工业互联网标识解析标准化白皮书.docx

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1、目录.编写概述81.1 编写背景8. 2编写意义81 .标识解析发展现状10标识解析体系持续完善111.1 标识技术能力不断增强14标识应用推广加速发展151.2 标识产业生态加速构建17.标识解析标准化国内外进展181.3 国际标准化现状 20国内标准化现状 273. 3小结324.标识解析标准化需求分析334. 1整体架构需求 332编码与存储需求 344. 3采集与处理需求 354解析需求354. 5数据与交互需求 366设备与中间件需求 374. 7异构标识互操作需求 388应用支撑需求 38 业企业分配标识编码及提供标识注册、标识解析、标识数据服务 等，同时满足安全性、稳定性和扩展性

2、等方面的要求。企业节点：是指一个企业内部的标识服务节点，能够面向特 定企业提供标识注册、标识解析服务、标识数据服务等，既可以 独立部署，也可以作为企业信息系统的组成要素。递归节点：是指标识解析体系的关键性入口设施，能够通过 缓存等技术手段提升整体服务性能。此外，标识解析服务的查询触发，可以是来自企业信息 系统、工业互联网平台、工业互联网APP等多种不同形式。目前，国家顶级节点部署于北京、上海、广州、武汉、 重庆5个城市，节点之间数据互为备份，提供标识就近解析 服务，以保障标识解析效率。二级节点和企业节点主要分布 在我国东部、中部等工业发展程度相对较高的省市，截至 2020年11月底，76个二级

3、节点上线运行，接入工业企业 7600余家。2.2 标识技术能力不断增强软硬件系统标识解析核心软硬件系统基本实现自主化，并在性能、安全 性、可管理性上持续提升，有力保障了节点的安全高效稳定运行, 带动了创新应用和产业发展。在软件体系方面，已形成部署于 不同节点的IDIS、Mirror、IDPointer等软件系统。在硬件 体系方面，已形成软硬件一体化、适用于不同性能要求的权威解析服务器、标识解析专用服务器、递归解析服务器等。2.2.1 区块链技术工业互联网标识解析以区块链作为核心技术自主创新的重 要突破口，依托其分布式可信的特性，采用自主研发的许可公有 区块链技术，既兼容公有区块链开放接入、灵活

4、、可扩展性等特 性，又融合联盟区块链易于监管、高性能、安全可控等特性的区 块链技术系统，构建国家区块链新型基础设施，助力改善全球网 络空间的治理格局。2.2.2 主动标识载体结合5G、窄带物联网(NB-IoT)等新连接技术，推动标 识载体从条形码、RFID等被动标识载体向SIM卡、模组等主 动标识载体方向拓展。建立物联网设备与标识解析的连接接 口，在可信状态下支持基于标识的设备发现、数据获取、数 据运营等服务能力，提供可靠的数据支撑和传输保障。同时， 提供信息安全服务能力，保证终端安全及通信安全。2.3 标识应用推广加速发展二级节点布局二级节点是满足行业需求、扩展标识解析服务能力、服 务范围、

5、服务深度的重要设施，是构建安全、稳定、高效、 可靠的工业互联网标识解析体系的重要基础和支撑环节。根 据服务范围，二级节点可以划分为行业型二级节点和综合型 二级节点，同一行业可建立多个行业型二级节点。目前，节 点已覆盖28个行业，包含船舶、集装箱、石化、食品、医疗器 械等领域，直接面向行业企业提供标识服务，初步形成标识应 用体系，不断推进应用向更深层次、更广范围、更大规模的 发展。2.3.1 行业应用模式节点企业开展标识应用的前瞻探索，涌现出一批可复制 的典型应用案例，基于现有应用成果提炼出智能化生产管控、 网络化生产协同、全生命周期管理、数字化产品交付、自动 化设备管理五大典型标识应用模式。江

6、苏中天通过为预制棒、 光缆、光纤及生产设备赋予工业互联网标识，不仅实现产品 生命周期的信息关联，更将产品数据与设备运营数据打通， 助力智能化生产管控，生产效率提高15%以上。浪潮和金喉 将工业软件数据交互设备与标识解析体系对接，实现数据自 动化注册和异构标识转化，灵活设定数据管理权限，按需查 询，实现上下游企业网络化生产协同。2.3.2 公共服务能力打通公共客户端、物联网设备端、支付终端和标识读写 设备端等多类“端”侧服务入口，进一步拓展标识应用场景， 公共服务能力逐渐形成，为社会大众提供全面的应用服务。 通过国家顶级节点与支付宝打通，“扫一扫”成为同时连通互 联网域名和标识解析体系的服务入口

