工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系主要由標(biāo)識(shí)編碼和標(biāo)識(shí)解析兩部分構(gòu)成，標(biāo)識(shí)編碼指為人、機(jī)、物等實(shí)體對(duì)象和算法、工藝等虛擬對(duì)象賦予全球唯一的身份標(biāo)識(shí)，類似于互聯(lián)網(wǎng)中的名字服務(wù)；標(biāo)識(shí)解析指通過標(biāo)識(shí)編碼查詢標(biāo)識(shí)對(duì)象在網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)站點(diǎn)，類似于互聯(lián)網(wǎng)中的域名解析服務(wù)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)類似于域名解析系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)資源互聯(lián)互通的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，主流的標(biāo)識(shí)解析體系主要有Handle、GS1和OID等，目前多用于流通環(huán)節(jié)的供應(yīng)鏈管理、產(chǎn)品溯源等場(chǎng)景中。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深入推進(jìn)，采用公有標(biāo)識(shí)對(duì)各類資源進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化編碼成為實(shí)現(xiàn)信息共享，推進(jìn)工業(yè)智能化的基礎(chǔ)。

Handle系統(tǒng)是一套由國(guó)際DONA基金會(huì)組織運(yùn)行和管理的全球分布式管理系統(tǒng)。Handle系統(tǒng)是數(shù)字對(duì)象架構(gòu)（Digital Object Architecture，DOA）的主要實(shí)現(xiàn)形式，采用分段管理和解析機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)象的注冊(cè)、解析與管理。Handle系統(tǒng)采用兩段式命名機(jī)制，結(jié)構(gòu)為權(quán)威域（NamingAuthority）/本地域（LocalName），權(quán)威域和本地域命名之間用“/”分隔，權(quán)威域下可管轄若干子權(quán)威域，自左向右用“.”隔開。Handle系統(tǒng)采用分級(jí)解析模式，全球Handle注冊(cè)機(jī)構(gòu)（Global Handle Registry，GHR）提供權(quán)威域查詢，本地Handle服務(wù)（Local Handle Service，LHS）提供本地命名查詢。

GS1（Global Standard 1）是由國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)建立的一種標(biāo)識(shí)體系。GS1由三大體系構(gòu)成，包括編碼體系、載體體系、數(shù)據(jù)交換體系，可以對(duì)物品供應(yīng)鏈全生命周期的各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行標(biāo)識(shí)。通過統(tǒng)一的GS1標(biāo)識(shí)編碼，企業(yè)之間可以有效地實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈信息共享和交換，實(shí)現(xiàn)高效率、低成本的物流倉儲(chǔ)管理和產(chǎn)品追溯。全球貿(mào)易項(xiàng)目代碼（Global Trade Item Number，GTIIN）是GS1編碼體系中應(yīng)用最廣泛的標(biāo)識(shí)代碼，GS1代碼大致由指示符 廠商識(shí)別代碼 商品項(xiàng)目代碼 校驗(yàn)碼等部分構(gòu)成，為了應(yīng)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)化的發(fā)展，GS1提出超級(jí)鏈接的方案，采用域名 廠商識(shí)別代碼 應(yīng)用標(biāo)識(shí)符的結(jié)構(gòu)提供線上解析服務(wù)。

對(duì)象標(biāo)識(shí)符（Object Identifier，OID）是由ISO/IEC、ITU共同提出的標(biāo)識(shí)機(jī)制，用于對(duì)任何類型的對(duì)象、概念或事物進(jìn)行全球統(tǒng)一命名，一旦命名，該名稱終生有效。OID制定的初衷是要實(shí)現(xiàn)開放系統(tǒng)互聯(lián)（Open System Interconnection，OSI）中對(duì)象的唯一標(biāo)識(shí)。OID采用分層、樹狀編碼結(jié)構(gòu)，不同層次之間用“.”來分隔，即xx.xx.xx.xx…，每個(gè)層級(jí)的長(zhǎng)度沒有限制，層數(shù)也沒有限制。例如，我國(guó)農(nóng)業(yè)部的節(jié)點(diǎn)由OID（1.2.156.326）表示，每個(gè)數(shù)字分別代表的含義為1（ISO）-2（國(guó)家）-156（中國(guó)）-326（農(nóng)業(yè)部）。

