国家工业互联网标识解析体系介绍
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一、工业互联网标识基本情况1.背景及基础。
物联网是工业互联网的最重要组成部分,随着世界经济格局的变化,其越来越受到各国的重视,以中国、美国、德国为代表的世界重要经济体都在该领域加大投入,期望利用先进技术改善传统制造业,提升生产效率和本国的基础制造业竞争力。
目前全球范围内已经存在多种标识解析技术方案,我国标识架构在实践中积极创新,逐步形成既顺应国际发展趋势,又符合我国产业需求的标识编码与解析服务能力。
我国的工业互联网标识解析体系建设已经取得阶段性进展。
国家顶级节点建设在北京、上海、广州、武汉、重庆陆续启动,5个国家顶级节点已全部上线试运行并互联互通,初步形成“东西南北中”的布局架构,二级节点架构的建设模式、运营要求指导准则制定已经完成制定,此外此外,截至2019年7月31日,已有17个二级节点实现上线运营,覆盖了高端装备、工程机械、航空航天等领域。
2.解决的难点问题(1)实现行业内数据表达的统一。
行业、企业采用适用本行业、企业的标识技术独立存在,在体系内,实现本领域的标识数据融合,这部分不改变现在标识的运行机制及系统。
(2)实现不同行业、不同标识的数据汇聚。
通过云平台汇聚各类标识技术的数据,进行各类标识数据解析后,根据需求标识之间的转换,实现基于标识的数据互通,支撑初步的数据价值发现。
(3)实现工业互联网领域的人工智能技术应用。
根据各类标识对应的实体、应用汇聚相关的文本信息,采用人工智能、机器学习、自然语言处理等技术对信息的内在价值进行深层次挖掘。
二、工业互联网标识解析综合服务平台建设工业互联网标识解析,其主要由三要素组成:一是标识;二是标识服务;三是标识管理。
主要内容为设计研发一套标识解析服务平台软件系统,其中软件功能包含(标识系统、赋码系统、解析系统、服务平台、权限控制、数据接口)等,服务全区工业企业标识注册、赋码、绑定、解析等全业务标识解析服务流程。
1.数据采集方案。
我们统一信息资源标准规范,建立多维度数据库,拓宽数据来源,通过不同的方式汇聚数据,增强分析力度,提高监测预警的准确性和时效性。
工业互联网标识解析体系架构白皮书(征求意见稿)工业互联网产业联盟(AII)2018年编写说明近年来,随着互联网和新一代信息技术与传统行业的加速融合,全球新一轮科技革命和产业变革正蓬勃兴起,一系列新的生产方式、组织方式和商业模式不断涌现,工业互联网也随之应运而生,并正在推动全球工业体系发生深刻变革。
工业互联网的本质是以机器、原材料、控制系统、信息系统、产品以及人之间的网络互联为基础,通过对工业数据的全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理和高级建模分析,实现智能控制、运营优化和生产组织方式变革。
标识及标识解析技术是实现工业互联网快速发展的关键技术。
其中,工业互联网标识是指能够唯一识别机器、产品、算法、工序等制造业物理资源和虚拟资源的身份符号。
工业互联网标识类似于互联网域名,赋予每一个产品、零部件、机器设备唯一的“身份证”,以实现资源区分和管理。
工业互联网标识解析是指能够根据标识编码查询目标对象网络位置或者相关信息的系统装置。
工业互联网标识解析类似于互联网域名解析,可以通过产品标识查询存储产品信息的服务器地址,或者直接查询产品信息以及相关服务。
