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标识解析助力数据流通中数据资产定位更准确｜数据基础设施关键技术04

CAICT数据基础设施

2024-11-21

导读：文末附PPT下载方式

随着数字经济的深入发展，数据作为新型生产要素，已成为推动实体经济和数字经济发展的关键。党的二十届三中全会明确提出，要建设和运营国家数据基础设施，促进数据共享，这为推进数据领域的改革发展、进一步释放数据要素价值指明了方向。建立数据可信流通体系，通过增强数据的可用、可信、可流通和可追溯性，能够充分激活数据要素潜能，赋能实体经济。

“CAICT数据基础设施”公众号特别推出“数据基础设施关键构建技术”专题，旨在深入探讨数据可信流通的核心技术及其应用场景。本期将重点介绍工业互联网标识技术，探讨其概念、架构及技术能力，分析编码唯一性、解析寻址等特点在数据流通中对于数据资产标识、定位和溯源等方面的关键应用。

工业互联网标识技术介绍

▌基本概念

标识、编码和标识解析是信息管理和数据流通中的关键概念。标识是对人、事、物进行区分和识别的一种方式。在工业互联网中，标识通常是指一个唯一的标识符；编码是将信息转换成一种标准化的格式或序列的过程，标识编码通常指的是将标识信息转换成一种可以被机器读取和处理的格式。标识解析是指通过标识来获取与之关联的信息或资源的过程。在工业互联网中，标识解析系统通常用于解析标识编码，以定位和访问与标识相关联的数据或服务。

图1 数字世界与物理世界映射示意图

每一个物理世界的实体，都会在数字世界中有对应的标识，以及可通过解析查询到的数字化描述。标识是连接物理世界与数字世界的关键纽带，能让人、机、物展开“对话”，打通产业链、供应链数据，赋能产业链上中下游、大中小企业数字化与网络化发展，实现数据要素“跨企业-跨行业－跨地区-跨国家”互联互通。

▌主流标识体系

按照不同的编码规则和应用领域，衍生出多种标识体系，其中，主要标识体系如下：

(1)VAA是在我国工业互联网标识解析体系应用实践基础上发展而来的自主标识体系。其基本编码结构由三部分组成：发码机构代码、服务机构代码和企业内部编码，VAA为发码机构代码；服务机构代码可以分为三部分：国家代码、行业代码和企业代码；企业内部编码由企业自行管理与分配。根据标识载体的不同，VAA标识编码目前具有五种表现形式，详见VAA编码展现形式。

(2)Handle由互联网之父、TCP/IP联合发明人罗伯特·卡恩提出。Handle体系定义了编码规则、独立于互联网域名系统的解析体系和全球分布式管理架构。Handle标识由前缀和后缀构成，两者之间由“/”分隔。从一级前缀开始，从左向右依次拓展，后缀可直接使用本地化标识。

图2 Handle编码结构示意图

(3)OID即对象标识符，由ISO（国际标准化组织）、IEC（国际电工委员会）和ITU（国际电信联盟）共同提出，用于对任何类型的对象、概念或者“事物”进行全球无歧义、唯一命名。OID体系包括命名规则、分配方案、编码规则、解析管理体系等内容，OID标识解析建立在互联网域名系统的基础上。OID编码结构为树状结构，由一系列数字、字符或符号组成，不同层次之间用“.”分隔，标识编码为由树根到叶子全部路径上的节点顺序组合而成的字符串。

图3 OID编码结构示意图

(4)Ecode即物品编码，由中国物品编码中心自主研究提出，包括编码规则、解析架构和解析服务要求，Ecode标识解析建立在互联网域名系统的基础上。Ecode编码的一般结构为三段式，由版本（V）、编码体系标识（NSI）和主码（MD）构成。V用于区分不同数据结构的Ecode。NSI用于指示某一标识体系的代码。MD用于表示某一行业或应用系统中标准化的编码。

图4 Ecode编码结构示意图

(5)GS1即全球统一标识，由国际物品编码协会负责管理和维护。GS1包括编码、数据载体、数据交换等部分。面向不同应用场景，GS1定义了不同的编码类型，典型代表有GTIN、SSCC、GIAI、GRSN等，这些编码分别适用于零售结算、物流、资产管理、服务业等领域。