在解析層面，傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)通過域名服務(wù)（Domain Name Server，DNS）將名字轉(zhuǎn)換成IP地址，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息資源的獲取。在互聯(lián)網(wǎng)中，想要找到物品背后的信息資源同樣需要類似的服務(wù)，將物品的身份編碼標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)換為存有物品信息的服務(wù)器IP地址，進(jìn)而獲取信息資源。目前，存在多套相互競(jìng)爭(zhēng)的標(biāo)識(shí)編碼標(biāo)準(zhǔn)、不同的標(biāo)識(shí)編碼體系之間存在尋址沖突的問題，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景復(fù)雜，被標(biāo)識(shí)對(duì)象數(shù)量龐大，僅靠某一種編碼系統(tǒng)來取代現(xiàn)有的多種標(biāo)識(shí)編碼系統(tǒng)并存的現(xiàn)狀，代價(jià)大且技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)，故兼容現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系的新型解決方案是當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系的主要研究方向。

2.1    工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)編碼技術(shù)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)編碼技術(shù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系研究的重點(diǎn)之一。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)利用標(biāo)識(shí)編碼將人、機(jī)、物等資源聯(lián)通起來，通過聯(lián)網(wǎng)對(duì)象（實(shí)體對(duì)象或虛擬對(duì)象）之間的協(xié)作交互，實(shí)現(xiàn)工業(yè)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的互聯(lián)互通，有效提高工業(yè)生產(chǎn)效率。因此，用來唯一識(shí)別不同聯(lián)網(wǎng)對(duì)象的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)技術(shù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)的先決條件。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)編碼技術(shù)是指對(duì)物理實(shí)體或虛擬資源賦予唯一標(biāo)識(shí)，人類和機(jī)器可對(duì)標(biāo)識(shí)進(jìn)行識(shí)讀，然后可將其解析為信息。目前，標(biāo)識(shí)編碼規(guī)則并不統(tǒng)一，零散混亂，造成工業(yè)行業(yè)“信息孤島”問題嚴(yán)重，影響產(chǎn)業(yè)鏈上的數(shù)據(jù)交換和信息共享。工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景復(fù)雜，被標(biāo)識(shí)對(duì)象形式多樣，對(duì)標(biāo)識(shí)編碼結(jié)構(gòu)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，而標(biāo)識(shí)編碼結(jié)構(gòu)決定了標(biāo)識(shí)空間的大小，并與管理策略緊密相關(guān)，直接影響標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，故標(biāo)識(shí)編碼的目的不僅要考慮唯一性，也要考慮針對(duì)性、可用性、可擴(kuò)展性和安全性等方面的內(nèi)容。目前，主流的標(biāo)識(shí)編碼方案：一種為層級(jí)式的結(jié)構(gòu)化標(biāo)識(shí)編碼方案，這種標(biāo)識(shí)編碼方案有利于實(shí)現(xiàn)標(biāo)識(shí)編碼的分級(jí)查詢和管理；另一種是扁平化的隨機(jī)數(shù)形式的標(biāo)識(shí)編碼方案，這種標(biāo)識(shí)編碼方案具有去中心化特性，在網(wǎng)絡(luò)攻擊和防御方面具有良好的表現(xiàn)。

2.2    工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解析尋址技術(shù)

在互聯(lián)網(wǎng)中的解析是指將域名解析為IP地址，通過IP路由尋址實(shí)現(xiàn)端到端的訪問。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中，如何通過標(biāo)識(shí)編碼查找或者檢索到與其對(duì)應(yīng)的地址信息，是解析尋址技術(shù)主要解決的問題。解析尋址技術(shù)主要分為3種類型，分別是經(jīng)典的解析尋址技術(shù)、改進(jìn)型解析尋址技術(shù)和變革型解析尋址技術(shù)。經(jīng)典的解析尋址技術(shù)是通過DNS域名查找對(duì)應(yīng)的IP地址，再由IP地址找到MAC地址；改進(jìn)型的解析尋址技術(shù)仍然是基于DNS，通過局部的適當(dāng)改進(jìn)來滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的需求；變革的解析尋址技術(shù)是指脫離現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)解析尋址技術(shù)的新型解析尋址方案，同時(shí)又能夠與互聯(lián)網(wǎng)域名系統(tǒng)保持互聯(lián)互通，目前主要是由數(shù)字對(duì)象名稱管理機(jī)構(gòu)（DONA基金會(huì)）提出的Handle標(biāo)識(shí)編碼及其標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)創(chuàng)新空間較大，可以更好地滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求，提供了打造新型網(wǎng)絡(luò)治理格局的機(jī)遇。

2.3    工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全解析和管理技術(shù)