指导单位:工业和信息化部牵头编写单位:中国信息通信研究院编写组成员:目录一、标识解析的内涵与外延 (1)(一) 标识解析的内涵 (1)(二) 标识解析的意义 (2)二、工业互联网标识解析应用场景与需求 (5)(一) 工业互联网标识解析典型应用场景 (5)(二) 工业互联网标识解析需求分析 (13)三、工业互联网标识解析体系功能架构 (17)(一) 功能框架 (17)(二) 基础资源 (18)(三) 关键角色 (21)四、工业互联网标识解析体系实施架构 (23)五、工业互联网标识解析体系管理架构 (27)(一) 开展工业互联网标识解析体系管理架构设计的意义 28(二) 工业互联网标识解析体系管理架构设计 (29)六、工业互联网标识解析体系发展趋势 (33)一、标识解析的内涵与外延(一) 标识解析的内涵工业互联网标识解析体系是工业互联网网络架构的重要组成部分,是维护全球工业互联网稳定运行的重要基础设施和服务,其作用就类似于互联网领域的域名解析系统(DNS)。
一、工业互联网介绍工业互联网是满足工业智能化发展需求,具有低时延、高可靠、广覆盖特点的关键网络基础设施,是新一代信息通信技术与先进制造业深度融合所形成的新兴业态与应用模式,是全球争抢的未来产业新制高点。
其本质是以机器、原材料、控制系统、信息系统、产品以及人之间的网络互联为基础,通过对工业数据的全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理和高级建模分析,实现智能控制、运营优化和生产组织方式变革,形成人、机、物全面互联的工业发展新生态体系。
工业互联网主要分为网络、数据和安全三大部分。
其中网络是基础,数据是核心(从部署角度是平台),安全是保障。
其中,标识解析体系是工业互联网网络的重要组成部分,是工业互联网的“中枢神经”,是实现工业全要素、各环节信息互通的关键枢纽,是实现全要素、全产业链、全价值链互联的基础。
二、工业互联网标识解析介绍工业互联网网络层的建设,是通过重新设置一套工业互联网标识解析体系来完成数字对象的身份认证和数据的互通。
标识解析体系类似互联网领域的域名解析系统(DNS),赋予每一个产品、零部件、机器设备等唯一的“身份证”,从而实现资源的区分和管理。
标识解析体系主要由三要素组成:标识,这就相当于机器、物品的“身份证”号码;标识解析,即利用标识,对机器和物品进行唯一性的定位和信息查询,是实现全球供应链系统和企业生产系统的精准对接、产品的全生命周期管理和智能化服务的前提和基础;标识管理,即通过国家工业互联网标识解析体系,实现标识的申请、注册、分配、备案,为机器、物品分配唯一的编码。
三、工业互联网标识体系架构标识解析体系从部署角度分为四层架构。
标识解析体系主要分为根节点、国家顶级节点、二级节点和企业节点,每层节点保存不同的信息。
根节点是最顶层的信息,主要归属管理层。
国家顶级节点是我国工业互联网标识解析体系的关键,既是对外互联的国际关口,也是对内统筹的核心枢纽。
二级节点面向行业提供标识注册和解析服务,未来将选择汽车、机械制造、航天、船舶、电子、食品等优势行业,逐步构建一批行业性二级节点。
工业互联网标识解析体系如今,伴随着5G、大数据、人工智能等新一代信息技术的应用和发展,网络化、智能化、数字化成为了社会发展的风向标,进入万物互联时代,人、事、物都可以通过互联网连接起来。
那么,对于工业制造来说,庞大、复杂、固定的机器如何实现对话?又怎样实现互通互联?这就出现了工业互联网标识解析体系。
一、何为工业互联网标识解析体系?有人称工业互联网标识解析体系为“数字世界的身份证”。
众所周知,消费互联网,可实现人与人之间的交流;工业互联网,能够让物与人、物与物展开对话,实现人、机、物互联。
工业互联网标识解析体系通过条形码、二维码、无线射频识别标签等方式赋予每一个实体或虚拟对象唯一的身份编码,同时承载相关数据信息,实现实体和虚拟对象的定位、连接和对话的新型基础设施。
标识解析体系被认为是工业互联网“基础中的基础”,是支撑工业互联网互联互通的神经枢纽,也是驱动工业互联网创新发展的关键核心设施。
其作用类似于互联网领域的域名解析系统(DNS)。
工业互联网标识解析体系分为根节点、国家顶级节点、二级节点、企业节点、公共递归节点五个层级。