图5 GS1编码结构示意图

(6)MA是由ISO、IEC和AIM三大国际组织授权给中关村工信二维码技术研究院的国际发码机构代码。MA编码为分级编码结构，分为用户标识、对象类目、自定义对象个体编码三部分。

图6 MA编码结构示意图

▌工业互联网标识解析体系定位

工业互联网标识解析体系是工业互联网网络体系的重要组成，是支撑工业互联网互联互通的神经枢纽，在总体架构中的定位类似于传统互联网中的DNS体系。在传统互联网中，通过DNS体系可以实现域名到IP地址的翻译，使得用户可以通过易于记忆的域名来访问互联网上的资源，而不需要记住复杂的IP地址。在工业互联网中，通过标识，赋予工业互联网中物理对象或虚拟对象全球唯一的“身份证”，通过标识的解析和数据寻址，可以获取对应资源的关键信息，依托解析系统，实现跨地域、跨行业、跨企业的数据共享共用，是实现实体经济和数字经济融合发展的“粘合剂”。

▌工业互联网标识解析体系构成

工业互联网标识解析体系主要由以下几个关键部分构成：

（1）标识编码：是工业互联网标识解析体系的基础，它相当于机器、物品等的“身份证”，具有唯一性。这些编码通过条形码、二维码、无线射频识别标签等方式赋予实体或虚拟对象，从而实现对它们的唯一标识。

（2）标识解析系统：是工业互联网标识解析体系的核心部分，它利用标识编码对机器和物品进行唯一性的定位和信息查询。这一系统通过解析标识编码，可以获取到与标识关联的信息，如地址、物品详情、空间位置等。它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。

（3）标识数据：是工业互联网标识解析体系的重要组成部分，它能够借助标识编码资源和标识解析系统开展工业标识数据管理和跨企业、跨行业、跨地区、跨国家的数据共享共用，提供数据增值服务。

图7 工业互联网标识解析体系的组成

▌工业互联网标识解析体系架构

标识解析体系以国家顶级节点为核心，建设二级节点和递归节点，形成统一管理、互联互通、高效可靠的基础设施，通过建设企业级标识解析系统，支撑企业级标识应用。依托标识解析中间件，建设标识资源池，实现数据对象管理和流转。借助标签载体和数采设备，唯一识别物理实体和数字对象。

图8 标识解析体系架构

▌VAA编码展现形式

根据标识应用场景，VAA标识编码有五种形式，相互之间可映射转化。

▌解析寻址技术

标识解析采用分布式部署模式，数据分布存储在企业节点内部系统中，通过与企业节点解析系统对接，实现数据的接入。

递归节点逐级迭代，由国家顶级节点和二级节点实现过程路由寻址，并从企业节点获取最终标识解析结果数据。

标识助力数据可信流通

在数据流通中，标识是连接数据提供方和数据需求方的桥梁，是实现数据精准匹配和高效流通的关键。通过为数据资产赋予唯一标识，可以确保数据的准确性、完整性和可追溯性，为数据的流通和利用提供坚实基础。

1.标识解析支持数据资产进行唯一识别、管理、共享

标识解析通过数据处理、数据读取、标识赋码实现数据资产的精确识别与标准化编码。通过数据转换、数据关联和数据模型，实现对数据资产的统一管理。通过标识的注册和解析机制，促进数据资产的便捷共享。

2.标识解析支持异构标识互操作

在当前的制造环境中，企业内部、企业外部缺乏有效的统一标识和数据采集手段，造成管理混乱以及数据孤岛。通过工业互联网标识技术，为这些实体赋予唯一的数字身份，并通过标识解析系统实现数据的有效汇聚和集成。这些标识数据能够在企业内部的信息系统中发挥作用，提升管理效率，消除N²问题。

3.标识解析支持对跨主体数据的发现和定位

依托VAA、Handel、OID、Ecode等工业互联网标识解析体系的标识注册、解析等核心能力，面向数字资产的特性、安全与隐私要求、元数据管理、互操作性等方面的增量需求，为数据资源赋予唯一标识，数据使用方通过标识解析，点对点获取数据，实现跨区域、跨数据环境下的有效定位，促进数据在空间内外高效有序流通。

