物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)體系淺析

趙 瑩，劉利紅

（山東省標(biāo)準(zhǔn)化研究院，濟(jì)南 250014）

物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)體系淺析

趙 瑩，劉利紅

（山東省標(biāo)準(zhǔn)化研究院，濟(jì)南 250014）

Ecode標(biāo)識(shí)體系是我國(guó)首次提出的物聯(lián)網(wǎng)物品標(biāo)識(shí)技術(shù)體系，具有統(tǒng)一性、兼容性和創(chuàng)新性，對(duì)促進(jìn)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。鑒于此，本文系統(tǒng)闡述了Ecode統(tǒng)一標(biāo)識(shí)體系中Ecode編碼結(jié)構(gòu)、載體承載方式、Ecode解析以及對(duì)現(xiàn)有編碼系統(tǒng)的兼容，為推動(dòng)Ecode標(biāo)識(shí)方案在更大范圍的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

物聯(lián)網(wǎng)；統(tǒng)一標(biāo)識(shí)；Ecode

1 物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)體系概述與意義

1.1 物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)體系概述

物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)體系（Entity code for IOT），簡(jiǎn)稱Ecode，是我國(guó)自主制定的、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)，它突破了各領(lǐng)域間的信息壁壘，滿足跨行業(yè)、跨平臺(tái)的多類型應(yīng)用需求，其由Ecode編碼、數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)、中間件、解析系統(tǒng)、信息查詢和發(fā)現(xiàn)服務(wù)、安全機(jī)制等部分組成，是一個(gè)完整的物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)體系。它既能實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下對(duì)“物”的惟一編碼，又能針對(duì)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，是適用于物聯(lián)網(wǎng)各種物理實(shí)體、虛擬實(shí)體的編碼。[1]Ecode統(tǒng)一標(biāo)識(shí)體系架構(gòu)如圖1所示。

圖1 Ecode標(biāo)識(shí)體系架構(gòu)

1.2 物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)體系的價(jià)值與意義

Ecode是從國(guó)家利益和全局的高度提出的自主的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)方案，技術(shù)體系成熟完備，符合國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委要求的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)“統(tǒng)一標(biāo)識(shí)、自主標(biāo)準(zhǔn)、廣泛兼容”三個(gè)基本原則，適合作為我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)體系，主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn)：

（1）Ecode不推翻現(xiàn)有的編碼系統(tǒng)，通過(guò)Ecode中間件兼容現(xiàn)有編碼系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)逐步過(guò)渡到統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)體系；對(duì)于新的應(yīng)用系統(tǒng)，Ecode為應(yīng)用系統(tǒng)的編碼分配統(tǒng)一的標(biāo)頭，由應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際需求決定，是制定新的主體代碼的編碼規(guī)則，還是采納現(xiàn)有的編碼標(biāo)準(zhǔn)。

（2）Ecode技術(shù)體系完備可行，它著眼于解決物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中標(biāo)準(zhǔn)化和互聯(lián)互通的問(wèn)題，是一整套完備的技術(shù)體系。

（3）Ecode是實(shí)現(xiàn)“一物一碼、物物相聯(lián)”的基礎(chǔ)，Ecode獨(dú)有的特性，決定了它是適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)中大規(guī)模使用的統(tǒng)一的編碼方案，它不受應(yīng)用領(lǐng)域、產(chǎn)品類型等的限制，它可以滿足單品級(jí)的產(chǎn)品追溯應(yīng)用需求，提供安全可信的公眾服務(wù)。

2 物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)體系解析

2.1 Ecode編碼

Ecode編碼的一般結(jié)構(gòu)為三段式：“版本+編碼體系標(biāo)識(shí)+主碼”，即E=V+NSI+MD。版本(version，V)用于區(qū)分不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的Ecode；編碼體系標(biāo)識(shí)（numbering system identifier，NSI）用于指示某一標(biāo)識(shí)體系的代碼；主碼（master data code，MD）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。

2.1.1 Ecode編碼結(jié)構(gòu)

現(xiàn)有Ecode編碼結(jié)構(gòu)有Ecode-V0、Ecode-V1、Ecode-V2、Ecode-V3、Ecode-V4等5個(gè)版本。Ecode-V0采用二進(jìn)制表示，用于兼容ISO/IEC 29161的編碼體系；Ecode-V1、Ecode-V2、Ecode-V3適用于兼容原有已成熟的編碼結(jié)構(gòu)；Ecode-V4適用于兼容Unicode編碼。Ecode編碼結(jié)構(gòu)詳見表1。

