从传统手工生产到机械自动加工、从有线电话到智能通讯、从拨号宽带到移动互联。2019年我国正式进入5G时代元年，5G技术高速推动大量行业进行数字化转型，促进工业互联网、物联网等应用技术蓬勃发展，对现实环境中的工业生产方式、商业贸易模式及消费需求方向将产生重大的影响。在这种必然会因科技和产业进步带动的新一次工业革命的重要时期，自动化识别技术与GS1标准应用于其中，是延续编码技术在数字化时代发展的重要方向之一。

 

工业互联网作为第四次工业革命的重要基石，为各国传统产业转型升级，培育壮大新兴产业，促进全球产业整合发展提供了历史机遇，中国是工业大国，新时代我国工业经济正由数量和规模扩张向质量和效益提升加速转变，工业互联网通过人、机、物的全面互联，起全要素、全产业链、全价值链全面链接的新型工业生产制造和服务体系，有效破解了工业设备互联屏障、数据孤岛等难题，在企业、产业和行业之间实现了数据自由流通，供应链、服务链、物流链、金融链高效协同，生产效益大幅提升，推动工业制造加快向数字化、网络化、智能化转变。 

工业互联网技术包括应用层、软件层、平台层、网络层和设备层，其中平台层是真正可以体现工业互联网价值的地方，是绝对的核心，相当于工业互联网的中央处理器，以汇聚数据为基础实现建模分析，将工业知识数据化实现高效复用，以此推动应用、设计、制造的不断创新。然而，在工业互联网建立数据化的过程中，无论是物理单元、虚拟知识还是制造链过程节点都需要一个重要的统一识别语言——唯一编码标识体系。

网络互联、数据互通是工业互联网网络体系的顶级需求，而对于现代工业制造体系来说，浩大、繁杂的机器设备、物理个体、虚拟信息实现对话，互联互通，这就需要一项支撑工业互联网“交通”的神经枢纽，工业互联网标识体系应运而生，被定义为“数字世界的身份证”。

标识解析体系是整个工业互联网基础中的基础，由编码、解析和数据服务三个环节组成，通过为源料、机器、成品等物理资源及参数、程序、模型、工序等虚拟资源赋予唯一编码标识，对物理实体单元进行数据化定义及对虚拟信息单元实施标识化管理，将复杂的工业体系数字化、规范化及自动化识别，最终在整个工业互联制造链中实现虚、实体逻辑性运作，支撑跨行业、跨地区等多维度数据互通的目标，而编码是一切的起点。

 

应用可行性分析

从国家标识服务机构数据体现和工业互联网运作需求分析，标识编码都有一些共同特征，编码原则包括唯一性（GS1全球唯一标识）、兼容性（GS1编码标准应用普遍性）、可扩展性（GS1应用标识符）及科学性（校验码稳定性）。以《工业互联网标识解析船舶标识编码规范》为例，诸多特征与GS1标准编码体系完美切合。

工业互联网标识解析整体架构包括根节点（国际）、国家顶级节点、二级行业节点、企业标识解析节点等，对应的工业物理资源标识代码与虚拟技术资源分类编码就应包含国家代码、行业代码、企业代码与产品（资源）信息代码，而GS1标准编码体系天然就拥有所有信息的表示元素。

《工业互联网标识管理办法》第五条明确鼓励企事业单位依法在境内从事工业互联网标识服务，不断提升服务质量，推动技术创新和应用实践，并加强国际交流与合作；第十九条，工业互联网标识的管理应符合国家物品编码及标识相关管理要求。此两项在政策方面对研究GS1介入工业互联网标识体系创造了实施可行性的基础。

 

工业互联网标识解析体系从实施步骤上分为编码、信息数据采集、识读与解析三个关键环节。

编码  编码的总体构架设为静态与动态两个部分，静态部分选用GS1标准18位数据编码形式，数据结构按顺序包含应用标识符，(00)用于确定数据含义与格式；属性代码1位数字，0-4的数字代表物理单元属性，5-9的数字代表虚拟单元属性；厂商代码9位数字，由GS1中国物品编码中心分配、行业代码4位数字（依据国民经济行业分类中制造业的最小类代码确定编码信息）、资源信息代码（代表单个企业同类别物理或虚拟资源）和效验码，以此为某企业节点的某一物理单元或虚拟知识单元进行唯一性标识；

动态部分在确定单一企业、行业和资源信息代码的基础上选择GS1序列号应用标识符（21）和附加产品应用标识符（240）分别代表物理资源或虚拟资源的型号代码与系列代码等，由企业根据实际情况进行不超过20位数据的中英文字符编辑，如图1所示。

图1  编码的总体架构图

 

数据采集与赋码  对赋予唯一性编码的物理单元进行识别载体标识，并根据自动化识别机制和方法可选择一维条码、二维码或RFID等作为标识载体；数据建立方面需要在精准采集企业信息、行业信息与资源类别信息等基本属性的基础上，对各类重点技术参数信息实行数据标准化定义，并在平台层软件体系中赋予应用环节、应用场景、应用关键节点等复合性标签，确保工业互联网活动中对物理单元实现范围搜索或精准选择。

同时，应用唯一性编码对单一或集合组合型虚拟知识单元进行分类精细化管理，在平台层软件中建立知识体系的工业制造链层级，利用顶层算法对流程工序、软件程序、工艺细节与物理资源、制造设备等单元规划清晰的逻辑架构，确保工业制造环节中的虚拟知识体系能够高效准确的实施，如图2所示。

图2  工业制造环节结构图

 

识读与解析  以统一编码的唯一标识为解析基础，通过自动化识别技术解析标识载体对物理资源实现定位与连接，从而应用虚拟资源承载的数据信息将工业制造过程中的生产要素联系起来，依托顶层算法统筹制造秩序，将原先割裂、繁琐的各制造链环节与需求紧密连接、有序实施，实现数据、信息和载体在各要素间、各系统间的无缝传递，解决工业制造中的跨维度互联、跨平台互通、跨环节制造的难题，最终促使工业互联网制造体系实现智能、共享、高效、高质的建设目标。

随着中国工业互联网建设的不断深化，工业制造信息化、智能化的不断拓展以及标识解析体系涉入范围的不断扩大，统一编码与智能识别技术将迎来新一轮的发展高峰；在当前高质量发展方针与数字化转型的迫切需求下，通过探索GS1标准唯一编码标识在工业互联网标识解析体系中的应用，对工业自动化制造稳步向前推进尤其重要，对未来发展或将起到决定性技术支撑作用。

邓伟华 刘桔 

作者单位：中国物品编码中心贵州分中心