吳鑫鑫

物聯(lián)網(wǎng)標識體系和物聯(lián)網(wǎng)標識Ecode

吳鑫鑫

物聯(lián)網(wǎng)標識體系是指著眼于解決物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中標準化和互聯(lián)互通的問題，是由編碼、標識、解析、安全及應(yīng)用等構(gòu)成的一整套完備可行的技術(shù)體系。在物聯(lián)網(wǎng)中，“物”指的是存在或?qū)嶓w，包括物理實體和虛擬實體，具體可以指人、對象、位置，其中人可以是法人或自然人，對象可以是物理對象、網(wǎng)絡(luò)資源、軟件和內(nèi)容等。在物聯(lián)網(wǎng)中，各種虛擬的和現(xiàn)實的“物”都具有自己的標識，作為基礎(chǔ)共性技術(shù)的標識對物聯(lián)網(wǎng)中信息的互聯(lián)互通具有重要作用。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展越來越關(guān)系到社會民生，世界各國都意識到惟一標識是貫穿物聯(lián)網(wǎng)體系的核心要素，建立物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一標識和規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)標識體系已成為制約信息技術(shù)進步、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)飛躍以及各國經(jīng)濟發(fā)展的主要因素，是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)各領(lǐng)域信息互聯(lián)、產(chǎn)業(yè)提升的前提條件。

Ecode標識體系是我國首次提出的物聯(lián)網(wǎng)物品標識技術(shù)體系，技術(shù)上成熟完備，具有統(tǒng)一性、兼容性和創(chuàng)新性，有利于將物聯(lián)網(wǎng)標識解析服務(wù)實現(xiàn)自主可控，對促進我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。Ecode標識方案已在農(nóng)業(yè)、產(chǎn)品追溯等領(lǐng)域成功得到應(yīng)用驗證，滿足了上述領(lǐng)域?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)物品統(tǒng)一標識的應(yīng)用需要，具有很強的實用性。2014年初，中國工程院鄔賀銓院士等十余位知名專家就認為Ecode標識體系可以作為國家物聯(lián)網(wǎng)物品統(tǒng)一標識標準的基礎(chǔ)，建議加快物聯(lián)網(wǎng)物品統(tǒng)一標識國家標準的制定，推進成為國際標準，并在更大范圍內(nèi)推廣應(yīng)用Ecode標識方案。

物品編碼與自動識別技術(shù)現(xiàn)今已廣泛應(yīng)用于零售、制造、物流、電子商務(wù)、移動商務(wù)、政務(wù)、醫(yī)療衛(wèi)生、產(chǎn)品質(zhì)量追溯及圖書音像等國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的諸多領(lǐng)域。這些年來，我國物聯(lián)網(wǎng)在技術(shù)研究、標準研制、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等方面已具備一定的基礎(chǔ)，也已初見成效：第一，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新能力得到快速提升，在傳感器、射頻識別、M2M、標識解析及工業(yè)控制等技術(shù)已經(jīng)擁有一定自主知識產(chǎn)權(quán)的成果，部分自主技術(shù)已經(jīng)得到相當多的業(yè)務(wù)應(yīng)用；第二，物聯(lián)網(wǎng)自主技術(shù)標準的研制不斷深化，在國際標準化中的影響力得到提升，在總體架構(gòu)、數(shù)據(jù)與語義、標識和安全等基礎(chǔ)標準方面開展了深入的研究，在智慧城市、農(nóng)業(yè)標準化、智能交通及智能安防等應(yīng)用標準方面推進了標準化建設(shè)，并取得了重要的成果；第三，通過政府支持和技術(shù)研發(fā)，多個行業(yè)領(lǐng)域先后開展了應(yīng)用示范，傳統(tǒng)企業(yè)借力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)探索創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù)模式，初步形成了涵蓋感知制造、網(wǎng)絡(luò)制造、軟件與信息處理、網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用服務(wù)等門類的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系，產(chǎn)業(yè)規(guī)模在不斷擴大。2009年國務(wù)院政府工作報告將物聯(lián)網(wǎng)列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一；2015年國務(wù)院政府工作報告中提出“互聯(lián)網(wǎng)＋”行動計劃，推動移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)及物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造結(jié)合，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景更加廣闊，將帶來整個社會生產(chǎn)方式和生活方式的深刻變革。

