工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析在智能終端維護服務上的應用實踐

張永輝 劉偉 馬嵐 胡萬里

(1.中國電信股份有限公司陜西分公司,西安 710075; 2.天翼云科技有限公司陜西分公司,西安 710075)

0 引言

我國已進入高質(zhì)量發(fā)展的新階段,數(shù)字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展,創(chuàng)新成為了核心驅(qū)動力。2020年4月,國家發(fā)展和改革委員會初步界定了我國新基建建設的概念和外延,提出新基建是第四次工業(yè)革命的基石。其中,5G、云計算和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為信息基礎設施的核心。自2019年工業(yè)和信息化部發(fā)放5G商用牌照以來,經(jīng)過近3年多的建設和運營,我國建成了全球最大的5G網(wǎng)絡,無論是基站數(shù),還是用戶數(shù),都成為全球第一。以“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”為核心的應用,在全國各行各業(yè)蓬勃發(fā)展。

自2017年習近平總書記提出“深入實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略”以來,接入標識解析體系的企業(yè)數(shù)量、標識注冊量均呈指數(shù)級增加,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”建設項目超過3 100個、工業(yè)應用程序(Application,APP)數(shù)量超翻番增長[1]。2021年,我國工業(yè)APP數(shù)量突破60萬個[2]。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用已經(jīng)延伸到國民經(jīng)濟的各個行業(yè)中,在研發(fā)、協(xié)同、智造、服務等各個方面創(chuàng)造了新的模式和新的產(chǎn)業(yè)形態(tài),為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了新引擎,為國家數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展提供了新動能。

國有大型企業(yè)的電信運營商肩負著新基建建設的重任,同時也是國家數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的主力軍。落實企業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展,推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新應用,對于電信運營商有著重要意義。電信運營商處于信息產(chǎn)業(yè)這一行業(yè),其自身的信息化能力較強,較早地開展了企業(yè)內(nèi)部的數(shù)字化工作。隨著國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)標準的出臺,尤其是標識解析體系的建設,運營商既要成為各行各業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用推廣的排頭兵,也要推進自身工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用。如何在企業(yè)內(nèi)部應用標識解析,同時推動內(nèi)部的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用不斷地迭代完善,形成標桿和示范,是電信運營商面臨的重要課題之一,找準切入點尤為關(guān)鍵。本文從運營商的智能終端業(yè)務切入,嘗試通過標識解析的應用,提升運營商這一業(yè)務維護服務的效率和能力,以期以此為突破口,逐漸以標識解析為基礎,來實現(xiàn)運營商的資產(chǎn)數(shù)字化,推進企業(yè)的智能化運維。

1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、標識體系的發(fā)展歷程和企業(yè)數(shù)字化的發(fā)展要求

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的名稱肇始于德國在2006年提出的工業(yè)4.0的概念。計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展融合,極大地促進了面向個人和商業(yè)用戶的電子商務的發(fā)展,即消費互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。同時,這些技術(shù)開始逐漸向工業(yè)制造等行業(yè)應用融合和滲透,且不只限于單一的制造技術(shù)和企業(yè)內(nèi)部,而是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行產(chǎn)業(yè)鏈的連接,從而構(gòu)建廣義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

我國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準,從2016年開始制定1.0版本,到2020年完成2.0版本的標準發(fā)布,2023年3.0版的標準也將出臺[1]。從最初的主要涉及工廠內(nèi)網(wǎng)的架構(gòu)和標準,逐漸到成熟的包含內(nèi)外網(wǎng)標準的整體架構(gòu)。這一標準借鑒了德國、日本和美國,逐漸同國際標準接軌,同時針對我國的實際情況,因地制宜地進行了改變。當前2.0版本的標準以數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡、安全為核心要素,從業(yè)務、功能、實施3個視圖重新定義了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的參考體系架構(gòu)[3],指導國內(nèi)工業(yè)制造等行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品解決方案研發(fā),引導制造企業(yè)開展應用探索與實踐。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為全新的工業(yè)生態(tài)、關(guān)鍵基礎設施和新型應用模式,通過人、機、物的全面互聯(lián),實現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全面連接,正在全球范圍內(nèi)不斷顛覆傳統(tǒng)制造模式、生產(chǎn)組織方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài),推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級、新興產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展壯大[3]。作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)核心,標識解析實施貫穿設備、邊緣、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)4個層面,對企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,乃至整個產(chǎn)業(yè)的數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。沒有標識解析的貫通,企業(yè)也僅僅是做內(nèi)部的信息化改造。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過標識解析使得一個個如“信息孤島”的企業(yè),連接成互相連通的價值鏈網(wǎng)絡,提升了整個產(chǎn)業(yè)的能力和效率。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的中樞神經(jīng)系統(tǒng),是解決異主、異構(gòu)系統(tǒng)間信息交換共享問題的關(guān)鍵技術(shù)。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深入推進,采用公有標識對各類資源進行標準化編碼成為實現(xiàn)信息共享、推進工業(yè)智能化的基礎。2018年,國家標識解析——北京、廣州、上海、武漢、重慶五大國家頂級節(jié)點上線運營。截至2022年4月,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識注冊總量已突破千億大關(guān),日解析量超過9 000萬次,二級節(jié)點數(shù)已達180個,輻射范圍覆蓋27個省 (自治區(qū)、直轄市),34個行業(yè),接入企業(yè)節(jié)點超過9萬家[4]。國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識體系的建設為我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展提供了強有力的支撐和保證。我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析平臺如圖1所示。

