物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識體系和物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識Ecode

吳鑫鑫

物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識體系和物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識Ecode

吳鑫鑫

物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識體系是指著眼于解決物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中標(biāo)準(zhǔn)化和互聯(lián)互通的問題，是由編碼、標(biāo)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(shí)體和虛擬實(shí)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(shí)的“物”都具有自己的標(biāo)識，作為基礎(chǔ)共性技術(shù)的標(biāo)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(huì)民生，世界各國都意識到惟一標(biāo)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(biāo)識和規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識體系已成為制約信息技術(shù)進(jìn)步、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)飛躍以及各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素，是實(shí)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(biāo)識體系是我國首次提出的物聯(lián)網(wǎng)物品標(biāo)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(biāo)識解析服務(wù)實(shí)現(xiàn)自主可控，對促進(jìn)我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。Ecode標(biāo)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(yàn)證，滿足了上述領(lǐng)域?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)物品統(tǒng)一標(biāo)識的應(yīng)用需要，具有很強(qiáng)的實(shí)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(rèn)為Ecode標(biāo)識體系可以作為國家物聯(lián)網(wǎng)物品統(tǒng)一標(biāo)識標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，建議加快物聯(lián)網(wǎng)物品統(tǒng)一標(biāo)識國家標(biāo)準(zhǔn)的制定，推進(jìn)成為國際標(biāo)準(zhǔn)，并在更大范圍內(nèi)推廣應(yīng)用Ecode標(biāo)識方案。

物品編碼與自動(dòng)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(dòng)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(jì)和社會(huì)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)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(dāng)多的業(yè)務(wù)應(yīng)用；第二，物聯(lián)網(wǎng)自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研制不斷深化，在國際標(biāo)準(zhǔn)化中的影響力得到提升，在總體架構(gòu)、數(shù)據(jù)與語義、標(biāo)識和安全等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)方面開展了深入的研究，在智慧城市、農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、智能交通及智能安防等應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)方面推進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(kuò)大。2009年國務(wù)院政府工作報(bào)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(bào)告中提出“互聯(lián)網(wǎng)＋”行動(dòng)計(jì)劃，推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)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(gè)社會(huì)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(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)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(rèn)為是當(dāng)今繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)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(shí)代的重要發(fā)展階段。世界各國正為此進(jìn)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(gè)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(jì)帶來的沖擊和影響已越來越深。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化也備受關(guān)注，多個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織設(shè)立了工作組來協(xié)調(diào)和推動(dòng)它。

物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識技術(shù)是通過數(shù)字化的惟一編碼來標(biāo)識實(shí)體對象和虛擬對象，并實(shí)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(diǎn)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(biāo)識”作為最優(yōu)先的研究重點(diǎn)。當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）于2013年6月也提出物聯(lián)網(wǎng)惟一標(biāo)識的方案，尚處于標(biāo)準(zhǔn)草案階段，其目標(biāo)是建立全球統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識方案，因要求兼容現(xiàn)有編碼標(biāo)準(zhǔn)，故各方爭議比較大。中國物品編碼中心是該標(biāo)準(zhǔn)工作組的成員，正積極準(zhǔn)備將中國的標(biāo)識體系方案提交ISO標(biāo)準(zhǔn)工作組，作為物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識提案。

所謂標(biāo)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(biāo)識技術(shù)不僅被用于對物品進(jìn)行惟一標(biāo)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(biāo)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(zhǔn)確地查找信息、檢索數(shù)據(jù)可用性和各種資源的準(zhǔn)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(biāo)識方案，它做為物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)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(shí)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(biāo)識領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀為機(jī)構(gòu)各自制定編碼標(biāo)準(zhǔn)、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(gè)物聯(lián)網(wǎng)體系而言，在技術(shù)階段、標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)缺失等制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的深層次問題，各種標(biāo)準(zhǔn)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(fèi)、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(huì)經(jīng)濟(jì)民生的各個(gè)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(biāo)識表示方法、適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)用需求的物聯(lián)網(wǎng)惟一標(biāo)識，滿足跨行業(yè)、跨平臺(tái)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(biāo)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(yàn)，為自主提出我國的編碼標(biāo)識技術(shù)體系奠定了堅(jiān)實(shí)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(biāo)識體系建設(shè)“統(tǒng)一標(biāo)識、自主標(biāo)準(zhǔn)、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(shí)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(gè)行業(yè)的編碼應(yīng)用需求，又能針對當(dāng)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(shí)體、虛擬實(shí)體的編碼。

