孫紅桃,李向東,2,耿立校,劉 欣
(1.河北工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,天津 300401;2.國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新方法與實(shí)施工具工程技術(shù)研究中心,天津 300401)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐,具有廣闊的創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)展前景。標(biāo)識(shí)解析是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分,標(biāo)識(shí)解析應(yīng)用的商業(yè)前景廣闊,通過標(biāo)識(shí)解析能夠?qū)崿F(xiàn)不同對(duì)象的精準(zhǔn)定位與信息查詢等服務(wù)。伴隨工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速推進(jìn),國(guó)家高度重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析的發(fā)展,在實(shí)施完成《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2018-2020年)》之后,工信部印發(fā)了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》,在現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系建設(shè)基礎(chǔ)上,明確了標(biāo)識(shí)解析增強(qiáng)行動(dòng)重點(diǎn)任務(wù)。
目前,我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)體系的建設(shè)處于快速發(fā)展階段。在企業(yè)層面,標(biāo)識(shí)解析服務(wù)涵蓋供應(yīng)鏈管理,個(gè)性化定制,協(xié)同化生產(chǎn)、遠(yuǎn)程運(yùn)維、關(guān)鍵產(chǎn)品追溯,全生命周期數(shù)據(jù)管理等方面[1],應(yīng)用在機(jī)械、家電、船舶、航空、電子等眾多領(lǐng)域。通過應(yīng)用標(biāo)識(shí)解析體系對(duì)產(chǎn)品通用數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)識(shí)[2],實(shí)現(xiàn)目標(biāo)對(duì)象的數(shù)據(jù)解讀,推動(dòng)企業(yè)生產(chǎn)的高效運(yùn)行。但是,標(biāo)識(shí)解析在企業(yè)層面的應(yīng)用尚待提高,需要工業(yè)企業(yè)結(jié)合自身能力加強(qiáng)對(duì)標(biāo)識(shí)服務(wù)的建設(shè)。從企業(yè)內(nèi)部來看,不同生產(chǎn)線、不同車間以及不同部門之間存在產(chǎn)品標(biāo)識(shí)不統(tǒng)一,信息共享困難[3],從企業(yè)之間來看,不同企業(yè)之間存在標(biāo)識(shí)編碼不兼容,標(biāo)識(shí)信息讀取困難[4]等方面問題。因此,從企業(yè)節(jié)點(diǎn)著手,構(gòu)建穩(wěn)定、高效的標(biāo)識(shí)服務(wù),能夠在企業(yè)內(nèi)部以及不同企業(yè)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享,促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系的生態(tài)發(fā)展。
目前,存在多種標(biāo)識(shí)解析體系。按照解決方式可分為改進(jìn)型的標(biāo)識(shí)解析體系與變革型的標(biāo)識(shí)解析體系[5]。其中,改進(jìn)型的標(biāo)識(shí)解析體系是在現(xiàn)有DNS標(biāo)識(shí)解析技術(shù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行功能改進(jìn),拓寬識(shí)別對(duì)象范圍的解析系統(tǒng),如對(duì)象標(biāo)識(shí)符OID,物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)Ecode,產(chǎn)品電子代碼EPC等;變革型標(biāo)識(shí)解析體系則是獨(dú)立于DNS體系而自主運(yùn)行的解析系統(tǒng),如國(guó)際上通用的Handle標(biāo)識(shí)解析體系、泛在識(shí)別技術(shù)UID等。在這些標(biāo)識(shí)解析技術(shù)當(dāng)中,主要的標(biāo)識(shí)解析體系是OID和Handle兩種。
我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)體系對(duì)接國(guó)際主流標(biāo)識(shí)體系的根節(jié)點(diǎn),兼容Handle、OID、Ecode等解決方案,包括國(guó)家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)、二級(jí)節(jié)點(diǎn)、遞歸節(jié)點(diǎn)、企業(yè)節(jié)點(diǎn)等要素[6]。其中,國(guó)家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)是我國(guó)標(biāo)識(shí)解析體系建設(shè)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),對(duì)接國(guó)際根節(jié)點(diǎn);二級(jí)公共節(jié)點(diǎn)面向行業(yè)、區(qū)域,向上對(duì)接國(guó)家頂級(jí)節(jié)點(diǎn),向下為工業(yè)企業(yè)節(jié)點(diǎn)提供相關(guān)數(shù)據(jù)服務(wù);企業(yè)節(jié)點(diǎn)作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析的底層基礎(chǔ),是不同企業(yè)自己構(gòu)建的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)服務(wù)節(jié)點(diǎn)[7],存在于企業(yè)內(nèi)部,面向特定企業(yè)提供標(biāo)識(shí)注冊(cè)、解析服務(wù)、標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)等,即可獨(dú)立部署,也可作為企業(yè)信息系統(tǒng)的組成要素[8]。