安全解析和管理是隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用而產(chǎn)生的問題。當(dāng)應(yīng)用端根據(jù)標(biāo)識(shí)編碼去請(qǐng)求服務(wù)時(shí)，并不知道標(biāo)識(shí)編碼所對(duì)應(yīng)的服務(wù)地址能否公開訪問，特別是相對(duì)敏感的工業(yè)數(shù)據(jù)，工業(yè)企業(yè)更希望可以自己控制信息的訪問權(quán)限，而公開服務(wù)的尋址系統(tǒng)并不重視這一點(diǎn)，互聯(lián)網(wǎng)中DNS域名系統(tǒng)到IP地址的解析是公開的，任何人都可以進(jìn)行訪問查詢。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)管理技術(shù)應(yīng)該定義與地址屬性有關(guān)的訪問控制信息，比如增、刪、改、查等操作的訪問權(quán)限、執(zhí)行權(quán)限、可訪問的角色定義等。尤其是工業(yè)數(shù)據(jù)敏感，工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)線上化后易遭到攻擊，若數(shù)據(jù)流入競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手手中，對(duì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)生威脅，間接提高成本，減少收益。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)之前，標(biāo)識(shí)主要應(yīng)用在倉儲(chǔ)物流管理中，用以提升自動(dòng)化水平，提高工作效率，降低物流成本。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及數(shù)字化水平的不斷提升，標(biāo)識(shí)不再局限在企業(yè)內(nèi)部管理中，而是被賦予了打通信息壁壘，實(shí)現(xiàn)信息共享，挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值等更深層次的意義。

3.1    標(biāo)識(shí)服務(wù)主體細(xì)到物品和數(shù)據(jù)

傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)中的域名標(biāo)識(shí)編碼主要是以“面向人為主”，方便人來識(shí)讀主機(jī)、電腦、網(wǎng)站等；而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)編碼，則擴(kuò)展到“面向人、機(jī)、物”的三元世界，方便計(jì)算機(jī)自動(dòng)讀取機(jī)器、產(chǎn)品、原材料等物品及其所關(guān)聯(lián)的各種數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)中的標(biāo)識(shí)解析，本質(zhì)是將域名標(biāo)識(shí)翻譯為IP地址，從而支撐用戶上網(wǎng)瀏覽網(wǎng)頁等行為；而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的標(biāo)識(shí)解析，本質(zhì)是將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)翻譯為物體或者相關(guān)信息服務(wù)器的地址，并在此基礎(chǔ)上增加了查詢物品屬性數(shù)據(jù)的過程，從而支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展。

3.2    標(biāo)識(shí)服務(wù)功能增加數(shù)據(jù)的管理

傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的核心是主機(jī)，因此標(biāo)識(shí)解析服務(wù)（即域名體系）也是為如何查詢主機(jī)地址而設(shè)計(jì)。盡管由域名擴(kuò)展而來的網(wǎng)址，即統(tǒng)一資源定位符（URL）可以識(shí)別網(wǎng)頁等互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，但DNS并不提供針對(duì)URL的完整解析，而是在查詢到主機(jī)IP地址后將剩下的信息查詢和管理功能交給主機(jī)獨(dú)立完成，這也是造成互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)難以共享、共用的根本原因之一。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心是數(shù)據(jù)，因此標(biāo)識(shí)解析服務(wù)需要為如何查詢和管理信息而設(shè)計(jì)。一是工業(yè)數(shù)據(jù)歸屬于不同主體，包括原材料供應(yīng)商、生產(chǎn)制造商、物流運(yùn)輸商、銷售商等角色，各個(gè)主體對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的管理權(quán)限和分享策略不同，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)需要為此設(shè)計(jì)靈活的權(quán)限機(jī)制；二是工業(yè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于不同位置，隨著產(chǎn)品生命周期的展開，從設(shè)計(jì)、制造、物流到使用，每個(gè)環(huán)節(jié)都可能產(chǎn)生并獨(dú)立保存關(guān)于同一產(chǎn)品的不同數(shù)據(jù)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)需要為此設(shè)計(jì)分布式的數(shù)據(jù)查詢關(guān)聯(lián)機(jī)制；三是工業(yè)數(shù)據(jù)具有不同的結(jié)構(gòu)，由于工業(yè)領(lǐng)域具有500多個(gè)細(xì)分門類，不同行業(yè)、不同企業(yè)都定義了大量工業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)需要為產(chǎn)品信息設(shè)計(jì)統(tǒng)一的、可擴(kuò)展的語義描述機(jī)制。