在國家“十四五”規(guī)劃指引下,產(chǎn)業(yè)數(shù)字化進入了發(fā)展的快車道。企業(yè)無論大中小,都投身到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮中。其中,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用是支撐企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵之一,尤其是應用標識解析,連通企業(yè)的上下游,實現(xiàn)平臺化設計、智能化制造、網(wǎng)絡化協(xié)同、個性化定制、服務化延伸和數(shù)字化管理等多種新模式新業(yè)態(tài)[5]。電信運營商是通信信息行業(yè)的龍頭企業(yè),對下服務千家萬戶和百千企業(yè),對上連接著通信設備制造、軟件集成服務等供應商。如何將自身打造成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的標桿,推動企業(yè)的進一步數(shù)字化轉(zhuǎn)型,是當下面對的課題。

2 電信運營商智能終端的維護服務現(xiàn)狀分析

電信運營商經(jīng)過30年來的發(fā)展,從最初僅提供通信服務,到現(xiàn)今成為了綜合信息服務的提供商。業(yè)務范圍從簡單的語音服務,到數(shù)據(jù)通信服務,以及復雜的系統(tǒng)集成服務,涵蓋的服務豐富多樣。運營商內(nèi)部的信息化建設開展較早,無論是面向客戶的受理和計費系統(tǒng),還是面向維護的設備維護系統(tǒng),以及內(nèi)部的辦公系統(tǒng),都早早地進行了信息化改造,同時還在不斷優(yōu)化中。但這些信息化系統(tǒng)既存在“煙囪式”的各管一攤的問題,也存在并不能很好地服務支撐變化快速的市場產(chǎn)品的問題。其中,近幾年來運營商針對家庭用戶快速發(fā)展的智能家庭業(yè)務遇到的問題尤為突出。

智能家庭業(yè)務是在光纖寬帶和5G的基礎之上,針對家庭的智能服務需求而擴展出的服務,其中包括網(wǎng)絡電視、全屋Wi-Fi、視頻監(jiān)控、煙感、安防、智能窗簾等智能家居服務。運營商采用了同寬帶套餐打包、分期消費、簽約贈送等多種模式將此類業(yè)務中的機頂盒、路由器、攝像頭乃至智能家電提供給家庭用戶。這一業(yè)務的規(guī)模發(fā)展,滿足了廣大用戶對智能家居生活的需求,同時給運營商的服務延伸帶來了諸多挑戰(zhàn)。

圖1 我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析平臺示意圖

首先是各類智能終端設備的維護服務的問題。智能家庭業(yè)務的終端品類眾多,既有光貓、機頂盒等同寬帶和電視業(yè)務強相關(guān)的終端,也有路由器、攝像頭,甚至煙感、氣感報警等智能家居服務設備。這些終端許多都是同運營商的業(yè)務一起捆綁銷售的,用戶在使用中出現(xiàn)故障時,第一時間會向運營商的客服申報故障。而運營商的維護服務主要基于光纖寬帶線路,基本上對于用戶此類的服務需求,既不能區(qū)分終端,也不能及時響應。

其次對于用戶的長期運營來說,用戶在享受智能家庭服務的同時,也存在著各類終端的使用生命周期的問題。面對當前激烈競爭的市場環(huán)境,如何能維系好、服務好老用戶,在其智能家庭業(yè)務終端的生命周期末期,及時地更新服務套餐,提升和延長使用價值,值得關(guān)注。

