐵路物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系，對(duì)于提升鐵路信息系統(tǒng)的應(yīng)用高度具有以下意義：一是取得全球唯一的鐵路行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)前綴，并通過(guò)國(guó)家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)與全球標(biāo)識(shí)同步網(wǎng)絡(luò)接軌，結(jié)合鐵路行標(biāo)擴(kuò)展自主定義部分的編碼規(guī)則，使得鐵路資產(chǎn)的標(biāo)識(shí)編碼具有全局唯一性，實(shí)現(xiàn)機(jī)車車輛、線橋隧基礎(chǔ)設(shè)施、關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備、鐵路貨物與集裝器具等“一物一碼”；二是支撐跨行業(yè)、甚至跨國(guó)的標(biāo)識(shí)共享及關(guān)聯(lián)應(yīng)用，在中歐鐵路國(guó)際聯(lián)運(yùn)、空鐵公水多式聯(lián)運(yùn)、鐵路移動(dòng)裝備造修精準(zhǔn)對(duì)接、工程建造運(yùn)維協(xié)同聯(lián)動(dòng)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用；三是支撐全路跨系統(tǒng)、跨專業(yè)的標(biāo)識(shí)共享及關(guān)聯(lián)應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸組織過(guò)程多專業(yè)的協(xié)同作業(yè)、重要資產(chǎn)的全生命周期質(zhì)量追溯、貨運(yùn)物流供應(yīng)鏈[5]的單元化精細(xì)管理奠定基礎(chǔ)。

鐵路物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)作為鐵路信息系統(tǒng)與鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)之間無(wú)縫融合的通道，處于軟硬結(jié)合的“樞紐位置”，主要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的統(tǒng)一連接和集中管理，其中鐵路電子標(biāo)識(shí)解析子平臺(tái)即鐵路標(biāo)識(shí)解析節(jié)點(diǎn)，是鐵路物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)的必要組成部分。

3.2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理

鐵路物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系實(shí)現(xiàn)全路電子標(biāo)識(shí)的解析與管理，圍繞標(biāo)識(shí)信息資源庫(kù)，具有標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)、標(biāo)識(shí)注冊(cè)服務(wù)、標(biāo)識(shí)關(guān)聯(lián)知識(shí)服務(wù)、身份認(rèn)證與權(quán)限管理、標(biāo)識(shí)信息資源運(yùn)維等功能，其技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理見(jiàn)圖4。

圖4 鐵路物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系的技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理

3.2.1 標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)及工作流程

已完成注冊(cè)的鐵路資產(chǎn)標(biāo)識(shí)編碼，通過(guò)標(biāo)識(shí)解析即可獲得所對(duì)應(yīng)資產(chǎn)對(duì)象的名稱與詳細(xì)信息。首先，客戶端發(fā)送標(biāo)識(shí)解析請(qǐng)求，解析系統(tǒng)中存儲(chǔ)了從標(biāo)識(shí)編碼到若干服務(wù)資源地址（URL）的映射信息，客戶端根據(jù)匹配到的URL向標(biāo)識(shí)資源系統(tǒng)重新定向；然后，標(biāo)識(shí)資源系統(tǒng)向解析系統(tǒng)發(fā)送資源訪問(wèn)權(quán)限查詢請(qǐng)求，獲得當(dāng)前用戶身份的訪問(wèn)權(quán)限信息；最后，標(biāo)識(shí)資源系統(tǒng)根據(jù)訪問(wèn)控制信息生成XML格式的資源描述數(shù)據(jù)，發(fā)送至客戶端。標(biāo)識(shí)資源系統(tǒng)存儲(chǔ)關(guān)于資產(chǎn)對(duì)象的詳細(xì)信息，包括設(shè)計(jì)參數(shù)、維修履歷、故障歷史等內(nèi)容，更進(jìn)一步的信息也可通過(guò)鐵路業(yè)務(wù)系統(tǒng)開(kāi)放接口提取。因此，即使資產(chǎn)對(duì)象的服務(wù)資源地址或其他動(dòng)態(tài)狀態(tài)信息發(fā)生變化，通過(guò)唯一穩(wěn)定的標(biāo)識(shí)編碼都可以取得相應(yīng)的資源信息。