根节点(国际)全球有多个根结点,每一个根多节点都是独立、平等的。
每个根节点都是由MPA (Multi-Primary Administrator)多组管理者来负责。
目前全球一共有9+1个MPA 负责整个D O A/H andl e根区的共同管理,面向全球范围不同国家、不同地区提供根区数据管理和根解析服务。
国家顶级节点国家顶级节点是我国范围内最上层的标识服务节点,能够面向全国范围提供融合性顶级标识服务,以及标识备案、标识核验等管理能力。
二级节点面向行业提供标识注册和解析服务。
工业互联网标识二级节点是工业互联网标识解析体系的中间环节,直接面向行业和企业提供服务。
企业节点为特定工业企业提供标识注册和解析服务,并可根据该企业的规模定义工厂内标识解析系统组网形式及企业内标识数据格式。
公共递归节点实现公共查询和访问入口。
国家工业互联网标识解析体系介绍
工业互联网标识解析体系是保障全球工业互联网统一互联和安全稳定运行的关键基础设施之一,其作用类似于互联网中可以查询网站地址、邮箱地址等的域名系统(DNS)。
工业互联网标识解析体系由标识编码和标识解析系统组成,其中标识是机器和物品的“身份证”,具有唯一性,采取逐级分配、分层管理;标识解析系统利用标识对机器和物品进行定位和信息查询,是实现全球供应链系统与企业生产系统精准对接、产品全生命周期管理以及智能化服务的前提和基础。
目前国内外存在许多不同的标识解析技术方案,但大都仅在个别领域做了初步探索,散而弱,不能满足工业互联网发展需要。
在互联网领域,美国主导国际互联网治理的单边格局,并长期掌控DNS根系统;工业互联网的发展为我国提供了建设自主可控标识解析体系的时间窗口和改变网络治理格局的历史机遇。
因此,亟需国家统筹协调,发挥产业各方力量,形成体系化推进,提升国际话语权和影响力。
我国工业互联网标识解析体系可分成三个层级:国际根节点、国家顶级节点、二级及以下其它服务节点。
如下图1所示,国际根节点为全球工业互联网正常运行提供根区数据管理和根层级
解析服务,不同类型的标识有不同的根节点;国家顶级节点是承上启下的关键,既要联接外部不同国际根节点,又要对内统筹各种二级及以下其它服务节点,是我国工业互联网标识解析体系的核心枢纽,信通院通过在物理上进行多地部署来提高其稳定性、带动区域产业发展;二级节点为特定行业提供标识管理与解析服务,可以与Handle、OID、Ecode等不同标识方案下的创新应用对接。
图1 国家工业互联网标识解析体系部署架构。
苏州国家标识解析
苏州国家标识解析是指苏州地区在工业互联网标识解析体系方面的发展和推进工作。
标识解析体系是工业互联网网络体系的重要组成部分,是支撑工业互联网互联互通的神经枢纽,奠定数据互通与网络互联的基础,对于加快制造业转型升级具有重要意义。
自2019年以来,苏州市稳步推进工业互联网标识解析体系相关工作,推动重点企业建设标识解析二级节点。
截至目前,苏州市已建成二级节点13个,数量位列全省第一,累计接入企业3246家,标识注册量53亿条,标识解
析量43亿次。
为了进一步推动工业互联网标识解析体系的发展,苏州市提出了加速已上线节点运营推广、增加标识注册量和解析量、加大对软件和应用的研发投入、推动上下游企业上节点用节点、建立典型应用场景清单、探索可复制可推广的应用模式等具体措施。
同时,苏州市还联合龙头企业打造接入企业数、标识注册量、标识解析量全国领先的二级节点标杆,推出一批行业标杆案例,树立二级节点“苏州品牌”,立足苏州,逐步向长三角乃至全国拓展。
综上所述,苏州国家标识解析工作在工业互联网领域取得了一定的进展和成果,未来将继续加大投入和推广力度,推动制造业转型升级和数字化转型。
工业互联网标识解析体系介绍一、标识编码工业互联网标识编码是指在工业互联网中用于标识物品、设备、数据等实体的唯一标识符。