7、，打造系列公共服务平 台，推动标识解析体系向更广范围覆盖。2%2%6%6%4 /0，一1 千1 J 2LL食品行业7%4%摩ft车行业32%材料行业丹楠砺流 髀舞2% 2%2% 2%0/ 90/ 航天设备 % 2% 机械行业2% 2% 2% 2/。2%2%4%2%6%羽毛（绒）制品加工行业豕七仃止八淞一W J2LLUJ2UL快消品行业图4标识解析应用行业统计2.4 标识产业生态加速构建在政府引导市场主导的机制下，标识生态参与者角色不 断丰富、规模不断扩大，在标识解析技术标准、标识软硬件 研发、安全防护、测试验证、二级节点建设、公共应用支撑、 国际合作、端到端生态等八个方面，广泛团结标识解析服务

8、 机构、系统集成商、应用企业、开源组织等产学研用各方力 量，开放共享、互利共赢的标识产业格局初步形成。引导安全厂商切入标识安全市场，涵盖解决方案提供商、 认证服务提供商、国密算法研究机构、加密芯片提供商等， 协同构建标识解析安全保障；务实推进国际合作，参与国际 标准制定，跻身国际发码机构行列，国际影响力进一步增强； 构建标识解析测试验证体系，全面支撑标识技术、产品、系 统研发和验证；工业和信息化部主导制定工业互联网标识 管理办法及其配套制度，推动标识解析形成统一管理、协 调发展的完善制度体系，有效凝聚各方力量达成共识，形成 推进合力，指导各级节点的建设和运营。3.标识解析标准化国内外进展标识解

9、析体系作为工业互联网网络体系的重要组成部分，是 域名系统向工业领域的延伸，其一头连着互联网，一头连着生产 制造。因此，发展标识解析标准化应充分借鉴与使用原有通信、 自动识别、物联网、工业自动化等领域的相关标准，在继承的基 础上加以优化。国际相关标准化工作主要在集中在ISO/IEC （国际标准化组 织和国际电工委员会）的ISO/IEC JTC1信息技术委员下设SC6 系统间远程通信和信息交换技术委员会和SC31自动识别与数据 采集技术委员会，IEC （国际电工委员会）的TC3文献资料、图 形符号及技术资料表示法委员会，TC65工业过程测量、控制和自 动化技术委员会。ITU （国际电信联盟）的IT

10、U-T国际电信联盟 电信标准分局下设SG2业务提供和电信管理运营工作组、SG17安 全工作组、SG20智慧城市工作组。IETF （互联网工程任务组）的 DETNET确定性网络组、LPWAN低功耗广域网上IPv6组、LISP定 位器/ID分离协议组，NWG网络工作组。国内从国家、行业、地方、团体和企业标准五个层级开展标 准化工作，相关标准化工作主要集中在全国物品编码标准化技术 委员会（TC287）、全国信息技术标准化技术委员会（TC28）,全国 通信标准化技术委员会（TC485）、中国通信标准化协会（CCSA）、 全国信息安全标准化技术委员会（TC260）、全国物流信息管理标 准化技术委员会（T

11、C267）、全国工业过程测量控制和自动化标准 化技术委员会（TC124）、全国防伪标准化技术委员会（TC218）、 全国自动化系统与集成标准化技术委员会（TC159）等委员会以 及行业协会。表1国内外标准化发展现状国际标准化现状自动识别 =数据 采集.域名数据交换中间件分布式信 息系统ISO/IEC SC6ISO/IEC SC31IEC TC3IEC TC65ITU SG2ITU SG17ITU SG20IETF DetNetIETF NWGIETF LPWANIETF LISPW3CTC 485TC 28TC 287TC 260TC 267TC 124TC 218TC 159CCSA3.1.