3.2.2 標(biāo)識(shí)注冊(cè)服務(wù)及工作流程

鐵路主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)[6]提供固定設(shè)施、移動(dòng)設(shè)備、運(yùn)輸產(chǎn)品、物資設(shè)備、人員機(jī)構(gòu)等5個(gè)領(lǐng)域的共享靜態(tài)數(shù)據(jù)，其中包含線路橋隧、機(jī)車車輛、運(yùn)輸器具、物資、設(shè)備、配件、人員等方面的大量公共基礎(chǔ)編碼，提供各種鐵路資產(chǎn)對(duì)象的分類碼。鐵路各級(jí)機(jī)構(gòu)作為標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的所有者，為實(shí)現(xiàn)“一物一碼”，應(yīng)按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)單品資產(chǎn)生成序列號(hào)作為后綴，并追加預(yù)申請(qǐng)的前綴以保證全球唯一性，完成對(duì)該資產(chǎn)的賦碼工作。從既有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開(kāi)放接口中抽取數(shù)據(jù)，通過(guò)加工處理生成XML格式的資源詳細(xì)描述信息。標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)批量上傳至標(biāo)識(shí)注冊(cè)服務(wù)，物名映射信息、資源詳細(xì)信息將分別發(fā)送至標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)和標(biāo)識(shí)信息資源系統(tǒng)中存儲(chǔ)。標(biāo)識(shí)注冊(cè)服務(wù)不僅實(shí)現(xiàn)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的大批量注冊(cè)，還實(shí)現(xiàn)標(biāo)識(shí)全生命周期的申請(qǐng)、分配和回收管理。

3.2.3 標(biāo)識(shí)關(guān)聯(lián)知識(shí)服務(wù)

通過(guò)資產(chǎn)標(biāo)識(shí)編碼獲得服務(wù)資源地址的標(biāo)識(shí)尋址，僅是標(biāo)識(shí)解析體系中最基礎(chǔ)的功能。隨著鐵路各專業(yè)資產(chǎn)標(biāo)識(shí)信息的大量注冊(cè)，將會(huì)積累形成龐大的標(biāo)識(shí)資源信息庫(kù)，在此基礎(chǔ)上能夠構(gòu)造豐富的關(guān)聯(lián)知識(shí)服務(wù)。例如，以部分標(biāo)識(shí)編碼為條件進(jìn)行檢索，可查詢某類型資產(chǎn)的數(shù)量與總體使用狀況；利用單個(gè)標(biāo)識(shí)編碼，可獲得某復(fù)雜設(shè)備零部件的組合關(guān)系或某個(gè)打包物品的綁定關(guān)系；利用標(biāo)識(shí)解析體系，可實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)對(duì)象的全生命周期數(shù)據(jù)管理、物體實(shí)時(shí)定位等。

3.2.4 身份認(rèn)證與權(quán)限管理

標(biāo)識(shí)解析體系提供用戶身份認(rèn)證、訪問(wèn)權(quán)限管理的功能，針對(duì)客戶端用戶的角色和訪問(wèn)權(quán)限，按照訪問(wèn)控制策略生成動(dòng)態(tài)的資源描述信息，并提供一定的信息安全保護(hù)能力。

3.2.5 標(biāo)識(shí)信息資源運(yùn)維

為保證標(biāo)識(shí)解析體系中海量標(biāo)識(shí)編碼信息的全局唯一性，資產(chǎn)對(duì)象編碼、名稱、詳細(xì)信息的一致完整性，建立相應(yīng)的運(yùn)維機(jī)制實(shí)施日常管理，保障標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)資源質(zhì)量。

3.3 總體架構(gòu)

鐵路物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系的總體架構(gòu)主要由基礎(chǔ)設(shè)施層、標(biāo)識(shí)解析層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層，標(biāo)識(shí)解析、標(biāo)識(shí)注冊(cè)、數(shù)據(jù)采集3種中間件，以及運(yùn)維管理體系、安全保障體系構(gòu)成（見(jiàn)圖5）。

圖5 鐵路物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系架構(gòu)