工业互联网标识编码具有唯一性、稳定性和持续性等特征,以确保在工业互联网中能够准确识别和追踪实体。
生成工业互联网标识编码的方式可以采用随机生成、数字签名、哈希函数等方式,以确保标识编码的唯一性和随机性。
同时,标识编码的解析也需要遵循一定的规则和协议,以便在不同的应用场景中进行正确的解析和读取。
二、标识解析协议标识解析协议是指在工业互联网中用于解析标识编码的协议。
标识解析协议应具有高效性、安全性和扩展性等特征,以便支持工业互联网中大量的标识编码的解析和读取。
常见的标识解析协议包括轻量级解析协议(LDAP)、OID(Object Identification,对象标识符)等。
这些协议都具有不同的特点和适用场景,可以根据实际需求选择合适的协议进行标识解析。
三、标识解析系统标识解析系统是指在工业互联网中用于管理标识编码和进行标识解析的系统。
标识解析系统应具有高性能、高可用性和可扩展性等特征,以便支持工业互联网中大量的标识编码的注册、管理和解析。
标识解析系统一般包括以下几个功能模块:1. 注册管理模块:用于管理标识编码的注册和分配。
2. 解析模块:用于解析标识编码,获取实体的相关信息。
3. 缓存模块:用于缓存已解析的标识编码和相关信息,提高解析效率。
4. 安全模块:用于保障标识解析系统的安全性和稳定性。
四、标识解析节点标识解析节点是指在工业互联网中负责进行标识编码解析的节点。
标识解析节点应具有高性能、高可用性和可扩展性等特征,以便支持工业互联网中大量的标识编码的解析和读取。
标识解析节点一般包括以下几个功能模块:1. 通信模块:用于与其他节点进行通信和数据交换。
2. 缓存模块:用于缓存已解析的标识编码和相关信息,提高解析效率。
3. 数据库模块:用于存储和管理标识编码和相关信息。
4. 安全模块:用于保障标识解析节点的安全性和稳定性。
工业互联网体系架构介绍在当今数字化、智能化的时代浪潮中,工业互联网作为推动工业转型升级的关键力量,正日益受到广泛关注。
要深入理解工业互联网,首先需要了解其体系架构。
工业互联网体系架构就像是一座精心设计的大厦,由多个关键部分共同构建而成。
它涵盖了从设备层到云端的各个层面,实现了数据的采集、传输、分析和应用,从而为工业生产带来了前所未有的效率提升和创新可能。
在最底层的是设备层,这就好比是大厦的根基。
设备层包括了各种工业生产设备,如传感器、机器人、数控机床等等。
这些设备通过安装传感器和智能模块,能够实时采集生产过程中的各种数据,比如温度、压力、转速等物理参数。
这些数据就像是设备的“语言”,向我们诉说着它们的工作状态和性能表现。
往上一层是网络层,它相当于大厦中的通道和桥梁。
网络层负责将设备层采集到的数据快速、准确地传输到更高的层级。
这其中涉及到各种通信技术,如 5G、WiFi、蓝牙等,以及工业以太网等专用网络。
通过这些技术,数据能够在不同的设备和系统之间流畅地传递,确保信息的及时性和完整性。
再往上是平台层,这可以看作是大厦的中枢大脑。
平台层承担着数据存储、管理和分析的重要任务。
它能够对海量的数据进行筛选、清洗和整合,将杂乱无章的数据转化为有价值的信息。
同时,平台层还提供了各种数据分析工具和算法,帮助企业挖掘数据背后的潜在规律和趋势,为决策提供有力支持。
在平台层之上是应用层,它是大厦的顶层建筑,直接面向用户和业务需求。
应用层包含了各种各样的工业应用程序,如生产管理、设备维护、质量控制、供应链管理等。
这些应用程序基于平台层提供的数据和分析结果,为企业提供了具体的解决方案和服务,帮助企业实现智能化生产、精细化管理和高效的协同运作。
为了让这座“大厦”能够稳定、高效地运行,还需要一系列的支撑技术和保障措施。
比如安全技术,要确保数据的安全性和隐私性,防止数据泄露和恶意攻击。