表1 Ecode編碼結(jié)構(gòu)[2]

2.1.2 Ecode通用編碼結(jié)構(gòu)

Ecode通用編碼結(jié)構(gòu)是一組無(wú)含義的代碼，根據(jù)長(zhǎng)度和編碼字符集的不同，包括Ecode64、Ecode96、Ecode128和Ecode300120。通用編碼的主碼MD由分區(qū)碼（Domain Code，DC）、應(yīng)用碼（Application Code，AC）、標(biāo)識(shí)碼（Identification Code，IC）組成。其中，分區(qū)碼DC用于表示應(yīng)用碼AC與標(biāo)識(shí)碼IC長(zhǎng)度范圍的分隔符；應(yīng)用碼AC用于表示一級(jí)無(wú)含義編碼；標(biāo)識(shí)碼IC用于表示二級(jí)無(wú)含義編碼。通用編碼可以用二進(jìn)制或者十進(jìn)制表示，以十進(jìn)制為例，Ecode通用編碼結(jié)構(gòu)詳見表2。

表2 Ecode通用編碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2.2 Ecode編碼載體

Ecode編碼標(biāo)識(shí)的載體主要有一維條碼、二維條碼、射頻標(biāo)簽和NFC。

（1）一維條碼：是指在一維方向上標(biāo)識(shí)信息的條碼符號(hào)；

（2）二維條碼：是指在二維方向上都標(biāo)識(shí)信息的條碼符號(hào)。Ecode在二維碼中的存儲(chǔ)分為兩種方式，即基本存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和Ecode解析網(wǎng)址的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。根據(jù)應(yīng)用需求選擇其中一種方式；

（3）射頻標(biāo)簽：射頻標(biāo)簽數(shù)據(jù)采用二進(jìn)制存儲(chǔ)。射頻標(biāo)簽的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)分為三種，即分段內(nèi)存結(jié)構(gòu)、離散內(nèi)存結(jié)構(gòu)和連續(xù)內(nèi)存結(jié)構(gòu)；

（4） NFC：NFC標(biāo)簽中應(yīng)按照NFC組織約定的NFC數(shù)據(jù)交換格式（NDEF）進(jìn)行存儲(chǔ)。

2.3 Ecode解析

根據(jù)編碼類型的不同，Ecode提供了基于云平臺(tái)和基于DNS的兩種解析方式來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息的搜索與發(fā)現(xiàn)服務(wù)。Ecode編碼解析分為三個(gè)步驟：編碼體系解析（VNSI）、編碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解析、物品碼解析。編碼體系解析，是指通過(guò)解析云平臺(tái)，完成版本V和編碼體系標(biāo)識(shí)NSI的解析，可處理所有跨系統(tǒng)的解析請(qǐng)求；編碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解析，是指完成編碼轉(zhuǎn)換成URI；物品碼解析，是指完成與物品相關(guān)的信息服務(wù)器地址的對(duì)應(yīng)。如圖2所示。

圖2 Ecode編碼解析流程

2.4 Ecode對(duì)現(xiàn)有編碼系統(tǒng)的兼容

Ecode一方面可以滿足物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)行業(yè)的編碼應(yīng)用需求，另一方面能夠?qū)ΜF(xiàn)有各應(yīng)用領(lǐng)域已存在的編碼方案進(jìn)行兼容。Ecode可通過(guò)編碼層、標(biāo)識(shí)層、解析層三種方式對(duì)現(xiàn)有編碼系統(tǒng)進(jìn)行兼容。

2.4.1 編碼層

對(duì)于已采用成熟的編碼方案的產(chǎn)品或應(yīng)用領(lǐng)域，Ecode標(biāo)識(shí)體系為其分配新的版本和編碼體系標(biāo)識(shí)，從而構(gòu)成完整的Ecode編碼。例如某商品的GITN代碼為6940786180203，Ecode為GITN分配的版本V為1，編碼體系標(biāo)識(shí)NSI為0003，則該商品構(gòu)成的Ecode編碼為100036940786180203，其條碼表現(xiàn)形式如圖3所示。