12、1 ISO/IECISO/IEC JTC1 SC6主要研究开放信息系统之间信息交换标 准化工作，旨在提高系统信息共享程度；ISO/IEC JTC1 SC31主 要负责数据格式、数据语法、数据结构、数据编码、自动识别与 采集技术标准化工作，致力于提高数据采集自动化程度。20n年，ISO/IEC发布ISO/IEC 29168-1信息技术-开放系 统互连-第1部分:对象标识符解析系统。该标准规定了对象标识 解析系统的建设要求，包括标识解析系统的组成和整体架构、基 于DNS的标识解析机制以及标识解析系统客户端操作要求等。2014年，ISO/IEC发布IS0/IEC15459信息技术-自动识别 和数据捕

13、获技术-唯一识别。该系列标准定义了在物流管理过程 中的标识编码规则，以避免全球供应链管理过程中的在编码冲突, 提高物流自动化水平，降低人工成本和误差率，进而提高供应链 协同效率。表2 ISO/IEC标准序号标准号英文名称中文名称1ISO/IEC 15418:2016Information technology Automatic identification and data capture techniques GS1 Application Identifiers and ASC MH10Data Identifiers andmaintenance信息技术-自动识别和数 据捕获技术-GS

14、1应用标识 符以及ASCMH10数据标识 符和维护2I SO/1EC 15424:2008Information technologyAutomatic identification and data capture techniques 一 Data Carrier Identifiers (including Symbology Identifiers)信息技术-自动识别和数 据捕获技术-数据载波标 识符（包括符号标识符）3ISO/IEC 15434:2019Information technology Automatic identification and data capture t

15、echniques Syntax for high-capacity ADC media信息技术-自动识别和数 据捕获技术-高容量ADC介 质的语法4ISO/IEC 15961-1:2013Information technology 一 Data protocol for radio frequency identification (RFID) for item management 一 Part 1: Application interface信息技术-项目管理用射 频识别（RFID）数据协议- 第1部分:应用接口5ISO/IEC 15961-2:2019Information tech

16、nology 一 Data protocol for radio frequency identification (RFID) for item management 一 Part 2: Registration of RFID data constructs信息技术-项目管理用射 频识别（RFID）数据协议- 第2部分:射频识别标签数 据结构的登记6ISO/IEC 15961-3:2019ISO/IEC 15961-3:2019Information technology 一 Data protocol for radio frequency identification (RFID) f

17、or item management 一 Part 3: RFID data constructs信息技术-项目管理用射 频识别（RFID）数据协议- 第3部分:射频识别标签数 据结构7ISO/IEC 15961-4:2016Information technology Radio frequency identification (RFID) for item management: Data protocol 一 Part 4: Application interface commands for battery assist and sensor functionality信息技术-项目

18、管理用射 频识别（RFID）数据协议- 第4部分:用于电池辅助和 传感器功能的应用程序接 口命令8ISO/IEC 15459-1:2014Information technology Automatic identification and data capture techniques Unique identification 一 Part 1: Individual transport units信息技术-自动识别和数 据捕获技术-唯一识别符- 个体输送单元9ISO/IEC 15459-2:2015Information technology Automatic identificati

19、on and data capture techniques Unique identification 一 Part 2: Registration procedures信息技术-自动识别和数 据捕获技术-唯一识别符- 登记规程10ISO/IEC 15459-3:2006Information technologyUnique identifiers 一 Part 3: Common rules for unique identifiers信息技术-自动识别和数 据捕获技术-唯一标识符- 通用规则11ISO/IEC 15459-4:2014Information technologyAuto

20、matic identification and信息技术-自动识别和数 据捕获技术-唯一标识符-data capture techniques Unique identification 一 Part 4: Individual products and product packages单个产品和产品包装12ISO/IEC 15459-5:2014Information technology Automatic identification and data capture techniques Unique identification 一 Part 5:Individualreturnab

21、letransport items (RTIs)信息技术-自动识别和数 据捕获技术-唯一标识符- 可重复使用物流单元的唯 一标识符13ISO/IEC 15459-6:2014Information technology Automatic identification and data capture techniques 一 Unique identification 一 Part 6: Groupings信息技术-自动识别和数 据捕获技术-唯一识别符- 产品分组14ISO/IEC 15962:2013Information technologyRadio frequency identif