此外,标准规范的制定也至关重要,它能够确保不同的设备、系统和应用之间能够相互兼容和协同工作,避免出现“各自为政”的混乱局面。
2022年 / 第12期 物联网技术890 引 言工业互联网目前已经上升到我国核心战略之一。
其中,工业互联网标识解析体系作为工业互联网的重要组成部分,是实现工业互联网互联互通的神经中枢。
标识解析体系是串联一切的神经网络,其作用类似于互联网领域的域名解析系统(DNS )[1]。
通过对设备、配件、原材料、产品等物理实体以及工艺、算法、模型等数字实体赋予全球唯一的标识,通过工业互联网标识解析体系,实现跨地域、跨行业、跨企业、跨系统的信息查询和共享[2]。
从而打通物理世界和数字世界,推动工业企业的数字化转型与智能化升级。
通过工业互联网标识解析体系,根据标识编码系统查询标识对象的相关信息,如对产品和设备进行唯一性的定位和查询,可以实现产品防伪追溯、供应链协同、设备全生命周期管理、仓储物流以及智能化服务等创新应用场景[3]。
石化工业是国民经济的支柱产业,我国石化产业目前已建成了完整的工业体系,产业规模跻身于世界石化大国行 列[4]。
石化行业结合行业特征,通过引入工业互联网标识解析体系,打通石化产业链,提升产业价值链。
1 工业互联网标识解析体系工业互联网标识解析体系是工业互联网网络体系的重要因素,根据标识编码查询目标对象网络位置或者相关信息的系统,从而对机器和物品进行唯一性的定位和信息查询是实现全球供应链系统和企业生产系统精准对接、设备全生命周期管理和智能化服务的前提和基础[5-6]。
我国工业互联网标识解析体系逻辑框架主要由国际根节点、国家顶级节点、二级节点、企业节点、公共递归解析节点等要素组成,工业互联网标识解析二级节点通过对接国家顶级节点和企业节点, 接入国家工业互联网标识解析体系,为各类用户提供灵活多样的标识编码注册和标识解析服务[7-8]。
2 石化行业的二级节点平台设计石化行业标识解析二级节点建设从石化行业的特征作为切入点,重点针对生产管理、设备管理与能耗管理等行业痛点,以提高石化行业企业绿色安全高效生产为目标,规划行业发展路径,通过打造标识解析体系,实现与国家顶级节点、石化行业上中下游企业节点之间的互联互通,为石化行业提供统一的标识服务体系,推动传统石化行业数字化转型与升级,重塑产业核心竞争力,驱动现代化产业体系建设。
国家标识解析体系
国家标识解析体系是指一个国家在工业互联网领域建立的一套标准化的标识和解析系统,它用于唯一标识和定位网络中的设备、产品、资产、服务等,并支持跨地域、跨行业、跨企业的信息查询和资源共享。
这个体系对于实现工业互联网的互联互通、数据交换和信息集成至关重要。
国家标识解析体系通常包括以下几个层级:
1. 根节点(Root Node):作为国际顶级节点,负责全球范围内的标识解析服务,是整个体系的最高层级。
2. 国家顶级节点(National Top-level Node):代表一个国家在标识解析体系中的最高节点,负责国内标识解析服务的顶层管理和国际根节点的对接。
3. 二级节点(Secondary Node):位于国家顶级节点之下,面向特定行业或区域提供标识注册、解析等服务,是行业或区域内部标识解析的核心。
4. 企业节点(Enterprise Node):指企业内部的标识解析服务节点,负责企业内部设备、产品等的标识管理和解析服务。
5. 公共递归解析节点(Public Recursive Resolution Node):提供公共解析服务,帮助用户查询和解析标识。
国家标识解析体系的建设和运营,有助于提高工业互联网的互操作性、安全性和效率,支持智能制造、智能服务、智能管理等应用场景,推动产业升级和经济转型。
通过这个体系,可以实现设备、系统
和人的互联互通,促进数据的高效流动和价值创造。
国家工业互联网标识解析体系介绍
国家工业互联网标识解析体系(Industrial Internet