基礎(chǔ)設(shè)施層提供用于鐵路標(biāo)識(shí)解析處理的計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源，考慮到未來(lái)全路標(biāo)識(shí)查詢搜索的海量處理需求，標(biāo)識(shí)解析應(yīng)采用云化服務(wù)方式在數(shù)據(jù)中心部署。標(biāo)識(shí)解析層即鐵路標(biāo)識(shí)解析節(jié)點(diǎn)，連接國(guó)家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)，提供鐵路標(biāo)識(shí)解析與管理服務(wù)，包括標(biāo)識(shí)注冊(cè)/分配、標(biāo)識(shí)解析、信息關(guān)聯(lián)、元數(shù)據(jù)管理、身份認(rèn)證、權(quán)限管理等核心功能，以標(biāo)識(shí)解析和注冊(cè)中間件作為開(kāi)放接口，為鐵路業(yè)務(wù)應(yīng)用或終端用戶提供基礎(chǔ)服務(wù)。業(yè)務(wù)應(yīng)用層基于物聯(lián)網(wǎng)電子標(biāo)識(shí)解析子平臺(tái)實(shí)現(xiàn)鐵路標(biāo)識(shí)集成創(chuàng)新應(yīng)用，主要包括鐵路業(yè)務(wù)應(yīng)用、跨產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作、多式聯(lián)運(yùn)合作3個(gè)方面。

鐵路標(biāo)識(shí)解析中間件對(duì)外提供通過(guò)標(biāo)識(shí)編碼進(jìn)行物名發(fā)現(xiàn)及相應(yīng)信息資源定位的開(kāi)放接口；鐵路標(biāo)識(shí)注冊(cè)中間件對(duì)外提供對(duì)標(biāo)識(shí)編碼進(jìn)行全生命周期申請(qǐng)、分配和回收管理的開(kāi)放接口；數(shù)據(jù)采集中間件提供對(duì)既有信息系統(tǒng)及智能設(shè)備的自動(dòng)數(shù)據(jù)采集接口，通過(guò)數(shù)據(jù)處理生成XML格式的對(duì)象資源描述信息，豐富電子標(biāo)識(shí)查詢可獲得的信息資源。

3.4 部署實(shí)施策略

標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)建設(shè)有龍頭牽引、合資建設(shè)、引入外援等多種方式。鑒于鐵路行業(yè)的實(shí)際情況[7]，鐵路標(biāo)識(shí)解析節(jié)點(diǎn)應(yīng)由中國(guó)鐵路總公司（簡(jiǎn)稱總公司）牽頭建設(shè)，利用其影響力和公信力向鐵路內(nèi)部及關(guān)聯(lián)行業(yè)推廣應(yīng)用。

標(biāo)識(shí)解析節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)了行業(yè)海量資產(chǎn)實(shí)體的物名映射信息以及詳細(xì)的資源信息服務(wù)地址，為保障鐵路運(yùn)輸對(duì)象、技術(shù)設(shè)備、貨物物品等在運(yùn)輸組織、物流流轉(zhuǎn)、制造維護(hù)過(guò)程中的安全性，同時(shí)確保鐵路標(biāo)識(shí)解析服務(wù)的穩(wěn)定可靠，建議由總公司自主建設(shè)并采取受控管理，關(guān)聯(lián)行業(yè)按需提供資產(chǎn)對(duì)象的信息服務(wù)資源地址。

此外，鐵路現(xiàn)存大量的電子標(biāo)識(shí)應(yīng)用，采用了多元異構(gòu)的電子標(biāo)識(shí)載體和編碼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因此標(biāo)識(shí)解析節(jié)點(diǎn)作為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，必須支持異構(gòu)標(biāo)識(shí)應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)間的兼容互操作。

4 鐵路物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析關(guān)鍵技術(shù)

