物联网标识体系和物联网标识Ecode

吴鑫鑫

物联网标识体系和物联网标识Ecode

吴鑫鑫

物联网标识体系是指着眼于解决物联网产业发展中标准化和互联互通的问题，是由编码、标识、解析、安全及应用等构成的一整套完备可行的技术体系。在物联网中，“物”指的是存在或实体，包括物理实体和虚拟实体，具体可以指人、对象、位置，其中人可以是法人或自然人，对象可以是物理对象、网络资源、软件和内容等。在物联网中，各种虚拟的和现实的“物”都具有自己的标识，作为基础共性技术的标识对物联网中信息的互联互通具有重要作用。随着物联网技术的发展越来越关系到社会民生，世界各国都意识到惟一标识是贯穿物联网体系的核心要素，建立物联网统一标识和规范物联网标识体系已成为制约信息技术进步、互联网行业飞跃以及各国经济发展的主要因素，是实现物联网各领域信息互联、产业提升的前提条件。

Ecode标识体系是我国首次提出的物联网物品标识技术体系，技术上成熟完备，具有统一性、兼容性和创新性，有利于将物联网标识解析服务实现自主可控，对促进我国物联网产业发展具有重要意义。Ecode标识方案已在农业、产品追溯等领域成功得到应用验证，满足了上述领域对物联网物品统一标识的应用需要，具有很强的实用性。2014年初，中国工程院邬贺铨院士等十余位知名专家就认为Ecode标识体系可以作为国家物联网物品统一标识标准的基础，建议加快物联网物品统一标识国家标准的制定，推进成为国际标准，并在更大范围内推广应用Ecode标识方案。

物品编码与自动识别技术现今已广泛应用于零售、制造、物流、电子商务、移动商务、政务、医疗卫生、产品质量追溯及图书音像等国民经济和社会发展的诸多领域。这些年来，我国物联网在技术研究、标准研制、产业应用等方面已具备一定的基础，也已初见成效：第一，物联网领域的技术研发与创新能力得到快速提升，在传感器、射频识别、M2M、标识解析及工业控制等技术已经拥有一定自主知识产权的成果，部分自主技术已经得到相当多的业务应用；第二，物联网自主技术标准的研制不断深化，在国际标准化中的影响力得到提升，在总体架构、数据与语义、标识和安全等基础标准方面开展了深入的研究，在智慧城市、农业标准化、智能交通及智能安防等应用标准方面推进了标准化建设，并取得了重要的成果；第三，通过政府支持和技术研发，多个行业领域先后开展了应用示范，传统企业借力物联网技术探索创新产品和服务模式，初步形成了涵盖感知制造、网络制造、软件与信息处理、网络与应用服务等门类的物联网产业体系，产业规模在不断扩大。2009年国务院政府工作报告将物联网列为国家五大新兴战略性产业之一；2015年国务院政府工作报告中提出“互联网＋”行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据及物联网等与现代制造结合，物联网应用前景更加广阔，将带来整个社会生产方式和生活方式的深刻变革。

2005年11月，国际电信联盟（ITU）正式提出了物联网一词，它是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网已被认为是当今继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮，是新一代信息技术的重要组成部分，也是信息化时代的重要发展阶段。世界各国正为此进行物联网战略布局，开展物联网创新技术的研发与应用，加快与各个行业领域应用的融合，仍处于发展阶段的物联网对全球市场经济带来的冲击和影响已越来越深。同时，物联网标准化也备受关注，多个国际标准化组织设立了工作组来协调和推动它。

物联网标识技术是通过数字化的惟一编码来标识实体对象和虚拟对象，并实现信息的获取、处理、传送、交换，一直是国内外研究的热点领域。2009年，欧盟发布的《物联网研究战略路线图》中将“标识”作为最优先的研究重点。当前，各国和国际组织都尝试着提出适用于物联网的编码，不同的编码方案共存于物联网中，如日本提出的Ucode、韩国提出的mcode，因多种原因，其至今都主要限用于本国。国际标准化组织（ISO）于2013年6月也提出物联网惟一标识的方案，尚处于标准草案阶段，其目标是建立全球统一的物联网标识方案，因要求兼容现有编码标准，故各方争议比较大。中国物品编码中心是该标准工作组的成员，正积极准备将中国的标识体系方案提交ISO标准工作组，作为物联网标识提案。