結(jié)合工業(yè)企業(yè)的實(shí)際需求與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,為了保證企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)的實(shí)施有效可行,需要企業(yè)建設(shè)具有安全性、擴(kuò)展性、開放性和穩(wěn)定性的標(biāo)識(shí)服務(wù)。企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)需要具備必要的安全機(jī)制,保證標(biāo)識(shí)服務(wù)過程中的數(shù)據(jù)安全。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的標(biāo)識(shí)與企業(yè)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)精準(zhǔn)連接,面對(duì)大量的訪問,企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)所提供的解析服務(wù)、接口服務(wù)等信息服務(wù)應(yīng)具備安全機(jī)制,保證各類請(qǐng)求的合法與有效,防止惡意查詢、蓄意攻擊等行為的發(fā)生。
伴隨工業(yè)數(shù)據(jù)和新的標(biāo)識(shí)需求的大量產(chǎn)生,企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)中的代碼結(jié)構(gòu)必須能適應(yīng)編碼對(duì)象不斷增加的擴(kuò)展需要,為新的編碼對(duì)象留有足夠的備用碼,根據(jù)實(shí)際需求適時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。
標(biāo)識(shí)服務(wù)涵蓋范圍廣,通信主體眾多,需要企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)的同一標(biāo)識(shí)編碼在不同的應(yīng)用中能夠被識(shí)別,從而保證不同設(shè)備和不同產(chǎn)品對(duì)象之間的標(biāo)簽?zāi)軌蚧ネɑヂ?lián),并且不同應(yīng)用服務(wù)之間的信息服務(wù)數(shù)據(jù)能夠共享和交換。
在對(duì)標(biāo)識(shí)服務(wù)中的對(duì)象進(jìn)行分類時(shí),應(yīng)選擇標(biāo)識(shí)對(duì)象最穩(wěn)定的本質(zhì)屬性作為分類的基礎(chǔ)和依據(jù),以獲得穩(wěn)定的對(duì)象分類體系。由于在標(biāo)識(shí)編碼的過程中,對(duì)象的標(biāo)識(shí)不宜頻繁變動(dòng),則應(yīng)考慮標(biāo)識(shí)對(duì)象變化的可能性,從而保持標(biāo)識(shí)編碼系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性。
企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)處于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系的底層。標(biāo)識(shí)服務(wù)框架如圖1所示,主要由編碼服務(wù)、采集與識(shí)別、信息服務(wù)、管理服務(wù)、安全服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施組成。
圖1 企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)框架
編碼服務(wù)包括規(guī)則制定、對(duì)象編碼和標(biāo)識(shí)確定。規(guī)則制定需要基于對(duì)企業(yè)人、機(jī)、物對(duì)象實(shí)體或虛擬實(shí)體的分類,制定企業(yè)內(nèi)部編碼規(guī)則;對(duì)象編碼是依據(jù)編碼規(guī)則,賦予企業(yè)內(nèi)部人、機(jī)、物等對(duì)象實(shí)體或虛擬實(shí)體全局惟一的代碼;標(biāo)識(shí)確定是標(biāo)識(shí)編碼的一個(gè)過程,通過向二級(jí)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)分配機(jī)構(gòu)提出申請(qǐng),企業(yè)節(jié)點(diǎn)獲取標(biāo)識(shí)編碼的前綴資源,并且在二級(jí)節(jié)點(diǎn)分配的標(biāo)識(shí)前綴基礎(chǔ)上,結(jié)合企業(yè)標(biāo)識(shí)編碼規(guī)劃,對(duì)現(xiàn)有各類企業(yè)信息系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中包含的產(chǎn)品、物流、倉(cāng)儲(chǔ)、銷售等各方面實(shí)體信息內(nèi)容,進(jìn)行標(biāo)識(shí)編碼,實(shí)現(xiàn)標(biāo)識(shí)確定。
采集與識(shí)別是按照數(shù)據(jù)協(xié)議將編碼存入一維或二維條碼、RFID標(biāo)簽、NFC標(biāo)簽等被動(dòng)標(biāo)識(shí)載體,或芯片、通用集成電路卡、模組等主動(dòng)標(biāo)識(shí)載體,利用讀寫設(shè)備對(duì)標(biāo)識(shí)載體進(jìn)行識(shí)別、對(duì)標(biāo)識(shí)信息進(jìn)行讀取,并將其提供給信息服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行處理。