4.标识解析实现跨系统、跨企业、跨地域的数据获取和集成

基于工业互联网标识，可以实现跨系统、跨企业、跨地域的数据获取和集成。这一体系链接了工业全要素、各环节数据，支持产品追溯、供应链管理、全生命周期管理等应用。通过企业标识解析系统，设计、制造、销售等各个环节的数据得以互联互通，为企业的决策和优化提供了有力支持。有效破除信息传递壁垒，实现更大范围、更深层次、更高水平的互联。这不仅有助于提升产业链的整体效率，还能通过资源智能优化和需求整合，推动制造业企业向规模化数字化转型迈进。

生态伙伴案例展示

▌基于标识解析的柔性生产综合信息追溯（汽车行业）

● 主要问题

在汽车行业SMT（表面贴装技术）柔性生产环节中，经常面临产品缺陷信息难追溯、混线生产产品与订单信息不一致等问题，由于信息收集困难，导致复盘改进比较困难，产品不良率较高。

● 解决方案

通过建立生产流程的统一编码规则和赋码方式，对原材料批次信息、产成品过站信息、生产操作过程设备监控信息等赋予统一的标识，实现数据在不同系统、不同环节中的互联互通，提升柔性生产产线的快速换线效率，减少混线生产的批量生产错误问题。

▌基于标识解析的数字化交付管理（船舶行业）

● 主要问题

在船舶行业的数字化管理过程中，各环节数据未能有效整合，存在数据孤岛现象，上下游数据透明度不足，供应链下游难以获取供应链上游信息、终端用户使用效果信息等数据，产业间协同效率低下。

● 解决方案

通过对设备零部件、工艺以及船只赋予标识，并建立标识之间的关联关系，打通供应链上下游，船厂通过将信息集成到统一标识上交付给船东，船东可以全面了解船舶的详细信息，实现生产端与应用端的实时数据打通，船东通过扫标识码获取详细信息，实现数字化统一交付，便于进行设备维修管理和备件管理。

报告目录

《标识解析助力数据流通中数据资产定位更准确——数据基础设施关键构建技术第4期》

一、工业互联网标识技术介绍

· 基本概念

· 主流标识体系

· 标识解析定位

· 标识编码技术

· 解析寻址技术

二、标识助力数据可信流通

· 标识解析支持数据资产进行唯一识别、管理、共享

· 标识解析支持异构标识互操作

· 标识解析支持对跨主体数据的发现和定位

· 标识解析实现跨系统、跨企业、跨地域的数据获取和集成

三、标识应用案例介绍

· 基于标识解析的柔性生产综合信息追溯（汽车行业）

· 基于标识解析的数字化交付管理（船舶行业）

更多精彩，敬请下载完整版报告

报告下载方式

1、关注“CAICT数据基础设施”公众号。

2、回复关键词“关键技术4”，即可获取下载链接。

作者介绍

耿倩

中国信通院工业互联网与物联网研究所工程师，主要从事工业互联网、网络安全、工业互联网标识技术等相关领域的研究工作，参与多项工业互联网标识解析体系专项建设。

徐晓晨

中国信通院工业互联网与物联网研究所中级工程师，主要从事工业互联网标识技术及标识应用等相关领域的研究工作。

关于“中国信息通信研究院”

中国信息通信研究院是工业和信息化部直属科研事业单位，作为“国家高端专业智库产业创新发展平台”，中国信通院的科研布局从信息通信业向赋能千行百业拓展，演进形成大通信、大数字化、大安全和新型工业化“三大一新”的研究体系，同步构建了产业全生命周期服务能力，在行业发展的重大战略、规划、政策、标准和检测认证等方面发挥了有力支撑作用。中国信通院是国内信息通信技术领域唯一打通战略与政策、新技术研究、标准研制、试验验证到产业推进的全链条创新平台。

中国信通院积极推动数据技术产业落地，围绕数据基础设施、数据流通关键技术、公共数据开发利用、企业数据可信流通等布局数据要素市场建设，支撑国家战略规划与政策编制，积极开展领域内专题研究，紧密围绕数据核心技术，构建标准化体系，联合产业各方成立行业组织，推动数据行业交流共享。

关于“CAICT数据基础设施”

CAICT数据基础设施以促进数据要素市场化配置为出发点，专注于数据基础设施的关键技术研究和数据智能服务网络建设，释放数据要素价值，推动数字经济与实体经济融合创新发展。

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