4.1 標(biāo)識(shí)編碼全局唯一性、穩(wěn)定性

標(biāo)識(shí)解析體系解決的核心問(wèn)題是在資產(chǎn)對(duì)象與標(biāo)識(shí)編碼之間建立一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，即實(shí)現(xiàn)“一物一碼”。保證標(biāo)識(shí)編碼在整個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的全局唯一，并在對(duì)象全生命周期持久穩(wěn)定，需要依托權(quán)威標(biāo)識(shí)管理機(jī)構(gòu)，采用多級(jí)分層的標(biāo)識(shí)編碼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范編碼分配原則。從國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)申請(qǐng)的唯一標(biāo)識(shí)前綴，保證了鐵路標(biāo)識(shí)編碼結(jié)構(gòu)的唯一性，鐵路各單位進(jìn)一步結(jié)合資產(chǎn)分類碼、單品序列號(hào)，實(shí)現(xiàn)管轄范圍內(nèi)設(shè)備物料等的全局唯一性。通過(guò)統(tǒng)一的電子標(biāo)識(shí)注冊(cè)服務(wù)，實(shí)施全生命周期的申請(qǐng)、分配和回收管理，保證標(biāo)識(shí)編碼的穩(wěn)定性。

此外，建立適合未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的標(biāo)識(shí)解析體系，并不意味著需要重建既有的標(biāo)識(shí)應(yīng)用系統(tǒng)，而應(yīng)結(jié)合實(shí)際的部署實(shí)施情況，實(shí)現(xiàn)新舊標(biāo)識(shí)應(yīng)用機(jī)制的兼容過(guò)渡。

4.2 海量電子標(biāo)識(shí)的高速并行解析

單從計(jì)算復(fù)雜性的角度來(lái)看，考慮到未來(lái)鐵路物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模與標(biāo)識(shí)查詢頻率，其數(shù)據(jù)處理量和網(wǎng)絡(luò)流量必將是海量級(jí)的[8]。因此標(biāo)識(shí)解析節(jié)點(diǎn)應(yīng)部署在云計(jì)算中心，根據(jù)工作負(fù)載按需調(diào)度計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源。標(biāo)識(shí)解析體系采用分布式部署架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)物名映射信息、資源詳細(xì)信息的多級(jí)分層存儲(chǔ)，并設(shè)置配套的遞歸解析節(jié)點(diǎn)作為本地高速緩存，保證對(duì)高速并發(fā)的標(biāo)識(shí)解析請(qǐng)求實(shí)現(xiàn)低時(shí)延響應(yīng)。

4.3 多元電子標(biāo)識(shí)的快捷簡(jiǎn)易注冊(cè)

高效率、低成本的電子標(biāo)識(shí)注冊(cè)服務(wù)為構(gòu)建鐵路標(biāo)識(shí)解析體系提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，允許鐵路企業(yè)甚至個(gè)人，以簡(jiǎn)單、方便、快速的方式，兼容異構(gòu)標(biāo)識(shí)載體和編碼機(jī)制，創(chuàng)建所需要的標(biāo)識(shí)編碼，同時(shí)保障標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的唯一性和穩(wěn)定性。鐵路各級(jí)單位作為標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的擁有者，擁有在各自編碼空間內(nèi)按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范自定義創(chuàng)造唯一標(biāo)識(shí)的權(quán)利。電子標(biāo)識(shí)解析子平臺(tái)通過(guò)提供標(biāo)識(shí)注冊(cè)服務(wù)接口與配套工具軟件，支持海量標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)完成批量注冊(cè)。

4.4 標(biāo)識(shí)編碼與資產(chǎn)信息安全防護(hù)

標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)提供身份認(rèn)證和權(quán)限管理功能，對(duì)特定的用戶根據(jù)訪問(wèn)權(quán)限動(dòng)態(tài)生成資源描述數(shù)據(jù)。標(biāo)識(shí)編碼設(shè)計(jì)應(yīng)盡量精簡(jiǎn)以減少存儲(chǔ)空間占用，一般能夠暗示標(biāo)識(shí)承載物、附著物的編碼方案更有利于日常使用。對(duì)某些特殊的設(shè)備、物品，出于安全性考慮，需通過(guò)增加冗余信息和采用加解密技術(shù)，杜絕編碼在公開(kāi)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下被非授權(quán)組織讀取。