22、ication (RFID) for item management - Data protocol: data encoding rules and logical memory functions信息技术-项目管理用射 频识别(RFID)-数据协议: 数据编码规则和逻辑存储 功能15ISO/IEC 15963-1:2020Information technologyRadio frequency identification for item management 一 Part 1: Unique identification for RF tags numbering systems信息

23、技术-项目管理的射 频识别-第1部分:射频标 签系统的唯一识别16ISO/IEC 15963-2:2020Information technology 一 Radio frequency identification for item management 一 Part 2: Unique identification for RF tags registration procedures信息技术-项目管理的射 频识别-第2部分:射频标 签的唯一标识的登记规程17ISO/IEC 17363-2007Supply chain applications of RFID - Freight cont

24、ainersRFID的供应链应用-货运 集装箱18ISO/IEC 29161:2016Information technology Data structure 一 Unique identification for the Internet of Things信息技术-数据结构-物联 网的独特识别19ISO/IEC TR 29162:2012Information technologyGuidelines for using data structures in AIDC media信息技术-自动识别和数 据采集(AIDC)媒体用数据 结构指南20ISO/IEC 29168-1:2011in

25、formation technology 一 open systems interconnectionpart 1: object identifier resolution system信息技术-开放系统互连- 第1部分:对象标识符解析 系统5.标识解析标准化实施路径405. 1标准化体系框架 405 . 2标准研制和应用 47.标准化工作建议4921ISO 26324- 2012Information and documentation - Digital object identifier system信息和文献-数字对象标 识系统22ISO/IEC 9834-8:2014Informa

26、tion technologyProcedures for the operation of object identifier registration authorities - Part 8: Generation of universally unique identifiers (UUIDs) and their use in object identifiers信息技术-对象标识符登 记当局的操作程序-第8部 分：通用唯一标识符的生 成及其在对象标识符中的 使用3.1.2 I ECIEC TC3主要负责文献、图形符号和技术信息表示领域的标 准化工作，包括机器感知信息表示的规则、原则

27、和方法，以及人 对信息的感性表征的规则、原则和方法。IEC TC65主要负责研制 工业过程测量和控制系统与元件的相关标准，协调影响测量或控 制系统匹配的有关元件的标准化工作。2006年，IEC发布IEC 61987-1工业过程测量和控制.处理 设备目录中数据结原理-第1部分:带模拟和数字输出的测量设 备。该标准适用于产品制造商提供的过程测量设备目录的编制， 帮助用户制定其要求，同时作为未来所有与过程测量设备目录有 关标准的参考文件。2017年，IEC发布IEC 61360-1带有相关分类表的标准数据元类型-第1部分:定义,原则和方法。该标准规定了特性和相关 属性的定义原则，以及从各领域中建立分

28、类层次结构的原则。序号标准号英文名称中文名称1IEC 61360-1： 2017Standard data element types with associated classification scheme -Part 1: Definitions - Principles and methods电气元器件的标准数据 元素类型和相关分类模 式第1部分：定义原则 和方法2IEC 61360-Standard data element types with电气元器件的标准数据2： 2012associated classification scheme for electric compone

29、nts - Part 2: EXPRESS dictionary schema元素类型和相关分类模 式第2部分：EXPRESS字 典模式3IEC 61360-6： 2016Standard data element types with associated classification scheme for electric components - Part 6: IEC Common Data Dictionary (IEC CDD) quality guidelines电子元器件标准数据元 素类型和相关分类模式.第6部分：IEC通用数据 字典（IEC CDD）质量指南4IEC 6198

30、7-1： 2006Industrial-process measurement and control - Data structures and elements in process equipment catalogues - Part 1: Measuring equipment with analogue and digital output工业过程测量和控制.处 理设备目录中数据结原 理.第1部分:带模拟和数 字输出的测量设备5IEC 61987-11： 2012Industrial-Process Measurement and Control - Data Structures

31、 and Elements in Process Equipment Catalogues - Part 11: List of Properties (LOP) for Measuring Equipment for electronic data exchange - Generic structures工业过程测量与控制.过 程设备目录的数据结构 和元素.第11部分：电子 数据交换用测量设备的 属性列表（L0P）.基础结 构6IEC 61987-15： 2016Industrial-process measurement and control - Data structures and