我國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識體系方案遵循惟一性、兼容性、可擴(kuò)展性、安全性和實(shí)用性的原則，采用“編碼體系標(biāo)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(biāo)識、中間件、解析系統(tǒng)、安全機(jī)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(gè)完整的物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一標(biāo)識體系，滿足跨行業(yè)、跨平臺(tái)的多類型應(yīng)用需要，適用于物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)共性支撐技術(shù)。E-code獨(dú)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(shí)現(xiàn)“一物一碼、物物相聯(lián)”的基礎(chǔ)。Ecode通過兼容實(shí)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(dāng)現(xiàn)有編碼系統(tǒng)升級改造時(shí)逐步過渡到統(tǒng)一的標(biāo)識體系。Ecode為新應(yīng)用系統(tǒng)的編碼分配統(tǒng)一的標(biāo)頭，由應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)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(biāo)準(zhǔn)。Ecode標(biāo)識體系的科學(xué)合理，得到專家的充分認(rèn)可，一直被建議盡快完成系列標(biāo)準(zhǔn)的制定并推進(jìn)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(biāo)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(biāo)識指用于指示某一標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)化的編碼。版本和編碼體系標(biāo)識由Ecode編碼管理機(jī)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(biāo)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(biāo)識決定，主碼的結(jié)構(gòu)及分配由某一編碼體系的管理機(jī)構(gòu)自行管理和維護(hù)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(shí)候，可以申請使用Ecode通用編碼結(jié)構(gòu)。Ecode可以存儲(chǔ)于一維碼、二維碼、射頻標(biāo)簽、NFC標(biāo)簽等多種數(shù)據(jù)載體中。

隨著物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識技術(shù)的發(fā)展以及Ecode標(biāo)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(xiàng)任務(wù)的要求，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識體系系列的十三項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)的研制工作早已開展，最為核心的標(biāo)準(zhǔn)GB/T 31866－2015《物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識體系物品編碼Ecode》已于2015年9月發(fā)布，2016年10月1日實(shí)施。該國家標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)性很強(qiáng)，它規(guī)定了物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)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(biāo)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(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)送審稿在2015年11月中旬通過審查后，被要求盡快上報(bào)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)作為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施。其中《物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識體系Ecode在一維條碼中的存儲(chǔ)》《物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識體系Ecode在二維碼中的存儲(chǔ)》《物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識體系Ecode在射頻標(biāo)簽中的存儲(chǔ)》和《物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識體系Ecode在NFC標(biāo)簽中的存儲(chǔ)》分別規(guī)定了E-code在一維條碼、二維碼、射頻標(biāo)簽和NFC標(biāo)簽的存儲(chǔ)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(biāo)識應(yīng)用需求，對促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重要意義。《物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)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(hù)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(biāo)識體系系列標(biāo)準(zhǔn)的其他標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)識公共服務(wù)平臺(tái)，已基本具備實(shí)現(xiàn)Ecode編碼的注冊與分配管理、標(biāo)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(biāo)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(biāo)識管理公共服務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用示范。這個(gè)以Ecode標(biāo)識技術(shù)為基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)物物互聯(lián)為目標(biāo)，由國家統(tǒng)一管理的企業(yè)與公眾服務(wù)平臺(tái)可滿足任何企業(yè)和個(gè)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(biāo)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(biāo)識平臺(tái)已在食品安全、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域展開了試點(diǎn)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(jì)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(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算構(gòu)成的“大物移云”時(shí)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(huì)各界提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)產(chǎn)品；物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)突出了物品自動(dòng)識別和信息自動(dòng)感知的概念，同時(shí)具備網(wǎng)絡(luò)線路傳輸、信息存儲(chǔ)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(huì)、信息空間和物理世界融為一體；移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)、平臺(tái)、商業(yè)模式和應(yīng)用與移動(dòng)通信技術(shù)結(jié)合并實(shí)踐的活動(dòng)總和，它繼承了移動(dòng)通信隨時(shí)隨地隨身和互聯(lián)網(wǎng)分享、開放和互動(dòng)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(jì)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(dòng)應(yīng)用必將是一個(gè)將物與物、物與人、人與人相連的隧道，一個(gè)讓產(chǎn)品自己說話的智能助手，一個(gè)讓公眾信服的隨身利器，Ecode移動(dòng)應(yīng)用讓物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)百姓生活成為可能。

（作者單位：廈門市標(biāo)準(zhǔn)化研究院）