工业互联网标识解析十大趋势
【工控保罗】工业互联网,无解析,不互联。有人如此说,我觉得十分有理。质量追溯,产业协同,部件越细分的标识,有助于提质增效。粗放型的生产和供应链,在质量强国的大环境和大市场下,渐行渐远。工业互联是智能制造的基础,也是必由之路,不可逆转。据报道,五个国家顶级节点(北京、上海、广州、武汉、重庆),目前90多亿个标识注册量,二级节点已经达到120个,企业节点已经达到7900家,这,只是开始,顺势而为,标识编码和解析,大家参与!
趋势一:多种标识体系长期共存,解析服务网络是真正核心关键
趋势二:主动标识载体比例增加,网络化标识解析应用潜力更大
标识根据识别对象的不同可分为两类:一类是识别虚拟资源,一类是识别物理资源。对于算法、工序等虚拟资源,可将标识编码嵌入到数据对象的内部,此时不需要考虑标识载体的问题;对于物理资源,如控制器以及具有较强计算能力的设备,其自身就是一种标识的载体,可以直接内嵌编码;但对于物料、产品等对象来说,其自身并没有承载标识编码的能力,需借助外在的标签作为标识载体。对于标识载体,又可以根据其通信能力划分为两类:一类是条形码、二维码、射频电子标签等被动标识载体,它们是现阶段应用的主流;另一类是UICC、通信模组以及智能芯片等,可能会成为标识载体未来发展的趋势。主动标识载体具有双向通信、灵活更改和安全增强等突出优势,因此预计主动标识载体的应用比例将逐步增加,网络化标识解析应用潜力进一步扩大。
趋势三:区块链驱动新技术架构,链网协同发展促进分布式可信
从解析体系自身的技术架构看,过去25年,标识解析体系的主要创新方式是围绕DNS树状结构下的集中管理模式的改造:比如OID体系、GS1体系均是试图在域名空间树上构建新的空间,但局部空间的改造仍然会受到整体树状结构的制约,也出现了一些对本地标识体系的局部设计改造,试图通过打补丁的形式对体系架构进行改进,但这种试图局部分解权利的方式,并不能从根本上撼动整个管理机制;另一类如Handle、UID等标识体系,则试图构建新的寻址空间,但是在新空间中的探索并不能完全解决旧空间中的一些问题。在过去的5年时间里,出现了很多新的扁平化技术架构,通过分布式的管理架构实现新突破,如分布式哈希网络,但它过于理想化,缺少整体性的考虑。区块链技术则带来了新的机遇,一方面,“链”为“网”带来安全,区块链的分布式信任传递和管理的机制,有助于破局多元化管理机制长期的难题;另一方面,“网”又为“链”带来新的场景,工业互联网标识作为新型资源空间,更加适合发挥区块链技术的优势。
趋势四:通用数据操作协议出现,标识撬动工业互联网应用创新
在互联网演进的历程中,从上个世纪70年代互联网诞生至今,有三项技术协议发挥了关键支撑作用,包括TCP/IP协议栈、DNS域名系统,特别是面向主机服务通信的万维网应用体系,发挥了巨大的应用创新价值。在工业互联网发展演进的过程中,如果数据是工业互联网驱动第四次工业革命的基石,那么用户通过标识解析体系,借助工业互联网平台进一步建立数据交互,不仅是应用于当前常见的工业网站、工业App等,未来可能出现更多新模式。过去标识解析体系的建设中,已经在命名空间、解析系统等方面,开展了大量基础工作,但依然缺少更加通用性的数据互操作协议。未来将出现一些新的通用数据操作协议,可能会撬动整个工业互联网的应用,带来新的变革。
趋势五:基础资源服务形态丰富,标识服务中间件可能软硬一体