2005年11月，國際電信聯(lián)盟（ITU）正式提出了物聯(lián)網(wǎng)一詞，它是指通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)已被認為是當今繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮，是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是信息化時代的重要發(fā)展階段。世界各國正為此進行物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略布局，開展物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，加快與各個行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的融合，仍處于發(fā)展階段的物聯(lián)網(wǎng)對全球市場經(jīng)濟帶來的沖擊和影響已越來越深。同時，物聯(lián)網(wǎng)標準化也備受關(guān)注，多個國際標準化組織設(shè)立了工作組來協(xié)調(diào)和推動它。

物聯(lián)網(wǎng)標識技術(shù)是通過數(shù)字化的惟一編碼來標識實體對象和虛擬對象，并實現(xiàn)信息的獲取、處理、傳送、交換，一直是國內(nèi)外研究的熱點領(lǐng)域。2009年，歐盟發(fā)布的《物聯(lián)網(wǎng)研究戰(zhàn)略路線圖》中將“標識”作為最優(yōu)先的研究重點。當前，各國和國際組織都嘗試著提出適用于物聯(lián)網(wǎng)的編碼，不同的編碼方案共存于物聯(lián)網(wǎng)中，如日本提出的Ucode、韓國提出的mcode，因多種原因，其至今都主要限用于本國。國際標準化組織（ISO）于2013年6月也提出物聯(lián)網(wǎng)惟一標識的方案，尚處于標準草案階段，其目標是建立全球統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)標識方案，因要求兼容現(xiàn)有編碼標準，故各方爭議比較大。中國物品編碼中心是該標準工作組的成員，正積極準備將中國的標識體系方案提交ISO標準工作組，作為物聯(lián)網(wǎng)標識提案。

所謂標識，是指將物品的特定編碼承載在載體上并識別出來的過程。標識技術(shù)不僅被用于對物品進行惟一標識以明確其身份，更為關(guān)鍵的是輔助物品的搜索與發(fā)現(xiàn)服務(wù)等。通過使用標識技術(shù)，可以幫助物聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用在數(shù)據(jù)庫和信息集合中提取資料，幫助基于物聯(lián)網(wǎng)的全球目錄搜索發(fā)現(xiàn)服務(wù)快速、準確地查找信息、檢索數(shù)據(jù)可用性和各種資源的準確地址等。Ecode就是我國在2011年首次提出的自主可控的物聯(lián)網(wǎng)標識方案，它做為物聯(lián)網(wǎng)各個領(lǐng)域應(yīng)用的基礎(chǔ)、做為感知世界物物交匯的紐帶，是大數(shù)據(jù)時代的基礎(chǔ)信息元，是一套滿足我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需要的完整的編碼方案和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

我國物聯(lián)網(wǎng)標識領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀為機構(gòu)各自制定編碼標準、建設(shè)編碼系統(tǒng)，在各自領(lǐng)域中開展應(yīng)用并取得一定的成果，但就整個物聯(lián)網(wǎng)體系而言，在技術(shù)階段、標準研制、行業(yè)應(yīng)用等方面仍存在著互不兼容、重復(fù)建設(shè)、標準缺失等制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的深層次問題，各種標準并存、編碼方案多樣化、編碼系統(tǒng)互不連通等導(dǎo)致信息孤立、資源浪費、難以形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。由于物聯(lián)網(wǎng)已廣泛滲透到關(guān)乎我國社會經(jīng)濟民生的各個領(lǐng)域和環(huán)節(jié)，急需在國家層面上建立一套自主創(chuàng)新、統(tǒng)一注冊與管理、采用各類標識表示方法、適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)各個環(huán)節(jié)應(yīng)用需求的物聯(lián)網(wǎng)惟一標識，滿足跨行業(yè)、跨平臺的大規(guī)模應(yīng)用需求。中國物品編碼中心長期從事物聯(lián)網(wǎng)標識技術(shù)的系統(tǒng)研究，總結(jié)和提煉了國內(nèi)外主流編碼體系的架構(gòu)、編碼結(jié)構(gòu)、解析規(guī)范及應(yīng)用模式等，積累了豐富的資源和經(jīng)驗，為自主提出我國的編碼標識技術(shù)體系奠定了堅實基礎(chǔ)。編碼中心從國家利益和全局高度出發(fā)，遵循國家對物聯(lián)網(wǎng)標識體系建設(shè)“統(tǒng)一標識、自主標準、廣泛兼容”三原則所提出的Ecode就是為了滿足這種應(yīng)用急需。Ecode既能實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下對“物”的惟一編碼，滿足物聯(lián)網(wǎng)各個行業(yè)的編碼應(yīng)用需求，又能針對當前物聯(lián)網(wǎng)中多種編碼方案共存的現(xiàn)狀，兼容各種編碼方案，適合于物聯(lián)網(wǎng)各種物理實體、虛擬實體的編碼。

