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工业互联网中的标识解析技术

优管网

发布: 2019/09/06

作者:优制云

来源:中国工控网

物联网的发展需要解决两个基本问题,一个是万物互联的通信技术问题;另一个是联网物体的价值发现问题。而第二个问题是物联网发展的核心,即为什么万物互联,或万物互联能产生什么价值。



智能制造、工业互联网是物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。美国有先进制造、工业互联网;德国有工业 4.0和数字化战略 2025;而我国将“中国制造2025”定位于国家战略高度,旨在推动互联网与工业融合创新,通过网络融合发展,促进新技术在传统制造行业进行应用。


未来工业互联网关键技术及应用方向之一,就是智能制造所涉及的各类割裂数据的理解及应用,而要理解数据,就要对数据的来源、流动过程、用途等进行了解并掌握,目前可见,唯一有希望满足这个任务的是标识解析技术。因此,在工业互联网的各参与方中,标识解析技术越来越受到重视。




标识解析技术到底是什么


标识解析技术简介


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。


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,某些方面类似于互联网中的DNS。现简述如下。




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。


此外,还有其他的标识技术,限于篇幅这里不做详细叙述。随着工业互联网的发展,人们发现标识技术是适用于工业互联网各个领域的基础共性支撑技术,可以解决“信息孤岛”问题,突破不同领域间的信息壁垒,作为工业大数据、设备智能化等目标的基本支撑技术。


对标识技术在工业互联网应用的理解




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。


物体标识技术构成有 3 个基本元素:标识编码技术、标识载体技术和标识解析技术,介绍如下:


标识编码技术是将事物或概念赋予一定规律性的、易被人或机器识别和处理的数字、符号、文字或任意可以被机器识别的混合信息符号等。编码是人们统一认识、统一观点、交换信息的一种基本技术手段。编码的目的在于提高信息处理的效率,但目前不同标识体系的编码规则不统一,造成“信息孤岛”及信息融合、理解及基于此的新应用的开发困难。


标识载体技术规定了标识数据在“载体”上以何种形式存储和读取。离线载体有条形码、二维码、RFID、NFC等,在线载体则以各种文本或二进制数字信息存在。需要说明的是,在数字空间中通常不需要物理世界的标识载体。


标识解析技术是指将对象标识映射至实际信息服务所需的信息的过程,如地址、物品、空间位置等。例如,通过对某物品的标识进行解析,可获得存储其关联信息的服务器地址。标识解析是在复杂网络环境中,能够准确而高效地获取对象标识对应信息的“信息转变”的技术过程。


因此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。


但在面向物联网信息空间的语义理解方面还有许多工作做,尤其是标准化方面,还需面向制造企业的实际需求,制定开放共享的标准。


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