圖3 Ecode完整編碼的表示

2.4.2 標(biāo)識(shí)層

對(duì)于在編碼層無(wú)法加入Ecode的版本和編碼體系標(biāo)識(shí)的情況，可以通過(guò)Ecode Logo將“VNSI”信息標(biāo)注在標(biāo)簽之外。例如某商品條碼為6940786180203，Ecode為其分配的VNSI=10003，則采用Ecode Logo方式的表現(xiàn)形式如圖4所示。

圖4 Ecode Logo的表示方式

2.4.3 解析層

對(duì)于已采用成熟的編碼方案，并建立有該應(yīng)用領(lǐng)域的解析系統(tǒng)的產(chǎn)品，可以在不改變物品編碼和承載標(biāo)簽的前提下，通過(guò)Ecode平臺(tái)中間件將物品原有編碼轉(zhuǎn)換成Ecode，從而實(shí)現(xiàn)該物品信息的查詢以及其他服務(wù)。

3 Ecode查詢方式

編碼標(biāo)識(shí)查詢提供以Ecode編碼為關(guān)鍵字的物聯(lián)網(wǎng)全部信息資源的網(wǎng)絡(luò)搜索服務(wù)，獲取Ecode標(biāo)識(shí)在不同企業(yè)、不同系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)信息流。用戶可通過(guò)以下三種方式查詢承載于不同標(biāo)簽的編碼，并在平臺(tái)中顯示從多個(gè)數(shù)據(jù)源獲取的產(chǎn)品信息。

3.1 Ecode標(biāo)識(shí)平臺(tái)查詢

用戶可登陸“國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)管理與公共服務(wù)平臺(tái)（http://www.iotroot.com）”，輸入Ecode編碼查詢。平臺(tái)目前支持的編碼類型包括Ecode編碼、商品條碼、快遞單號(hào)等。

3.2 掃碼查詢

通過(guò)下載Ecode APP、漢信碼APP等移動(dòng)應(yīng)用軟件以及應(yīng)用掃描槍進(jìn)行查詢。

3.3 其他平臺(tái)與Ecode標(biāo)識(shí)平臺(tái)對(duì)接

采用Ecode標(biāo)識(shí)平臺(tái)兼容其他編碼方式時(shí)，其解析方式與相應(yīng)的平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接。

4 結(jié)束語(yǔ)

Ecode標(biāo)識(shí)作為物聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一編碼，可以滿足各個(gè)行業(yè)的編碼要求，做到單品級(jí)的產(chǎn)品追溯，能夠?yàn)橹圃鞓I(yè)、服裝業(yè)、圖書館、農(nóng)產(chǎn)品、物流、防偽、交通、醫(yī)療等行業(yè)提供應(yīng)用服務(wù)。通過(guò)Ecode標(biāo)識(shí)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)、跨領(lǐng)域信息的互聯(lián)互通，有效防止產(chǎn)品偽造現(xiàn)象的出現(xiàn)，有利于企業(yè)、行業(yè)對(duì)其產(chǎn)品的監(jiān)督管理，同時(shí)可為大眾消費(fèi)者提供高公信度和高安全性的服務(wù)。[3]

[1] 張旭.物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí):統(tǒng)一和兼容的方法[J].中國(guó)自動(dòng)識(shí)別技術(shù),2013,(3):53-54.

[2] GB/T 31866-2015,物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)體系 物品編碼Ecode[S].

[3] 張旭.Ecode開啟物聯(lián)網(wǎng)之旅[J].上海信息化,2015,(7):50-53.

Analysis on the Uniform Identification System of Internet of Things

ZHAO Ying, LIU Li-hong
(Shandong Institute of Standardization, Ji'nan 250014, China)

Ecode logo system is the first time that China's Internet of goods labeling technology system, with unity, compatibility and innovation, to promote the development of China's Internet of Things industry is of great significance. In view of this, this paper systematically expatiates the Ecode coding structure, carrier bearer mode, Ecode analysis and compatibility with existing coding system in Ecode unified identification system, laying the foundation for promoting the application of Ecode identification scheme in a wider range.

internet of things; unified identity; Ecode

TP391.4

A

1672-6286(2017)01-0092-06

趙瑩（1979-），女，山東泰安人。高級(jí)工程師，碩士，主要從事物品編碼技術(shù)研究及物流標(biāo)準(zhǔn)化工作。