Identification and Resolution System)是指在工业互联网生态系统中,为实现设备、产品、服务等资源之间的互联互通、安全可信的全生命周期
管理,建立一套统一的标识解析框架和体系。
一、背景与意义
随着工业互联网的发展,越来越多的设备、产品和服务加入到工业互
联网的网络中,互联互通的需求日益增长。
然而,由于各个企业、制造商、标准机构等在标识解析体系方面缺乏统一的规范和标准,导致了互联互通
的难题。
因此,建立统一的工业互联网标识解析体系具有重要的意义。
统一的工业互联网标识解析体系可以实现以下几个方面的需求:
1.资源标识:为设备、产品、服务等资源统一分配唯一的标识符,方
便后续的管理和互联互通。
2.数据解析:通过标识解析体系,可以解析设备、产品等资源的相关
信息,提供给其他系统进行数据集成和应用。
3.安全可信:通过标识解析体系,可以对资源进行权限控制和身份验证,保证互联网资源的安全可靠。
4.生命周期管理:标识解析体系可以对资源的生命周期进行管理,包
括设备的注册、维护、升级等操作。
5.产业链协作:通过标识解析体系,不同企业、制造商之间可以实现
数据共享、业务合作,形成更加智能和高效的产业链。
二、体系框架与组成
1.标识体系
标识体系是指为设备、产品、服务等资源统一分配唯一的标识符。
其
中包括全球唯一标识(Global Unique Identifier,GUID)、企业标识(Enterprise Identifier,EID)、产品标识(Product Identifier,PID)和服务标识(Service Identifier,SID)等几个层次的标识。
全球唯一标识(GUID)是为每一个设备、产品、服务等资源分配的全
球唯一的标识符,用于唯一标识一个资源。
企业标识(EID)是为每个企
业分配的唯一标识符,用于标识企业在工业互联网生态系统中的身份。
产
品标识(PID)是为企业的产品分配的唯一标识符,用于标识一个产品。
服务标识(SID)是为企业的服务分配的唯一标识符,用于标识一个服务。
2.解析体系
解析体系是指通过标识解析体系,对设备、产品等资源的标识进行解析,获取相关信息的过程。
解析体系主要包括标识解析服务、解析规则和
解析引擎。
标识解析服务是为解析标识提供的服务,包括标识查询、标识注册、
标识更新等功能。
解析规则是指解析标识的规则和算法,包括标识的结构、格式等。
解析引擎是指用于执行解析规则的引擎,能够自动解析标识并提
取相关信息。
3.管理体系
管理体系是指对标识体系和解析体系进行管理和维护的体系,包括标
识分配、标识注册、标识维护、标识撤销等功能。
管理体系主要由标识管
理机构、管理规范和管理平台组成。
标识管理机构是负责统一管理和维护标识体系的机构,包括制定标识
分配规则、标识注册规则等。
管理规范是指针对标识体系和解析体系的管
理规范和流程,用于规范标识的分配和使用。
管理平台是指能够对标识进
行管理和维护的平台,包括标识查询、标识注册、标识更新等功能。
三、应用场景与发展前景
国家工业互联网标识解析体系可以应用于各个行业的工业互联网生态
系统中,实现设备、产品等资源的互联互通和全生命周期管理。
例如,在
制造业中,可以通过标识解析体系实现设备的远程监控和管理,提高生产
效率和质量。
在物流行业中,可以通过标识解析体系实现货物的全流程跟
踪和管理,提高物流运输效率。
在能源行业中,可以通过标识解析体系实
现能源设备的远程控制和优化,提高能源利用效率。
未来,随着工业互联网的发展,工业互联网标识解析体系将在各个行
业得到广泛应用,其中包括制造业、物流、能源等领域。
标识解析体系将
为工业互联网生态系统带来更高的互联互通性、安全可靠性和智能化水平。
同时,标识解析体系也将促进产业链的协作与集成,推动产业转型升级。