32、 elements in process equipment catalogues - Part 15: Lists of properties (LOPs) for level measuring equipment for electronic data exchange工业过程测量和控制. 过程设备目录中的数据 结构和元素.第15部分： 电子数据交换电平测量 装置的属性目录（LOP）3.13 ITUITU-T SG2主要负责码号标准的制定。ITU-T SG17负责网络 安全架构、数字身份安全管理、物联网应用等安全标准制定，旨 在提高网络安全性。ITU-T SG20负责物联网和智慧城市标准

33、制 定，包括架构、安全、互操作性等，旨在提高城市智能化水平。2013年9月，ITU发布ITU-T X. 1255建议书：发现身份管 理的信息框架。该建议书支持提供开放架构框架，包括数字实体 模型、数据接口协议、标识注册和解析系统以及元数据注册表等。2017年9月，ITU发布ITU-T Y. 4805：智慧城市应用中互 操作性对标识服务的需求。该标准规定了智慧城市应用中标识服 务的系列需求，以确保应用是可互操作和安全的。标准中的需求 也可以作为智慧城市领域开发新标识服务的指导原则，包括服务 完整性、数据保密性等特征。2020年1月，ITU发布ITU-T X. 4459建议书：物联网互操 作的数字

34、实体架构。该建议书规定了面向信息的服务体系框架, 包括数字对象标识注册、发现、解析和传播机制，旨在促进跨域 数据的共享。表3 ITU标准序号标准号/计划号英文名称中文名称1ITU-T Y. 4459(2020)Digital entity architecture framework for Internet of things interoperability物联网互操作的数 字实体架构2ITU-T X. 1255(2013)Framework for discovery of identity management information身份管理信息发现 框架3ITU-T Y. 4405(

35、2017)Identifier service requirements for the interoperability of smart city applications智慧城市应用的互 操作性对标识服务 的需求4ITU-T Y.4462(2020)Requirements and functional architecture of open loT identity correlation service开放式物联网身份 关联服务的需求和 功能架构3.1.4 W3CW3C万维网联盟是Web技术领域最具权威和影响力的国际中 立性技术标准机构，其下设分布式标识工作组起草了分布式标 识规范

36、、分布式标识数据模型和语法、分布式标识应用案例等标准，凭证社区工作组起草了分布式标识符解析规范、可 验证数据凭证模型等标准，旨在基于区块链技术实现标识的分 布式管理和数字身份的安全可控。表4 W3C标准序号英文名称中文名称1Use Cases and Requirements for Decentralized Identifiers分布式标识符的用例和需求2Decentralized Identifiers分布式标识符3Decentralized Identifier Resolution分布式标识符的解析4Verifiable Credentials Data Model可验证数据模型3.

37、1.5 IETFIETF DETNET、IETF LPWAN、IETF LISP、IETF NWG 开展工业 互联网标识数据查询格式、安全、标识映射、域名映射、数据托 管、数据采集、数据标签等方面的标准研制。2003 年 H 月，IETF 发布 RFC3650、RFC3651 和 RFC3652, 提供了 Handle系统概述，包括名称空间、服务体系架构及等。 2018年IETF推进工业互联网标识解析相关技术草案的讨论，旨 在推动工业互联网标识解析发展，2020年IETF推进分布式标识 在DNS中应用的草案，旨在发展分布式标识在DNS中的应用。表5 IETF标准序号标准号/计划号英文名称中文名

38、称1RFC 3061A URN Namespace of Object Identifiers对象标识符的URN名 称空间2RFC 3151A URN Namespace for Public Identifiers用于公共标识符的URN名称空间3RFC 6374Synonymous Flow Labels同义流标签4RFC 7968Transparent Interconnection of Lots of Links (TRILL): Using Data Labels for Tree Selection for Multi-Destination Data大量链接的透明互连 (TRIL

39、L)：使用数据标 签选择多目标数据的 树5RFC3650Handle System OverviewHandle系统概述6RFC3651Handle System Namespace and Service Definitionhandle系统命名空间 和服务定义7制定中FindingtheAuthoritativeRegistrationData(II1DAP)Service查找权威的注册数据 (IIIDAP)服务8制定中HTTP Usage in the Industrial Internet Identifier Data Access ProtocolHTTP在工业互联网标 识符数据访