从基础资源服务形态看,过去域名、地址等基础资源的服务往往看不见、摸不着,而现在包括标识在内的基础资源服务形态发生了很大改变。例如,标识编码作为重要的服务入口,在电商购物和共享经济中已经发挥了关键入口作用;标识编码的输入形式也不仅是字符串,还可以是关键字、语音、图片,甚至是意图,其通过解析获取的数据来源也更加复杂,可能是异构、异主、异地的数据,甚至是需要进一步搜索的服务,未来工业互联网标识解析也会更关注隐私和安全保障,以支撑新型的治理手段。同时,硬件方面也将出现改变:过去在域名体系中,已经出现了专有的权威域名解析服务器,未来在工业互联网标识解析中,也即将出现标识解析服务一体机,出现工业互联网标识解析体系与工业软件的中间件。
趋势六:节点与平台融合化生存,共筑工业互联网新型基础设施
标识解析和网络、平台、安全将会形成融合发展的态势,共同推动工业互联网基础设施的建设和部署。工业互联网标识解析节点与工业互联网平台并不矛盾,标识解析节点将是工业互联网平台实现工业资源优化配置和工业数据流通共享的重要使能工具,未来,节点和平台必然是融合化共生的发展态势。
趋势七:服务节点支持云化部署,标识产业生态体系正逐步活跃
标识解析服务节点的部署模式将不仅仅是物理服务器的架构模式,逐步支持云化部署。在这样一个云化发展的大趋势下,依托工业互联网产业联盟标识工作组,逐步形成了“一个工作组、八个方面”的标识产业生态,在包括标识软硬件研发、二级节点建设、安全防护、公共应用支撑、国际合作、测试验证、端到端生态以及标识解析技术标准等八个方面,广泛团结产学研用各方力量,产业生态加速构建。
趋势八:没有孤立标识解析应用,融合性应用才能真正发挥价值
标识解析服务是支撑工业互联网应用的重要前奏。未来,在复杂的工业互联网应用中,仅提供标识数据查询并不能构成独立的应用。多元异构数据融合是复杂业务流程支撑下的前奏,我们将会看到更多应用模式,如基于标识解析的冷链食品全生命周期管理、基于标识解析的船舶建模网络化协同设计、基于标识解析的汽车零部件供应链管理等等,融合性应用才能发挥标识解析更大的价值。
趋势九:标识解析不仅支持追溯,标识应用模式将逐步深入扩展
标识解析的应用将不仅仅用于追溯环节,在过去一年多的时间里,当工业互联网标识解析注册量超过了58亿之后,标识解析应用模式仅就企业端而言,已经形成了18类应用场景,在将近30个行业中开展了标识应用的拓展,未来,标识应用模式将在企业应用和公共应用中逐步深入扩展。
趋势十:标识发展策略持续升温,标识管理办法年底前正式出台
2020年3月20日,工信部发布《关于推动工业互联网加快发展的通知》,对工业互联网标识解析的下一步的工作已经做出了提前部署,将继续强化国家顶级节点和二级节点功能,启动南京、贵阳两个灾备节点建设,进一步拓展网络化标识应用的覆盖范围。总的来说,标识发展策略仍将持续升温。同时,《工业互联网标识管理办法》将于年底前正式出台,通过定义五大类标识服务机构,明确准入的条件,将推动形成多方参与、统一管理、规范运营的标识解析管理体系,为工业互联网标识解析产业生态的健康有序发展提供重要制度保障。目前仍然是标识解析技术体系和产业生态发展的起步阶段,在全球范围内率先探索构建一个广泛覆盖、互联互通、安全可靠的标识解析服务系统,蕴含了丰富的机遇,但同时也面临诸多挑战。未来,随着标识产业生态逐步拓展,充分发挥产学研用各方力量,协同推动标识解析体系建设,才能真正为工业互联网打造新型基础设施提供重要的基础支撑作用。
拓展阅读:
标识解析丨标识万物,网联未来
首先我们需要了解的是:标识解析是什么?
