工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度结合的新应用模式，是IT和OT深度融合的产物，承载着将OT网络与IT网络全面深度融合的使命。工业互联网将人、机以及物进行全面的互联互通，实现了工业生产中的全要素、全产业链以及全价值链的连接，推动了全新的工业制造模式。

在工业互联网中，“网络是基础、数据是核心、安全是保障”是其核心内容。其中网络的本质是实现数据互认的基础内容，它包括了网络互联、标识解析以及应用支撑三大体系，其中标识解析是解决海量异构数据互联互通的共性基础，是工业互联网的重要组成部分；平台是工业互联网连接上下游的枢纽，下可以连接工业设备与仪表，上可以连接海量的应用，通过数据汇聚进行建模分析，实现了工业知识的标准化、软件化、模块化与服务化。安全是工业互联网的保障员，它保障着工业互联网能够健康平稳的发展，通过建立安全保障体系，为工业智能化发展保驾护航。

工业互联网标识解析是工业互联网的关键基础设施，其核心内容包括标识编码以及标识解析两部分内容；其中标识编码是给产品、物品或者数据信息赋予唯一标识符，使其具有唯一性；解析系统利用对标识的解析实现对产品、物品或者数据信息的定位与查询。在工业互联网中，用户可以根据标识信息来查询产品、机器或者原材料等物件的数据信息，并通过标识实现数据之间的关联关系，为企业的智能制造以及产品的全生命周期管理提供支持。

工业互联网的标识体系与互联网的标识体系有着本质的不同，传统的互联网标识体系DNS（域名解析系统）是根据输入域名内容，通过解析域名映射到计算机的IP地址，本质是标识到计算机的映射，而工业互联网中的标识解析系统更加针对工业生产及应用特点。工业互联网标识解析是实现工业制造实体、过程、信息数据互通的关键技术，本质是标识到工业全要素的映射。

近年来我国的生产企业的数字化、网络化、智能化的建设水平在不断提升，数字化程度基本覆盖了从生产、设计、排产、生产到销售的数据信息，数据类型多种多样且存储在不同的系统中，如ERP系统、MES系统以及SCM系统等等，数据覆盖了产品、人员、在制品、物料、设备工装、工具模具、文档、物流单元、位置、单位、部门和供应商等。因此为了实现跨地区、跨行业以及跨企业间的工业互联网数据共享与流动，需要将这些海量、异构的数据信息进行统一标识，统一解析，才能够指导工业企业进行高效的生产运作，才能够实现海量异构工业互联网数据信息的可互联、可理解与可共享。因此建立工业互联网标识解析体系将尤为重要。

1 国内外发展趋势分析

国外的工业互联网发展起步时间较早，美国在金融危机之后就将工业互联网作为重要的发展方向进行推进，尽管美国并未在相关文件中提及工业互联网，但是在制造战略中提出的内容十分符合工业互联网的理念，通过数字化、网络化、智能化的技术手段与制造业融合发展，保持美国在相关产业领域的优势地位。欧盟积极对劲工业互联网协同发展，德国早在2013年就提出了工业4.0战略，其内容与工业互联网发展内容一致，并且得到其他欧盟成员国的支持；

2019年2月，德国经济与能源部公布的《德国工业战略2030》草案中，提出将工业4.0作为工业发展的创新技术加速推动，并通过政府干预等手段确保自己的核心技术以保证自己处于领先地位；同年4月发布了工业4.0愿景2030》文件，强调了自动化、互操作性和可持续性等面向未来全球开放式数字生态链的指导原则，进一步明确了德国工业4.0未来的发展方向。

日本务实推进“互联工业”战略，日本在2016年发布的制造业白皮书中提出了通过工业互联来提升企业的生产率，提升企业的生产效率，从此宣布日本正式金融工业互联网的发展大潮之中，在2018年的制造业白皮书中，日本再次提出了互联工业是对日本工业革命最重要的技术手段。