4.5 復(fù)雜資產(chǎn)實(shí)體的信息關(guān)聯(lián)檢索

鐵路實(shí)際業(yè)務(wù)中大量資產(chǎn)屬于復(fù)雜實(shí)體，對(duì)此類資產(chǎn)的關(guān)聯(lián)信息檢索屬于標(biāo)識(shí)解析體系的增值服務(wù)。動(dòng)車組等復(fù)雜技術(shù)裝備往往由成百上千的零部件組成，應(yīng)支持按設(shè)備構(gòu)型實(shí)現(xiàn)標(biāo)識(shí)組合信息的關(guān)聯(lián)檢索。在設(shè)備的全生命周期內(nèi)部分零部件可能被更換或替代，意味著構(gòu)成設(shè)備零部件的唯一標(biāo)識(shí)將會(huì)消失或產(chǎn)生變更。反應(yīng)設(shè)備內(nèi)部隸屬關(guān)系以及新舊替換關(guān)系的完整歷史記錄，對(duì)于完善鐵路技術(shù)設(shè)備運(yùn)維信息管理具有重要作用。此外，鐵路貨運(yùn)中大量貨物存在打包綁定關(guān)系，支持打包物品的分解與重新包裝編碼對(duì)于提升精細(xì)化物流管理具有重要作用。

5 鐵路物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系應(yīng)用

基于物聯(lián)網(wǎng)電子標(biāo)識(shí)解析子平臺(tái)，建立鐵路物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系，以下的鐵路標(biāo)識(shí)創(chuàng)新應(yīng)用形式將會(huì)得到快速發(fā)展。

5.1 跨域標(biāo)識(shí)共享與關(guān)聯(lián)服務(wù)

鐵路物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系接入國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)識(shí)同步網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)、跨專業(yè)、跨行業(yè)乃至跨國(guó)的標(biāo)識(shí)共享，兼容異構(gòu)標(biāo)識(shí)載體和編碼機(jī)制，促進(jìn)互信互識(shí)互操作。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集體系的目標(biāo)是全面感知資產(chǎn)實(shí)體的屬性信息、狀態(tài)信息、位置信息，其中描述對(duì)象“身份”的屬性信息是數(shù)據(jù)服務(wù)的基礎(chǔ)。以完善的標(biāo)識(shí)注冊(cè)解析機(jī)制為基礎(chǔ)，不斷豐富自動(dòng)采集數(shù)據(jù)的內(nèi)容和類型，提升鐵路資產(chǎn)關(guān)于技術(shù)狀態(tài)、實(shí)時(shí)位置等的多種信息服務(wù)，有利于開(kāi)展多維度的工業(yè)大數(shù)據(jù)分析，提升關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的知識(shí)服務(wù)水平。

5.2 鐵路行業(yè)全鏈條精準(zhǔn)銜接

支持總公司貫通機(jī)車車輛制造廠及其零配件供應(yīng)商、建筑工程承包商及其分包單位、多式聯(lián)運(yùn)和國(guó)際聯(lián)運(yùn)合作企業(yè)的上下游產(chǎn)業(yè)全鏈條，以設(shè)備物資標(biāo)識(shí)共享為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)機(jī)車車輛制造和運(yùn)維業(yè)務(wù)的精準(zhǔn)對(duì)接、工程建造和運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)的無(wú)縫銜接、空鐵公水聯(lián)運(yùn)和國(guó)際國(guó)內(nèi)運(yùn)輸?shù)膮f(xié)同聯(lián)動(dòng)等。例如，基于電子標(biāo)識(shí)的跨域共享，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)車組及關(guān)鍵部件全產(chǎn)業(yè)鏈條管理，不僅有利于實(shí)現(xiàn)列車出廠參數(shù)、技術(shù)履歷、運(yùn)行故障、維修歷史等數(shù)據(jù)的融合處理，通過(guò)運(yùn)維數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期積累也能夠?yàn)闄C(jī)車車輛設(shè)計(jì)改進(jìn)、修程修制優(yōu)化等提供數(shù)據(jù)支撐，降低移動(dòng)裝備全生命周期成本，形成機(jī)車車輛制造和運(yùn)維的雙向驅(qū)動(dòng)發(fā)展。