我國物聯(lián)網(wǎng)標識體系方案遵循惟一性、兼容性、可擴展性、安全性和實用性的原則，采用“編碼體系標識＋主體代碼”的Ecode基本思路，它包括物品統(tǒng)一編碼、數(shù)據(jù)標識、中間件、解析系統(tǒng)、安全機制、信息查詢和發(fā)現(xiàn)服務(wù)、應(yīng)用模式等部分，突破了各領(lǐng)域的信息壁壘，構(gòu)成一個完整的物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一標識體系，滿足跨行業(yè)、跨平臺的多類型應(yīng)用需要，適用于物聯(lián)網(wǎng)各個領(lǐng)域的基礎(chǔ)共性支撐技術(shù)。E-code獨有的特性決定了它是適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模的統(tǒng)一編碼方案，不受應(yīng)用領(lǐng)域、產(chǎn)品類型等限制，可以滿足單品級的產(chǎn)品追溯應(yīng)用需求，提供安全可信的公眾服務(wù)，是實現(xiàn)“一物一碼、物物相聯(lián)”的基礎(chǔ)。Ecode通過兼容實現(xiàn)逐步統(tǒng)一到最終統(tǒng)一的過渡，它不推翻現(xiàn)有的編碼系統(tǒng)，而是使用Ecode中間件兼容之，當現(xiàn)有編碼系統(tǒng)升級改造時逐步過渡到統(tǒng)一的標識體系。Ecode為新應(yīng)用系統(tǒng)的編碼分配統(tǒng)一的標頭，由應(yīng)用系統(tǒng)實際需求選擇或制定新主體代碼的編碼規(guī)則或采納現(xiàn)有的編碼標準。Ecode標識體系的科學(xué)合理，得到專家的充分認可，一直被建議盡快完成系列標準的制定并推進其在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。

Ecode編碼的一般結(jié)構(gòu)為三段式：“版本＋編碼體系標識＋主碼”。版本指用于區(qū)分不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的Ecode，編碼體系標識指用于指示某一標識體系的代碼，而主碼則指用于表示某一行業(yè)或應(yīng)用系統(tǒng)中標準化的編碼。版本和編碼體系標識由Ecode編碼管理機構(gòu)中國物品編碼中心統(tǒng)一分配，不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可選擇合適的版本，根據(jù)版本的不同，編碼體系標識長度不同。主碼的長度和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由編碼體系標識決定，主碼的結(jié)構(gòu)及分配由某一編碼體系的管理機構(gòu)自行管理和維護并向中國物品編碼中心備案。用戶在不能確定物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方向的時候，可以申請使用Ecode通用編碼結(jié)構(gòu)。Ecode可以存儲于一維碼、二維碼、射頻標簽、NFC標簽等多種數(shù)據(jù)載體中。

隨著物聯(lián)網(wǎng)標識技術(shù)的發(fā)展以及Ecode標識體系的逐步建立，也基于國家物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化專項任務(wù)的要求，物聯(lián)網(wǎng)標識體系系列的十三項國家標準的研制工作早已開展，最為核心的標準GB/T 31866－2015《物聯(lián)網(wǎng)標識體系物品編碼Ecode》已于2015年9月發(fā)布，2016年10月1日實施。該國家標準專業(yè)性很強，它規(guī)定了物聯(lián)網(wǎng)標識體系中物品編碼Ecode的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，適用于物聯(lián)網(wǎng)標識體系中物品的編碼，用于物聯(lián)網(wǎng)中的信息采集與交換。另有五項國家標準送審稿在2015年11月中旬通過審查后，被要求盡快上報國家標準化管理委員會作為推薦性國家標準發(fā)布實施。其中《物聯(lián)網(wǎng)標識體系Ecode在一維條碼中的存儲》《物聯(lián)網(wǎng)標識體系Ecode在二維碼中的存儲》《物聯(lián)網(wǎng)標識體系Ecode在射頻標簽中的存儲》和《物聯(lián)網(wǎng)標識體系Ecode在NFC標簽中的存儲》分別規(guī)定了E-code在一維條碼、二維碼、射頻標簽和NFC標簽的存儲結(jié)構(gòu)和表示方法，以防使用過程中產(chǎn)生混亂，用以滿足Ecode物聯(lián)網(wǎng)標識應(yīng)用需求，對促進物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重要意義。《物聯(lián)網(wǎng)標識體系Ecode的注冊與管理》提出了物聯(lián)網(wǎng)Ecode編碼統(tǒng)一的注冊和申請規(guī)則，明確了Ecode的管理和維護要求，以保證Ecode編碼的惟一性、編碼數(shù)據(jù)和注冊信息的可靠性。據(jù)了解，物聯(lián)網(wǎng)標識體系系列標準的其他標準也正在抓緊制定過程中。