标识可以理解为用于识别不同物品、实体、物联网对象的名称标记,可以是由数字、字母、符号、文字等以一定的规则组成的字符串……
这不禁让我想到一个常见的事物
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购物的时候,营业员会拿红外线设备扫描商品的条形码,每个商品都对应一个唯一的条形码,扫码后自动录入系统结算金额,非常方便。
目前主流的标识技术有Handle、OID(object identifier,对象标识符)、Ecode(entity code for IoT,物联网统一标识体系)、Epc、UCode等,分别由不同的组织机构提出,其出发点都是面向物品对象、数字对象等进行唯一标记及提供信息查询的功能,进而发展成一种底层的信息架构,简述如下:
· Handle:由TCP/IP的联合发明人、有“互联网之父”之称的Robert Kahn博士发明,核心系统由美国国家创新研究所(CNRI)开发。Handle 在全球设立若干的根节点,根节点之间平等互通,这也是其目前受到各国重视的原因之一;其另外一个特点是提供部分用户自定义的编码能力,用户可以根据实际需求在编码体系的部分字段自定义编码规则。目前Handle技术在国内已经成功应用在产品溯源、数字图书馆等领域。
· Ecode:我国自主研制的标识编码技术,其由 Ecode 编码、数据标识、中间件、解析系统、信息查询和发现服务系统、安全保障系统等部分组成。Ecode目前在国内已经成功应用于农产品质量溯源等领域。
· OID:由ISO/IEC、ITU国际标准组织共同提出的标识机制,用于对实体及数字等对象、概念或者“事物”进行全球无歧义、唯一命名。一旦命名,该名称终生有效。OID 在医疗卫生领域、信息安全等领域获得较多的应用。
文字介绍还是有点让人摸不着头脑,下方这张图就显而易见了。
其次需要了解的是:标识解析与工业互联网的关系
标识的本质是用于识别对象的技术(包含实体对象、虚拟数字对象等),以便各类信息处理系统、资源管理系统、网络管理系统对目标对象进行相关管理和控制。
工业互联网中的标识解析,除了识别网络内各个实体的作用外,并在此基础上增加了查询实体关联信息的功能。工业互联网标识解析技术的变化在于,一是颗粒度从主机细化到了物品、信息、服务等资源;二是功能可支持对异主、异地、异构的信息实现智能化关联。
在实际中,标识从应用中一般分为两类:一类是有直接可理解含义,如道路标识等:另一类是用来唯一识别一个“对象”,而不关注这个对象的用途如何,用户的业务实现由各类解析系统及基于解析系统的业务应用系统完成。
业务系统在完成定义的功能中,通常把标识的解析信息与其他信息相关联,实现业务需求所需的功能,如关联对象的时间、空间信息后进行产品追溯等。第二类标识技术是本文主要研究的内容。
随着物联网、工业互联网的发展,人们逐渐认识到标识技术是物联网、工业互联网基础信息融合理解的支撑技术,是未来物联网、工业互联网大数据应用的最基本支撑技术。
制造企业在数据互联互通、互操作技术方面,需要针对同一个或一类物体在制造企业内部、行业内部、跨企业、跨行业信息应用过程中进行统一表达以及标识寻址。因此,有需要建设一套完整的数据解析及理解体系。但是,当前阶段,还面临许多问题,特别是没有统一的数据表示及理解基础。
互联网与工业融合创新,不仅仅是网络的互通,更重要的是网络所传递信息的融合理解及开放应用。工业互联网空间的信息采集、理解是工业互联网、智能制造发展的重要核心推动力。
标识解析体系是未来工业互联网、物联网、智慧城市基础信息设施的重要组成部分,也是支撑网络互联互通和信息共享共用的重要基础设施。部分标识技术已经具备跨平台,初步具备了面向业务可灵活定义等特性。
【标识解析应用优秀案例选编第03期】工业互联网创新中心:综合型工业互联网标识解析应用平台建设及检测行业应用探索
编者按:2020年根据工业和信息化部《关于开展工业互联网标识相关服务机构信息报备工作的通知》(工信管函〔2020〕1287号)的工作要求,上海市通信管理局开展了上海地区工业互联网标识服务机构信息报备工作,为促进工业互联网标识解析体系健康有序发展,现遴选优质案例进行示范推广。
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一、基本情况
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工业互联网创新中心(上海)有限公司(以下简称“创新中心”)是中国信通院全资子公司,由工信部与上海市合作共建、实施发展工业互联网国家战略的推动者和践行者。作为中国信通院全球数字化战略的重要组成部分,创新中心是集“孵化-赋能-颠覆”于一体的创新数字化资产及高新技术研发中心、IP开发中心。秉承中国信通院积淀的专业服务经验,创新中心以创新科技为驱动,全方位助推数字化服务模式,涵盖创新孵化、技术赋能、产品研发和价值交付等环节。立足上海、服务长三角、辐射全国。