与西方国家相比，我国正处在工业化后期和信息化建设初期，无论是从基础，还是技术方面都与西方存在着较大的差距，在推进工业互联网的建设过程中需要对西方的发展进行学习、普及以及示范，现有的成熟技术可以进行应用，但是针对国情在企业内部如何应用需要进行探索，因此工业互联网的发展需要政府扮演更加积极的角色，同时各行业的企业需要配合实现工业互联网的发展，为工业互联网等新技术、新产业、新业态的发展营造良好的制度环境。

我国工业互联网标识解析技术的发展受到了国务院、工信部等部门的高度重视。2017年11，国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见，指出“构建标识解析服务体系，支持各级标识解析节点建设，利用标识实现全球供应链系统和企业生产系统间精准对接；2018年11月，工信部部长苗圩强调要“加快工业互联网标识解析体系建设，推进国家顶级节点、二级节点建设，提高标识解析供给能力，加大探索标识解析集成应用”；现在已经在北京、上海、武汉、重庆以及广州建立了国家顶级节点，并且在贵州、福州、杭州等地建立了行业以及区域二级节点47个，现有的标识注册量已经超过20亿。

2 标识解析相关技术分析

信息技术的发展经历了物联网、互联网与移动互联网到工业互联网的发展历程，在每一个技术时代都离不开标识解析技术；例如在物联网中最独有特色的标识解析技术是EPC加密码以及RFID标准体系的建立；针对互联网与移动互联网，最具特色的标识解析技术当属DNS技术、Web Service等；工业的标识体系构建主要是从企业面临的具体问题出发，工厂的数据信息具有异构化、还量化、碎片化特征，因此工业领域标识重在进行信息的无异议交互。

2.1 物联网

物联网发展中最具代表性的标识体系有EPC编码、RFID标准体系以及OID等，它们的共性就是对物品或者产品进行唯一编码，使其具有唯一性。其中最具代表性的是EPC编码、RFID标准体系以及OID；其中EPC标识编码是由EPCglobal负责分配与管理，同时负责相关EPC技术标准的制定；EPC的编码具有唯一性、简单性、可扩展性以及保密性和安全性等特点；可以将产品信息进行唯一编码，其编码结构如图1所示。包括了版本号、域名管理、对象分类以及序列号；通过这四个部分可以确定该标识编码的唯一性。

图1 epc编码格式

目前EPC的字段分类方式也是很多其他标识体系采用的方式。RFID（射频识别）是物联网发展中最具有代表性的标识技术，广泛的应用在食品安全、工业生产、石油化工等领域，RFID通过唯一的电子标签来确定其唯一性；其中RFID标准体系中包括了数据协议标准以及通信协议标准。

●数据协议标准：数据的存储、发送和应答都要遵循特定规范的格式，其中15961描述应用层中的数据协议，15962侧重数据处理和射频标签中数据的存储格式，15963规定射频标签惟一标识的编码系统

●通讯协议标准：即空中接口协议，定义了识读器与标签之间进行命令和数据双向交换的机制OID（Object Identifier 对象标识符）是由ISO/IEC、ITU机构提出的标识编码系统；我国于2006年建立了国家OID注册中心，开始运营和管理国家OID注册号；OID标识方案为分层、树状结构，不同层次之间用“.”分隔，并且层数没有限制。因此可以用于对产品或者物品进行全球唯一性的编码与命名。

2.2 互联网与移动互联网

在互联网以及移动互联网中，最具代表性质的标识解析技术是DNS域名与IP地址的映射；DNS（Domain Name System）是互联网中最主要的资源寻址方法，它通过采用域名来代替显示的主机名称，通过DNS能够解析域名，并且寻址到IP地址进行访问，通过DNS解析提高了互联网中访问、查询以及管理的效率；

在互联网与移动互联网中另外应用的比较广泛的是Handle标识解析系统；Handle系统是一套全球分布式的管理系统；是由国际组织DONA进行管理和运营。Handle系统是DOA的核心内容，主要用于对象的标识注册、解析与管理，具有全球解析平台和分段管理机制。Handle的编码结构分为权威域（前缀）/本地命名（后缀）。权威域可下辖若干子权威域，自左向右用“.”隔开。前缀后缀之间用“/”分隔。Handle系统采用分级解析模式，GHR（Global Handle Registry， GHR）提供权威域查询，LHS（Local Handle Service， LHS）提供本地命名查询。每个服务群可以由多个节点组成，每个节点可以有多台服务器。