基于Ecode編碼而建設(shè)的國家物聯(lián)網(wǎng)標識公共服務(wù)平臺，已基本具備實現(xiàn)Ecode編碼的注冊與分配管理、標識解析、搜索與發(fā)現(xiàn)服務(wù)、信息托管服務(wù)、信息安全與災(zāi)害備份服務(wù)、信息數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)及中間件服務(wù)等功能，為Ecode標識體系提供應(yīng)用支撐，并在智能農(nóng)業(yè)、智能交通、智能家居及食品安全追溯等領(lǐng)域開展物聯(lián)網(wǎng)標識管理公共服務(wù)平臺的應(yīng)用示范。這個以Ecode標識技術(shù)為基礎(chǔ)，以實現(xiàn)物物互聯(lián)為目標，由國家統(tǒng)一管理的企業(yè)與公眾服務(wù)平臺可滿足任何企業(yè)和個人在注冊情況下申請和使用Ecode編碼，為企業(yè)提供完善的物聯(lián)網(wǎng)標識解決方案并提供產(chǎn)品展示的公共窗口，為公眾打造透明的產(chǎn)品信息服務(wù)，為第三方提供查詢接口。目前該標識平臺已在食品安全、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域展開了試點應(yīng)用，它將成為物聯(lián)網(wǎng)信息交互的紐帶，成為打通物聯(lián)網(wǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

隨著新一代信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的融合和發(fā)展，我國經(jīng)濟未來發(fā)展的重要戰(zhàn)略方向已逐步跨入由大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算構(gòu)成的“大物移云”時代。大數(shù)據(jù)是物聯(lián)網(wǎng)的信息層，是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然產(chǎn)物，研究的核心是通過數(shù)據(jù)挖掘、知識發(fā)現(xiàn)等方式將網(wǎng)絡(luò)體系中分散的數(shù)據(jù)整理出來，向社會各界提供有價值的數(shù)據(jù)產(chǎn)品；物聯(lián)網(wǎng)重點突出了物品自動識別和信息自動感知的概念，同時具備網(wǎng)絡(luò)線路傳輸、信息存儲和處理、行業(yè)應(yīng)用接口等功能，它使人與人、人與物、物與物之間的交流變成可能和頻繁，最終使人類社會、信息空間和物理世界融為一體；移動互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)、平臺、商業(yè)模式和應(yīng)用與移動通信技術(shù)結(jié)合并實踐的活動總和，它繼承了移動通信隨時隨地隨身和互聯(lián)網(wǎng)分享、開放和互動的優(yōu)勢，改變了信息和人的二元關(guān)系，讓人成為信息的一部分，從而顛覆了傳統(tǒng)商業(yè)模式和管理模式；云計算是將互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)服務(wù)資源如服務(wù)器的硬件、軟件、數(shù)據(jù)和應(yīng)用集中、統(tǒng)一起來為互聯(lián)網(wǎng)提供支持和服務(wù)，為互聯(lián)網(wǎng)用戶節(jié)省了大量的資源。在物聯(lián)網(wǎng)中，Ecode移動應(yīng)用必將是一個將物與物、物與人、人與人相連的隧道，一個讓產(chǎn)品自己說話的智能助手，一個讓公眾信服的隨身利器，Ecode移動應(yīng)用讓物聯(lián)網(wǎng)走進百姓生活成為可能。

（作者單位：廈門市標準化研究院）