3.3    標(biāo)識(shí)服務(wù)性能強(qiáng)調(diào)高效和彈性

傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)中的標(biāo)識(shí)解析是為用戶上網(wǎng)瀏覽網(wǎng)頁所設(shè)計(jì)，可以承受一定的時(shí)延和抖動(dòng)；而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能要求較高，特別是工廠內(nèi)網(wǎng)需要低時(shí)延、高可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。考慮到工廠內(nèi)高溫、高壓、高熱的特殊環(huán)境，以及智能機(jī)器、智能產(chǎn)品與人類用戶的差異性，還需要工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系充分發(fā)揮電子標(biāo)簽等物聯(lián)網(wǎng)手段來自動(dòng)讀取標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)。

同時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系要具備較強(qiáng)的兼容性和擴(kuò)展性。一方面，由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的主體對(duì)象來源復(fù)雜，業(yè)務(wù)上存在多種不同標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)。對(duì)于使用標(biāo)識(shí)解析服務(wù)的用戶而言，不可能為每一種標(biāo)識(shí)都安裝單獨(dú)的客戶端，所以標(biāo)識(shí)編碼設(shè)計(jì)應(yīng)該前向兼容，標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)之間應(yīng)該能夠互聯(lián)互通。另一方面，由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)仍然在起步期，快速發(fā)展所帶來的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變更也不應(yīng)該對(duì)標(biāo)識(shí)解析體系架構(gòu)、運(yùn)行、效率、性能帶來過多的影響。

3.4    標(biāo)識(shí)服務(wù)范圍需要互聯(lián)和互通

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)操作技術(shù)相融合的產(chǎn)物，并不是單純由技術(shù)驅(qū)動(dòng)，而是產(chǎn)業(yè)需求驅(qū)動(dòng)。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)在與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)乃至其他未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)融合的過程中，陸續(xù)產(chǎn)生了一批面向物品、信息的標(biāo)識(shí)解析技術(shù)體系，大多得到一定程度的應(yīng)用和部署。同時(shí)，考慮到工業(yè)的復(fù)雜性，產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈中的不同環(huán)節(jié)和不同參與者很難在短時(shí)間內(nèi)被強(qiáng)制限定去轉(zhuǎn)換使用同一種標(biāo)識(shí)編碼或者標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)，因此不同標(biāo)識(shí)編碼、不同標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通就顯得格外重要。

3.5    標(biāo)識(shí)服務(wù)保障追求安全和公平

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系涉及到包括制造業(yè)在內(nèi)的很多關(guān)鍵領(lǐng)域，一旦服務(wù)受限將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成重大影響，所以要在自身安全方面加強(qiáng)如隱私保護(hù)、真實(shí)認(rèn)證和抗攻擊能力等。首先是隱私保護(hù)，對(duì)查詢者而言可因標(biāo)識(shí)解析泄露用戶隱私，對(duì)服務(wù)者而言可因標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)泄露商業(yè)機(jī)密；其次是真實(shí)認(rèn)證，因?yàn)闃?biāo)識(shí)解析系統(tǒng)扮演著獲取信息入口的重要角色，而網(wǎng)絡(luò)黑客可能會(huì)趁機(jī)偽造虛假地址誘騙用戶；最后是抗攻擊能力，因?yàn)楣I(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析與生產(chǎn)控制等重大設(shè)施相連通，更容易遭到黑客、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的攻擊，所以需要具備消除單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)、抵抗外來分布式拒絕攻擊的能力。

目前，全球范圍內(nèi)還沒有一個(gè)真正應(yīng)用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)識(shí)解析體系，只有一些應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)識(shí)解析體系方案，但在功能、性能、安全、管控等方面尚不能滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求。我國(guó)應(yīng)抓住這一難得歷史機(jī)遇和時(shí)間窗口，建立統(tǒng)一、可控、安全、可靠的國(guó)家創(chuàng)新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系，做到功能服務(wù)專業(yè)化、運(yùn)營(yíng)主體獨(dú)立化、管理體系有序化，以保證我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和國(guó)家安全。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析系體系的實(shí)現(xiàn)需要協(xié)同各方共同推進(jìn)，從應(yīng)用出發(fā)推動(dòng)標(biāo)識(shí)解析體系落地實(shí)施，以技術(shù)為保障打造高效、安全的解析機(jī)制。因此，探索建立新型標(biāo)識(shí)解析體系，對(duì)更好地推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系的發(fā)展具有十分重要的意義。

本文刊于《信息通信技術(shù)與政策》2019年第8期