5.3 資產(chǎn)全生命周期質(zhì)量追溯

總公司是典型的資產(chǎn)密集型企業(yè)，擁有數(shù)量龐大的有形和無(wú)形資產(chǎn)及眾多關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備，其中不僅包括動(dòng)車組、機(jī)車、客車、貨車等移動(dòng)裝備，鐵路線路、橋梁、隧道等重大基礎(chǔ)設(shè)施，還有信號(hào)、供電、通信、站段樞紐等重要技術(shù)設(shè)備。因此，技術(shù)設(shè)備運(yùn)維及保證運(yùn)力資源持久化，是總公司作為運(yùn)營(yíng)商的核心工作之一。高效統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)解析體系實(shí)現(xiàn)了技術(shù)設(shè)備及其零部件標(biāo)識(shí)的唯一賦碼與全局可追溯性，是完成鐵路關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備全生命周期質(zhì)量追溯的基礎(chǔ)，有利于提高鐵路資產(chǎn)技術(shù)信息的精細(xì)化管理水平。

5.4 跨專業(yè)多作業(yè)面協(xié)同聯(lián)動(dòng)

鐵路運(yùn)輸組織和生產(chǎn)作業(yè)涉及多個(gè)專業(yè)的協(xié)同聯(lián)動(dòng)。在日常運(yùn)輸生產(chǎn)過(guò)程中，客運(yùn)、貨運(yùn)物流、機(jī)車車輛、工務(wù)、供電、電務(wù)通信、工程建造、信息等業(yè)務(wù)處理邏輯和作業(yè)流程復(fù)雜交織在一起，高水平的信息系統(tǒng)起到基礎(chǔ)支撐作用。標(biāo)識(shí)解析體系支持鐵路各單位實(shí)現(xiàn)人、移動(dòng)資產(chǎn)、固定資產(chǎn)、運(yùn)輸環(huán)境等業(yè)務(wù)對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一管理，兼容不同的電子標(biāo)識(shí)載體以及差異化的標(biāo)識(shí)編碼機(jī)制，為實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸全要素的互聯(lián)互通奠定了基礎(chǔ)，也是建立物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集體系的前提，

有利于進(jìn)一步提升既有信息系統(tǒng)的應(yīng)用高度。

5.5 貨運(yùn)物流集裝單元化管理

現(xiàn)代鐵路物流發(fā)展的趨勢(shì)是“集裝單元化”[9]，即以集裝單元為基礎(chǔ)組織裝卸、搬運(yùn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)蓉涍\(yùn)物流活動(dòng)的一體化運(yùn)作方式。以標(biāo)識(shí)解析技術(shù)為基礎(chǔ)，與既有的貨運(yùn)信息系統(tǒng)集成融合，全面升級(jí)改造物流信息化終端設(shè)備，引導(dǎo)貨運(yùn)流程再造，把鐵路貨運(yùn)物流提升到智能化、可視化、高效率、低成本的現(xiàn)代化運(yùn)作水平，將各項(xiàng)分散的運(yùn)輸活動(dòng)聯(lián)接為整體，發(fā)揮其巨大的社會(huì)價(jià)值。此外，全天候、不間斷、全方位、多層次的貨運(yùn)物流信息精細(xì)感知，也是構(gòu)建智能物流調(diào)度與動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)管理機(jī)制的基礎(chǔ)。

6 結(jié)束語(yǔ)

推動(dòng)鐵路與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟、標(biāo)識(shí)解析國(guó)家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)管理機(jī)構(gòu)等簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，并在政策引導(dǎo)、應(yīng)用推廣、宣傳培訓(xùn)層面不斷加大支持力度。從頂層設(shè)計(jì)入手，充分結(jié)合鐵路實(shí)際情況，構(gòu)建面向鐵路的標(biāo)識(shí)解析行業(yè)節(jié)點(diǎn)，支持鐵路實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)、跨專業(yè)、跨行業(yè)乃至跨國(guó)的電子標(biāo)識(shí)互信互識(shí)互操作，促進(jìn)運(yùn)輸全要素互聯(lián)互通，提升物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集體系能力，不斷擴(kuò)大和深化階段性標(biāo)識(shí)創(chuàng)新應(yīng)用成果，為實(shí)現(xiàn)鐵路智能轉(zhuǎn)型升級(jí)提供支撐。