所谓标识，是指将物品的特定编码承载在载体上并识别出来的过程。标识技术不仅被用于对物品进行惟一标识以明确其身份，更为关键的是辅助物品的搜索与发现服务等。通过使用标识技术，可以帮助物联网及其应用在数据库和信息集合中提取资料，帮助基于物联网的全球目录搜索发现服务快速、准确地查找信息、检索数据可用性和各种资源的准确地址等。Ecode就是我国在2011年首次提出的自主可控的物联网标识方案，它做为物联网各个领域应用的基础、做为感知世界物物交汇的纽带，是大数据时代的基础信息元，是一套满足我国物联网发展需要的完整的编码方案和统一的数据结构。

我国物联网标识领域发展现状为机构各自制定编码标准、建设编码系统，在各自领域中开展应用并取得一定的成果，但就整个物联网体系而言，在技术阶段、标准研制、行业应用等方面仍存在着互不兼容、重复建设、标准缺失等制约物联网发展的深层次问题，各种标准并存、编码方案多样化、编码系统互不连通等导致信息孤立、资源浪费、难以形成完整的产业链。由于物联网已广泛渗透到关乎我国社会经济民生的各个领域和环节，急需在国家层面上建立一套自主创新、统一注册与管理、采用各类标识表示方法、适应物联网各个环节应用需求的物联网惟一标识，满足跨行业、跨平台的大规模应用需求。中国物品编码中心长期从事物联网标识技术的系统研究，总结和提炼了国内外主流编码体系的架构、编码结构、解析规范及应用模式等，积累了丰富的资源和经验，为自主提出我国的编码标识技术体系奠定了坚实基础。编码中心从国家利益和全局高度出发，遵循国家对物联网标识体系建设“统一标识、自主标准、广泛兼容”三原则所提出的Ecode就是为了满足这种应用急需。Ecode既能实现物联网环境下对“物”的惟一编码，满足物联网各个行业的编码应用需求，又能针对当前物联网中多种编码方案共存的现状，兼容各种编码方案，适合于物联网各种物理实体、虚拟实体的编码。

我国物联网标识体系方案遵循惟一性、兼容性、可扩展性、安全性和实用性的原则，采用“编码体系标识＋主体代码”的Ecode基本思路，它包括物品统一编码、数据标识、中间件、解析系统、安全机制、信息查询和发现服务、应用模式等部分，突破了各领域的信息壁垒，构成一个完整的物联网统一标识体系，满足跨行业、跨平台的多类型应用需要，适用于物联网各个领域的基础共性支撑技术。E-code独有的特性决定了它是适应物联网大规模的统一编码方案，不受应用领域、产品类型等限制，可以满足单品级的产品追溯应用需求，提供安全可信的公众服务，是实现“一物一码、物物相联”的基础。Ecode通过兼容实现逐步统一到最终统一的过渡，它不推翻现有的编码系统，而是使用Ecode中间件兼容之，当现有编码系统升级改造时逐步过渡到统一的标识体系。Ecode为新应用系统的编码分配统一的标头，由应用系统实际需求选择或制定新主体代码的编码规则或采纳现有的编码标准。Ecode标识体系的科学合理，得到专家的充分认可，一直被建议尽快完成系列标准的制定并推进其在物联网中的应用。

Ecode编码的一般结构为三段式：“版本＋编码体系标识＋主码”。版本指用于区分不同数据结构的Ecode，编码体系标识指用于指示某一标识体系的代码，而主码则指用于表示某一行业或应用系统中标准化的编码。版本和编码体系标识由Ecode编码管理机构中国物品编码中心统一分配，不同的物联网应用可选择合适的版本，根据版本的不同，编码体系标识长度不同。主码的长度和数据结构由编码体系标识决定，主码的结构及分配由某一编码体系的管理机构自行管理和维护并向中国物品编码中心备案。用户在不能确定物联网应用方向的时候，可以申请使用Ecode通用编码结构。Ecode可以存储于一维码、二维码、射频标签、NFC标签等多种数据载体中。