當今,國企響應國家高質(zhì)量發(fā)展的要求,積極推動企業(yè)內(nèi)部的效能提升,精準管理企業(yè)面向用戶的各類終端,從采購、入庫,到銷售、使用,進行全過程管理、全流程追溯。這對于運營商而言,能最大效度地利用好各類終端設備的成本支出,減少在終端成本使用上的“跑冒滴漏”。比如,中國電信某省公司僅在老舊光貓回收和翻新上,每年就能節(jié)省千萬元的成本支出。

而運營商普遍的現(xiàn)狀是對各類終端的管理只停留在采購到銷售的過程管理,一旦銷售給用戶以后,除了光貓可以通過遠程系統(tǒng)診斷和維護之外,其他終端無法提供主動服務。而且這樣的管理也只是在企業(yè)的內(nèi)部,同上游的供貨商也沒有及時的互通。因此,對于用戶而言,各類智能家庭終端的維護服務存在流程不暢、響應不到位、感知不好等問題。

通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的標識解析的應用,建立貫通供應鏈的終端管理系統(tǒng),可提升運營商針對終端設備的全流程追溯及管控能力和客戶終端的服務延伸能力,從而為各類資產(chǎn)數(shù)字化管理和智能運維找到關(guān)鍵的解決路徑。

3 基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系的智能終端追溯管理和維護服務應用平臺設計框架

通過以上分析,以智能終端全流程追溯管理為切入,是運營商在本企業(yè)應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)較好的實踐途徑。這既不會觸及到運營商原有的信息化系統(tǒng)的核心,造成企業(yè)內(nèi)部工作流程和機制的較大改動;也可以盡快地應用基于標識解析體系的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對自身業(yè)務的發(fā)展也有較強的幫助,并且對以后企業(yè)內(nèi)部的數(shù)字化提升,提供經(jīng)驗和路徑。

圖2 智能終端全流程管控系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖

基于對目前運營商的智能終端的業(yè)務現(xiàn)狀的分析,設計的智能終端追溯管理和維護服務應用平臺,主要是基于國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析二級節(jié)點打造數(shù)據(jù)融合設備應用服務平臺解決電信體系終端設備的統(tǒng)一標識及全流程追溯問題。將5G、物聯(lián)網(wǎng)與標識解析相結(jié)合,打造主動標識(物聯(lián)網(wǎng)卡、5G傳感設備等主動標識載體)應用場景,提升像萬兆光貓、Wi-Fi 6路由器之類的貴重終端設備的全流程追溯及管控能力。通過標識賦碼,建立可信流通體系,提高供應鏈協(xié)同數(shù)據(jù)的實時性和準確性,實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的可視化、透明化管理,建立可信流通體系,解決溯源難和存證難的痛點,實現(xiàn)設備唯一標識,打破傳統(tǒng)時間、空間限制,打通人、機、物、法、環(huán)全過程信息,實現(xiàn)可信數(shù)據(jù)采集與管理。平臺主要分為運營后臺、業(yè)務中臺、應用前臺,各層平臺主要依據(jù)業(yè)務、數(shù)據(jù)、管理層面進行功能劃分。功能共包含3個業(yè)務流程:一是終端廠家與地市電信采購業(yè)務的終端設備流向跟蹤應用;二是地市/區(qū)縣/庫位/裝維人員等電信側(cè)內(nèi)部管用終端設備的申領管理過程;三是終端設備在用戶安裝后的產(chǎn)品信息可通過終端設備在標識解析平臺注冊的唯一標識碼,查詢產(chǎn)品信息及完成設備簽約維保流程的業(yè)務。

設計平臺的目標是構(gòu)建終端全流程追溯管控系統(tǒng),通過一物一碼實現(xiàn)終端精細化管控,通過還原終端管理流程,找出各個環(huán)節(jié)中存在的問題,找準問題根因并使用簡單、快捷的手段解決。圍繞終端流轉(zhuǎn)核心業(yè)務,實現(xiàn)對終端的有效管控,對具體位置、工作效率做到心中有數(shù),推進信息可視、增強終端客戶粘性,充分利用公司現(xiàn)有數(shù)字化成果,整合信息資源,優(yōu)化終端全生命周期管理業(yè)務流程,實施大數(shù)據(jù)分析,全面掌控終端數(shù)據(jù),為各級管理者提供管理支持,實現(xiàn)終端數(shù)字化管理,提升企業(yè)設備管理與運維水平,助推企業(yè)降本增效。此次實踐試點單位為中國電信股份有限公司陜西分公司下的榆林公司,后續(xù)成果驗證期結(jié)束后推廣至陜西全省乃至集團使用。本文所提到的終端主要指固網(wǎng)終端和泛智能終端,固網(wǎng)終端主要包含光貓、機頂盒;泛智能終端主要包含路由器、攝像頭等。此次智能終端全流程管控系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)如圖2所示。