信息服務(wù)包括注冊(cè)服務(wù)、解析服務(wù)、接口服務(wù)等。其中,注冊(cè)服務(wù)是依據(jù)標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)接口規(guī)范向上級(jí)標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)注冊(cè)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)。解析服務(wù)是通過與行業(yè)型二級(jí)節(jié)點(diǎn)或綜合型二級(jí)節(jié)點(diǎn)以及遞歸節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息交互,實(shí)現(xiàn)對(duì)注冊(cè)對(duì)象的信息查詢(包括靜態(tài)查詢和進(jìn)行實(shí)體對(duì)象在流通各環(huán)節(jié)中的動(dòng)態(tài)信息查詢),解決標(biāo)識(shí)到標(biāo)識(shí)、地址、數(shù)據(jù)的映射和轉(zhuǎn)換。接口服務(wù)則是為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、企業(yè)信息系統(tǒng)或其他行業(yè)應(yīng)用、第三方應(yīng)用平臺(tái)、APP應(yīng)用服務(wù)等提供接入服務(wù)。
管理服務(wù)用于規(guī)范企業(yè)標(biāo)識(shí)體系建設(shè)與運(yùn)營(yíng)相關(guān)的管理要求,包括管理標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)范和運(yùn)維規(guī)程。遵循國(guó)家標(biāo)識(shí)解析體系的總體要求和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),研制企業(yè)標(biāo)識(shí)解析的接入要求、接口規(guī)范等相關(guān)管理標(biāo)準(zhǔn)。建立核驗(yàn)標(biāo)識(shí)申請(qǐng)對(duì)象身份、規(guī)范化標(biāo)識(shí)前綴使用等企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)相關(guān)的流程、制度,指導(dǎo)標(biāo)識(shí)編碼使用者遵守管理規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),建立運(yùn)維管理、標(biāo)識(shí)信息的安全管理、系統(tǒng)變更等方面的運(yùn)維制度,保障企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)的可用性、準(zhǔn)確性,明確注冊(cè)、解析、業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)接等業(yè)務(wù)流程和要求。
安全服務(wù)用于保障企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)的安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行。對(duì)企業(yè)標(biāo)識(shí)解析服務(wù)部署包括信息加密、標(biāo)識(shí)查詢與標(biāo)識(shí)解析服務(wù)的身份認(rèn)證、標(biāo)識(shí)解析資源的訪問控制、隱私保護(hù)等安全防護(hù)措施,確保標(biāo)識(shí)解析應(yīng)用接口、信息系統(tǒng)與標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信與交換、標(biāo)識(shí)關(guān)聯(lián)信息存儲(chǔ)與應(yīng)用等方面的安全;通過對(duì)企業(yè)節(jié)點(diǎn)建設(shè)安全防護(hù)、監(jiān)測(cè)、審計(jì)、處置等安全建設(shè)服務(wù),確保企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)的物理安全、系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、運(yùn)營(yíng)安全、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用安全、用戶安全。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)施主要是為企業(yè)標(biāo)識(shí)解析服務(wù)應(yīng)用提供實(shí)現(xiàn)計(jì)算、存儲(chǔ)、通信等服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。
企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)主要包括標(biāo)識(shí)編碼、標(biāo)識(shí)注冊(cè)、標(biāo)識(shí)解析、標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)等內(nèi)容。
標(biāo)識(shí)編碼是通過建立企業(yè)編碼規(guī)則,對(duì)企業(yè)內(nèi)部人、機(jī)、物要素進(jìn)行編碼,為需要標(biāo)識(shí)的對(duì)象如機(jī)器、產(chǎn)品等實(shí)體對(duì)象和算法、工序等虛擬對(duì)象提供標(biāo)識(shí)編碼的分配、管理等服務(wù),從而確定識(shí)別對(duì)象的惟一身份符號(hào)。
標(biāo)識(shí)注冊(cè)主要是指針對(duì)企業(yè)標(biāo)識(shí)解析服務(wù)的編碼規(guī)則,進(jìn)行標(biāo)識(shí)編碼規(guī)劃,獲取標(biāo)識(shí)編碼前綴資源,并在標(biāo)識(shí)服務(wù)系統(tǒng)中進(jìn)行標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)注冊(cè)、標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等服務(wù)。