随着物联网标识技术的发展以及Ecode标识体系的逐步建立，也基于国家物联网产业化专项任务的要求，物联网标识体系系列的十三项国家标准的研制工作早已开展，最为核心的标准GB/T 31866－2015《物联网标识体系物品编码Ecode》已于2015年9月发布，2016年10月1日实施。该国家标准专业性很强，它规定了物联网标识体系中物品编码Ecode的数据结构，适用于物联网标识体系中物品的编码，用于物联网中的信息采集与交换。另有五项国家标准送审稿在2015年11月中旬通过审查后，被要求尽快上报国家标准化管理委员会作为推荐性国家标准发布实施。其中《物联网标识体系Ecode在一维条码中的存储》《物联网标识体系Ecode在二维码中的存储》《物联网标识体系Ecode在射频标签中的存储》和《物联网标识体系Ecode在NFC标签中的存储》分别规定了E-code在一维条码、二维码、射频标签和NFC标签的存储结构和表示方法，以防使用过程中产生混乱，用以满足Ecode物联网标识应用需求，对促进物联网产业发展有重要意义。《物联网标识体系Ecode的注册与管理》提出了物联网Ecode编码统一的注册和申请规则，明确了Ecode的管理和维护要求，以保证Ecode编码的惟一性、编码数据和注册信息的可靠性。据了解，物联网标识体系系列标准的其他标准也正在抓紧制定过程中。

基于Ecode编码而建设的国家物联网标识公共服务平台，已基本具备实现Ecode编码的注册与分配管理、标识解析、搜索与发现服务、信息托管服务、信息安全与灾害备份服务、信息数据挖掘服务及中间件服务等功能，为Ecode标识体系提供应用支撑，并在智能农业、智能交通、智能家居及食品安全追溯等领域开展物联网标识管理公共服务平台的应用示范。这个以Ecode标识技术为基础，以实现物物互联为目标，由国家统一管理的企业与公众服务平台可满足任何企业和个人在注册情况下申请和使用Ecode编码，为企业提供完善的物联网标识解决方案并提供产品展示的公共窗口，为公众打造透明的产品信息服务，为第三方提供查询接口。目前该标识平台已在食品安全、农业等领域展开了试点应用，它将成为物联网信息交互的纽带，成为打通物联网全产业链的重要基础设施。

随着新一代信息技术和互联网的融合和发展，我国经济未来发展的重要战略方向已逐步跨入由大数据、物联网、移动互联网、云计算构成的“大物移云”时代。大数据是物联网的信息层，是互联网发展的必然产物，研究的核心是通过数据挖掘、知识发现等方式将网络体系中分散的数据整理出来，向社会各界提供有价值的数据产品；物联网重点突出了物品自动识别和信息自动感知的概念，同时具备网络线路传输、信息存储和处理、行业应用接口等功能，它使人与人、人与物、物与物之间的交流变成可能和频繁，最终使人类社会、信息空间和物理世界融为一体；移动互联网是互联网的技术、平台、商业模式和应用与移动通信技术结合并实践的活动总和，它继承了移动通信随时随地随身和互联网分享、开放和互动的优势，改变了信息和人的二元关系，让人成为信息的一部分，从而颠覆了传统商业模式和管理模式；云计算是将互联网的基础服务资源如服务器的硬件、软件、数据和应用集中、统一起来为互联网提供支持和服务，为互联网用户节省了大量的资源。在物联网中，Ecode移动应用必将是一个将物与物、物与人、人与人相连的隧道，一个让产品自己说话的智能助手，一个让公众信服的随身利器，Ecode移动应用让物联网走进百姓生活成为可能。

（作者单位：厦门市标准化研究院）