4 建設實際應用案例和效果

完成智能終端全流程管控系統(tǒng)的架構(gòu)設計后,針對其在中國電信榆林公司的試點進行實地調(diào)研。梳理核心的終端追溯流程,從供貨商到省公司,再到市、縣公司的營業(yè)銷售,最終到用戶,貫穿全部流轉(zhuǎn)的過程。其中,關(guān)鍵的應用點是如何在不涉及公司內(nèi)部應用系統(tǒng)的情況下,打通工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識在公司各節(jié)點中的使用,并最終服務于終端用戶和后期的維護服務。先期釆用外掛的方式來實現(xiàn),最終目標是完全切入公司原有的生產(chǎn)系統(tǒng)。其中,公司的采購、備貨、發(fā)貨、收貨流程如圖3所示。

圖3 采購、備貨、發(fā)貨、收貨流程圖

面向終端的使用用戶和裝維工程師,智能終端全流程管控系統(tǒng)的前端采用了多種靈活的終端接入方式。用戶主要是通過微信來對智能終端進行標識二維碼的掃描,激活終端的質(zhì)保,并獲取終端的使用電子說明書及相應的視頻介紹,這一功能極大地方便了用戶在設備使用過程中獲取相關(guān)的使用和維護幫助。終端用戶通過掃描二維碼,以進入維修報賬功能進行故障申報,裝維工程師在接到障礙工單的同時,會獲取到相關(guān)終端的信息,從而幫助工程師能夠更多地了解用戶的信息,提升修障效率。智能終端全流程管控系統(tǒng)業(yè)務前端的數(shù)據(jù)采集如圖4所示。

通過在榆林公司實地系統(tǒng)上線運行,從智能終端出入庫,一直到用戶安裝使用的每個場景都通過標識解析貫通一起,極大提升了管理的精確度,實現(xiàn)了終端出入庫的智能化,用戶界面的無紙化,運行維護的精準化。系統(tǒng)上線運行一個月后,管理泛智能終端進入業(yè)務流程流轉(zhuǎn),完成從地市采購、終端備貨、區(qū)縣申領到裝維的一體化流程,各級單位申領終端、終端維護更換流程從原來的數(shù)天,縮短到半天。接下來,中國電信榆林公司計劃讓系統(tǒng)進一步向企業(yè)內(nèi)部重要的設備資產(chǎn)延伸,擴大管理范圍。

基于國家標識解析體系的智能終端追溯管理和維護服務應用平臺的上線,使得每一臺設備從入庫開始就擁有唯一標識,溯源的源頭可查可溯,可實現(xiàn)設備的數(shù)字化入庫出庫;使得每一臺設備的出庫與最終使用場景進行匹配領取,出庫、裝配、服務、售后全流程留痕,提升了設備的精確管理和精準服務。智能終端全流程溯源管理使每一個環(huán)節(jié)透明、可查、可溯,使每一次服務(維修更換)精準、可視、可追溯,在提升運營商管理效率的同時,極大地促進了服務能力的提升。

5 結(jié)束語

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用不僅僅是一家企業(yè)內(nèi)部的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,而是通過現(xiàn)代信息技術(shù)的融合應用去連通企業(yè)所處的行業(yè)鏈,從而提升全要素的生產(chǎn)力,構(gòu)建這一行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,乃至整個產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟社會。以標識解析為基礎的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用正在推動國家的產(chǎn)業(yè)升級和高質(zhì)量的發(fā)展。本文是電信運營商在服務化延伸和數(shù)字化管理方面的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用實踐,通過描述運營商基于標識解析體系的智能終端管理系統(tǒng)的應用實踐探索,期能通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這一技術(shù)的實踐,來推動企業(yè)內(nèi)部的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,同時引領圍繞運營商的行業(yè)鏈加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用協(xié)同。目前,本文所述基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系的智能終端追溯管理和維護服務應用平臺實現(xiàn)的功能僅僅是用戶終端的服務管理,未來將探索延伸到企業(yè)內(nèi)部核心設備和資產(chǎn)的管理維護,比如交換設備、服務器、光纜等。另外,將數(shù)字化管理擴展到企業(yè)的上游供應商,形成協(xié)同服務鏈,以節(jié)省成本,提升效能;增加重要資產(chǎn)的主動標識能力,以及碳溯源和節(jié)能管理,都有值得研究和探索的方面。

圖4 業(yè)務前端數(shù)據(jù)采集示意圖