40、问协议中 的使用9制定中Industrial Internet Identifier Data Access Protocol (IIIDAP) Query Format工业互联网标识符数 据访问协议(HIDAP) 查询格式10制定中JSON Responses for the Industrial Internet Identifier Data Access Protocol (IIIDAP)工业互联网标识符数 据访问协议(HIDAP) 的JSON响应11制定中Security Services for the Industrial Internet Identifier Data Acc

41、ess Protocol (IIIDAP)工业互联网标识符数 据访问协议(HIDAP) 的安全服务12制定中Extensible Provisioning Protocol (EPP) Industrial Internet Identifier Mapping可扩展供应协议(EPP) 工业互联网标识符映 射13制定中Industrial Internet IdentifierData Escrow Interface工业互联网标识符数 据托管接口14制定中The Decentralized Identifier (DID) in the DNSDNS中的分布式标识 符(DID)15制定中Un

42、iform Resource Names for Device Identifiers设备标识符的统一资 源名称3.2国内标准化现状3. 2. 1 TC485全国通信标准化技术委员会(TC485)主要侧重于通信网络、 系统和设备的性能要求、通信基本协议和相关测试方法等方面标 准化工作，工业和信息化部作为业务指导单位，中国通信标准化 协会作为秘书处承担单位，当前TC485针对编码、智能终端、物 联网、信息系统交互等方面制定了相关国家标准，下表列出了部 分标准。表6 TC485标准序号标准号/计划号名称1GB/T 33739-2017基于13. 56MHz和2. 45GHz双频技术的非接触式读写器

43、射频 接口测试方法2GB/T 33742-2017基于13. 56MHz和2. 45GHz双频技术的非接触式读与器射频 接口技术要求320132196-T-339基于云计算的电子政务公共平台服务规范第1部分：服务 分类与编码420152347-T-339智慧城市跨系统交互第2部分：技术要求及测试规范520152348-T-339智慧城市跨系统交互第1部分：总体框架620161685-T-339物联网网关 第2部分：面向公共电信网接入的网关技术要 求720160063-T-339智能终端内容过滤技术要求3.2.2 CCSA中国通信标准化协会(CCSA)主要侧重于信息通信技术领域 行标和国标的制定

44、，下设互联网与应用、网络管理与运营支撑、 物联网等标准技术工作委员会、工业互联网等特设任务组以及标 准推进工作委员会。当前CCSA针对域名、信息交互、二维码识 读、数据搜索、解析服务器等制定了相关行业标准，下表列出了 部分标准。表7 CCSA标准序号标准号/计划号名称1YDB 145-2014智慧城市信息交互技术要求2YD/T 3238-2017域名注册数据存储技术要求3YD/T 3237-2017域名注册系统服务水平要求4YD/T 2924-2015移动分组核心网DNS域名服务器设备测试方法5YD/T 2907-2015基于域名系统(DNS)的网站可信标识服务应用技术要求6YD/T 2644

45、-2013域名注册协议的传输技术要求7YD/T 2586-2013域名服务系统安全扩展(DNSSec)协议和实现要求8YD/T 2420-2012域名注册协议域名供应技术要求9YD/T 2332-2011移动网络二维码识读业务技术要求10YD/T 2270-2011基于关键词的互联网寻址解析技术要求11YD/T 2136-2010域名系统授权体系技术要求12YD/T 2028-2009基于关键词的互联网寻址总体技术要求13YD/T 2923-2015移动分组核心网DNS域名服务器设备技术要求14YD/T 2421-2012域名注册协议主机供应技术要求15YD/T 2143-2010基于国际多语种域名体系的中文域名的编码处理规范16YD/T 2141-2010WAP中无线域名系统的技术要求17YD/T 2139-2010IPv6网络域名服务器技术要求18YD/T 2138-2010域名系统权威服务器运行技术要求19YD/T 2137-2010域名系统递归服务器运行技术要求20YD/T 2135-2010域名系统运行总体技术要求212009-1683T-SJ基于互联网的射频识别标签信息查询与发现服务3.2.3 TC28全国信息技术标准化技术委员会(TC28)主要侧重于信息采 集、表示、处理、传输、交换、表述、管理、组织、存储和检索 的系统和工具的规范、设计和研制等领域标准