2.3 工业领域

在工业领域中的标识解析体系主要是从工业生产勉励的具体问题触发；针对工业现场据异构、碎片化的特点，该标识解析体系更侧重在工业现场系统之间的数据信息无异议交互上，因此许多国内外机构，其中以IEC、ISO、IEEE为主导进行的标识体系构建，最具代表性质的是IEC 61360 、IEC 61987、ecl@ss以及工业物联网仪表身份标识协议。因此工业领域的标识解析体系更倾向于数据字典类型，能够通过数据字典将海量异构数据进行统一映射，实现真正意义上的无异议交互。

3 工业互联网标识解析标准化体系

工业互联网标识解析整体框架从上至下分别为：国际根节点、国家顶级节点、二级标识解析节点以及公共递归解析节点；国际根节点是面向全球分为不同国家及地区提供的数据管理和解析服务；国家顶级节点是我国标识解析体系的关键因素，现已在北京、上海、广州、武汉和重庆建立了5个国家顶级节点；二级标识解析节点是面向行业以及区域提供的标识注册以及解析服务，截至至今现已上线47个二级节点，标识注册量已经到达20亿，面对如此庞大的数据体系以及行业，建立一套工业互联网标识解析标准化体系就尤为重要。

根据工业互联网产业联盟对工业互联网标识解析标准体系的划分，共包括8部分，分别为整体架构标准、编码与存储标准、采集与处理标准、解析标准、数据与交互标准、设备与中间件标准、异构互操作标准以及应用支撑标准，具体架构图如图2所示。

图2 工业互联网标识解析体系图

整体架构标准和解析标准规范了标识解析整体的数据注册和解析，是该标准体系中的核心内容；数据与交互标准、设备与中间件标准规范了工业数据信息管理方法，包括了数据格式、交互标准、功能标准以及接口标准等等；异构互操作标准规范了几种异构标识编码的兼容、互通标准，例如Handle、OID与Ecode等现有标识体系的融合；应用支撑标准规范了标识体系在各个行业、领域的应用规范；编码与存储标准规范了数据编码的规则、以及标识码的分配原则等，同时规范了编码存储的方式；采集与处理标准规范了数据信息的采集以及处理的规范。通过整体的标识解析标准体系，能够有效的规范了工业互联网中数据的注册、编码、解析、交互以及应用等流程规范，为后续的发展打下结实的基础。

4 未来发展方向

由于我国工业互联网标识解析起步较晚，而作为工业互联网应用主体的制造企业对该项技术作为基础设施还是比较陌生的，需要时间去消化理解。因此，工业互联网标识解析系统的的建设，应该以产业为主导，以政府政策和资金为引导，鼓励工业企业、信息化企业以及互联网企业相互合作，共同建立工业互联网标识解析二级节点，实施工业互联网标识解析系统与工业企业信息化系统的集成创新工程，促进企业使用标识解析实现产品追溯、异构数据共享以及全生命周期管理等应用。

针对现有的5个标识解析国家节点以及47个行业节点的发展速度，后续标识解析的发展方向应该以构建高效、稳定、可靠的标识解析网络基础设施，能够考虑到工业企业对于低延时，高可靠的性能需求，并且具备较强的兼容性和扩展性；同时针对不同的企业、行业以及领域，标识解析系统应该能够实现跨行业、跨企业、跨行业以及跨领域的数据共享以及数据互联互通；为了保证标识解析系统健康、平稳、有序的发展，同时应该建立一套安全防护保障，为标识解析的发展保驾护航。

原文刊载于《仪器仪表标准化与计量》 2020年第2期 作者：中国科学院沈阳自动化研究所 刘阳 张天石 曾鹏