多年来,创新中心致力于推动标识解析基础设施建设与产业应用探索,率先建设了我国第一个工业互联网标识解析国家顶级节点试验验证平台。自主开发了工业互联网标识解析二级节点和企业节点系统,打造了标识解析二级节点应用服务平台。伴随着标识解析系统的建设,不断推动标识应用的深耕落地,目前已拓展了产品全生命周期管理、供应链管理、产品追溯、设备管理、智能化生产、产品数字化交付等多个应用模式。服务领域涉及航空航天、医疗、核电、石油化工、加工制造等多个重点行业领域,服务范围覆盖华东区域,旨在通过标识解析系统与行业企业的深度集成创新应用,基于标识解析实现全产业链的产业创新与互联互通。
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二、解决方案及应用情况
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基于标识解析的智慧检测实验室
创新中心拥有华东地区最大的第三方检测基地,为通信技术、汽车零部件、医疗器械、物联网产品等厂商提供一站式检测服务式检测服务。创新中心结合自身业务需求,依托标识解析综合型二级节点赋能传统通信检测业务,打造了基于标识解析的智慧检测实验室创新集成应用,助力检测实验室管理数字化升级。赋能业务实现了检测过程可追溯、实验室状态实时监控,检测资源优化配置,提高了检测效率,降低了实验室能耗和实验室运营成本,提供了检测报告在线查询解决方案。
图1、基于标识解析的智慧检测实验室预期成效
基于标识解析的智慧检测实验室解决方案旨在解决创新中心检测业务范围广、标准高、数量大的问题,引入自主开发的标识解析体系架构,利用标识解析技术赋能传统检测业务,实现全流程数据打通、提高实验室的数据管理、设备管理和协同管控能力,实现对重要设备、环境、样品和耗材的实时监控和全生命周期管理,从而提高创新中心的业务能力和管理水平。
图2、基于标识解析的智慧检测实验室解决方案架构
方案的实施首先针对检测业务领域涉及的诸多元素引入标识,进行多维度的标识打码,实现一物一码。利用标识解析和工业互联网平台技术实现资源优化配置和实验室数据的共享流通,伴随着标识解析基础功能应用服务能力的建立,实现了基于标识解析的试验室信息高效管理并能够将试验室运营状态、资源状态信息等进行可视化显示。
图3、智慧检测实验室运营状态
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三、项目服务成效
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项目于2020年4月启动规划实施,2020年11月在上海市浦东新区金港路766号工业互联网创新中心金桥实验室应用落地。截至目前整体项目及标识解析系统平台运行高效,稳定输出服务能力。
图4、基于标识解析的智慧检测实验室大屏展示
基于标识解析的智慧检测实验室立足于3IN创新中心自身检测业务的实际场景,创新性的引入标识解析技术,依托工业互联网标识解析通用二级节点系统平台赋能传统通信检测业务提供一整套智慧实验室管理解决方案,助力业务实现了检测过程可追溯、实验室状态实时监控,检测资源优化配置,提高了检测效率,降低了实验室能耗和实验室运营成本。
基于标识解析的智慧检测实验室解决方案利用一物一码实现了检测全流程数据打通,解决了实验室数据管理困难问题;满足了客户对报告在线查询、检索与追溯的迫切需求;提高了智能流程管理能力,真正实现了检测工作协同管控;实现了实验室仪器设备、样品与耗材高效精准的全生命周期管理。
图5、基于标识解析的智慧检测实验室状态展示
该项目已受到检测行业多家机构的关注,作为标识解析技术与测试检测业务信息化改造的深度融合,项目的实施方案为行业的智能化升级和数字化转型提供了一个崭新的思路。
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四、应用前景
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作为数字世界的“身份证”,标识解析体系是驱动工业互联网创新发展的关键核心设施。随着工业互联网标识解析基础设施建设的不断推进,工业互联网标识融合应用实践不断走深向实。通过此次标识解析技术赋能通讯检测业务的成功尝试,必将为行业带来很好的示范效应,实现了从0到1的突破,为该解决方案在通讯检测领域的实施推广提供了范本。与此同时,对于不同领域的检测机构而言,存在着很多共性的行业痛点,标识解析技术为解决这些痛点问题提供了一把钥匙,可以针对检测行业积极探索多场景标识创新应用。
随着整体方案的不断完善,不仅对测试机构,而且对企业内部测试部门,可以有效提高测试效率,合理优化资源配置,提高数据的利用率,实现测试任务和测试结果的全程闭环追溯。对于检测行业而言,标识解析技术大大提高了检测过程的透明度,增强了检测结果的公信力,为检测报告在不同机构间实现互相承认提供了有效的平台。综合以上因素,基于标识解析的智慧检测实验室解决方案的推广具备广阔的应用前景。工业互联网标识作为全面互联下信息查询的入口,将赋能数据驱动下的测试和检测产业数字化转型和智能化升级。
随着5G和物联网的快速发展,创新中心基于标识解析的智慧检测实验室解决方案落地实施,预计2021年将支撑检测中心30%的业务增长。与此同时,该解决方案在行业内可进行推广复制,预计在长三角区域10到20家检测机构进行推广应用,预期收益超过1000万。