標(biāo)識(shí)解析主要是通過機(jī)器和物品對(duì)象標(biāo)識(shí)為企業(yè)用戶等提供公共解析服務(wù)。利用該服務(wù)用戶不但可以查詢存儲(chǔ)對(duì)象信息的服務(wù)器地址,對(duì)標(biāo)識(shí)編碼對(duì)象進(jìn)行惟一性定位,或者查詢存儲(chǔ)對(duì)象的應(yīng)用信息以及相關(guān)服務(wù)。
標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)是指通過利用標(biāo)識(shí)編碼與標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)開展企業(yè)的數(shù)據(jù)管理,通過對(duì)接工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、企業(yè)信息系統(tǒng),支持產(chǎn)品信息追溯、供應(yīng)鏈管理、全生命周期管理等數(shù)據(jù)查詢、采集、關(guān)聯(lián)、共享、共用等服務(wù)。
隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)出的快速發(fā)展態(tài)勢(shì),在政、產(chǎn)、學(xué)、研、用各方協(xié)同推進(jìn)下,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析服務(wù)已取得明顯的成效。企業(yè)節(jié)點(diǎn)作為標(biāo)識(shí)解析的低層基礎(chǔ),需要從標(biāo)識(shí)服務(wù)安全、場(chǎng)景應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)生態(tài)形成等方面,加快促進(jìn)企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)能力的建設(shè)。
在實(shí)際的企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)建設(shè)當(dāng)中,結(jié)合企業(yè)自身能力與特點(diǎn),融合區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù),建立安全的企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施,提高企業(yè)標(biāo)識(shí)解析的服務(wù)質(zhì)量。
聚焦企業(yè)生產(chǎn)和運(yùn)行痛點(diǎn)問題,利用標(biāo)識(shí)解析技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用,拓展企業(yè)在研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)維、銷售等階段的解析應(yīng)用;結(jié)合企業(yè)實(shí)際發(fā)展需求,融合大數(shù)據(jù)等技術(shù),拓展應(yīng)用場(chǎng)景,提升數(shù)據(jù)服務(wù)能力,推動(dòng)企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)的落地實(shí)施。
目前,國(guó)內(nèi)的標(biāo)識(shí)技術(shù)與服務(wù)研究正在深入開展,通過政策的支撐引領(lǐng)、技術(shù)推動(dòng),整合企業(yè)創(chuàng)新資源,推動(dòng)不同社會(huì)主體積極參與企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)建設(shè),借助標(biāo)識(shí)服務(wù)架起數(shù)據(jù)橋梁,促進(jìn)資源共享,加快工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)流通、互用,促進(jìn)標(biāo)識(shí)服務(wù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)形成,更好地促使企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)體系發(fā)展。
企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系的重要組成,形成了企業(yè)的人、機(jī)、物全面互聯(lián)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。針對(duì)企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)的開展,需要提高標(biāo)識(shí)服務(wù)安全防護(hù)水平、拓展標(biāo)識(shí)服務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景,在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通共享的基礎(chǔ)上,促進(jìn)標(biāo)識(shí)服務(wù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)形成。通過企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)體系的構(gòu)建與應(yīng)用,加快推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)體系的應(yīng)用與發(fā)展,為用戶企業(yè)提供高效、便捷的標(biāo)識(shí)服務(wù),促進(jìn)工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)。企業(yè)標(biāo)識(shí)服務(wù)的建設(shè),推動(dòng)數(shù)據(jù)協(xié)同共享,打破數(shù)據(jù)壁壘,為數(shù)據(jù)的跨企業(yè)、跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的流通,供應(yīng)鏈上企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的全流程、全鏈路獲取提供了支撐。