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Ecode标识体系存储结构概述及其在工业互联网领域的应用

发布时间:2020年01月13日 来源:中国自动识别网 作者:张刚 黄艳

工业互联网是互联网技术发展到一定阶段后,在工业产业领域产生的集各种信息感知技术、新一代信息网络技术、人工智能与自动化技术而成的聚合性应用;是将存在于真实工业产业中的实体事物乃至抽象的服务通过唯一的标识体系将其特征(既可以是使用属性也可以是时间、空间位置等)虚拟化、数字化而形成的一个信息感知、采集、传输、分析、决策、反馈的广泛网络。对物品进行科学编码从而形成唯一的标识体系,是整个工业互联网建设的基础。以中国、美国、德国为代表的世界重要经济体都在该领域加大投入,期望利用先进技术改进传统制造业,提高生产效率和竞争力。基于此,美国提出了先进制造、工业互联网概念,德国制定了工业4.0、数字化战略2025,我国工业和信息化部编制的《中国制造2025规划》,旨在推动互联网与工业融合创新,促进新技术在传统制造业的应用。
 
Ecode标识体系
Ecode标识体系建设背景
鉴于编码标识体系在工业互联网建设和发展中的重要性,各国和国际组织都在尝试提出适用的编码标识体系,目前应用较广的如由美国国家创新研究所提出的Handle,由ISO/IEC、ITU国际标准组织共同提出的标识机制OID等。中国物品编码中心在研究国内外编码标识技术发展现状的基础上,提出了我国自主研发的Ecode物联网标识体系。并通过承担工业和信息化部的“基于Ecode的工业互联网标识解析系统集成创新应用”与“工业互联网标识解析数据管理技术标准制定与试验验证”项目,将其成功应用于工业互联网领域。
Ecode标识体系的框架和建立原则
Ecode标识体系由Ecode编码、数据标识、中间件、解析系统、信息查询和发现服务、安全机制等部分组成,其遵循“统一标识、自主标准、广泛兼容”三个基本原则,是科学合理、符合我国国情并能满足我国当前工业互联网发展需求的完整的编码方案和统一的数据结构。
Ecode标识体系的编码结构
Ecode标识体系的编码结构为三段式:版本(V)+编码体系标识(NSI)+主码(MD)。版本(Version,V)用于区分不同数据结构的Ecode;编码体系标识(Numbering System Identifier,NSI)用于表示某一标识体系的代码;主码(Master Data code,MD)用于表示某一行业或应用系统中标准化的编码,如表1所示。
 
Ecode标识体系从编码层、标识层、解析层三个层面满足了工业产业领域的编码应用需求,并能通过不同版本来兼容目前国际主流的工业互联网编码标识体系。
 
Ecode标识体系的存储结构
在对物品进行编码实现一物一码后,需要将编码信息通过适当的数据载体进行承载,以便借助现有的采集技术来进行信息的采集。除Ecode-V0适用于EPC外,Ecode其他版本可根据实际应用环境灵活存储于多种数据载体中,常见的有一维条码、二维码、RFID标签、NFC标签。其存储规则为:采用一维条码、二维码、NFC标签作为载体时,通常是将“E=V+NSI+MD”整体写入标签中,其中“E=”为采用Ecode编码体系的标识符。采用RFID标签作为载体时,将根据标签空口协议和标签存储结构的不同进行具体的规定。
Ecode在一维条码中的存储结构 
Ecode的一维条码标识采用128条码表示,从左向右为左侧空白区、起始符、Ecode起始符、Ecode、符号核验字符、终止符、右侧空白区,符号结构,如表2所示。
 
 
Ecode在二维码中的存储结构
Ecode在二维码中的存储分为两种:基本存储结构,如表3所示; Ecode解析网址的存储结构,如表4所示,根据应用需求选择其中一种方式。
  
 
 
 
Ecode在射频标签(RFID)中的存储结构
射频标签数据采用二进制存储。射频标签的存储结构分为三种:分段内存结构,如表5所示;离散内存结构和连续内存结构,如表6所示。
备注:分段内存结构按GB/T 29768-2013、ISO/IEC 18000-3 Mode 3和ISO/IEC 18000-63中规定的射频标签存储结构。
 
Ecode在NFC标签中的存储结构
Ecode在NFC标签中存储时,其逻辑结构按顺序分区为标识位区、Ecode唯一标识区、属性区和用户区,每个逻辑分区的前4个字节均用于逻辑分区的封装。Ecode在NFC标签中的存储结构,如表7所示。
 
 
 
Ecode标识体系在工业互联网中的应用实例
目前,Ecode已经形成了完整的面向工业互联网的标识体系,并在工业领域开展了试点应用,实现了基于Ecode标识体系从智能制造到智慧仓储等全供应链环节的管理与追溯。
Ecode在工业企业中的应用
迈迪云是迈迪信息技术有限公司开发的为工业企业提供信息服务的专业平台,该平台以Ecode标识体系为基础,建设了工业品信息统一识别系统。迈迪云平台总计申请Ecode128码5100多万个,实现了整机及零部件的唯一标识,对工业企业实现防伪追溯、改善产品质量、提高售后服务水平、深度挖掘市场潜力具有重要意义,如图1所示。
注:该应用实例中Ecode的存储载体是二维码
 
图1  迈迪云平台应用Ecode标识体系实例
 
Ecode在智慧仓储中的应用
川山甲太极云仓是为用户提供专业仓储物流服务的工业品供应链平台,针对其业务特点和固有操作习惯,采用Ecode96来做其工业品的编码结构,如表8所示。
注1:AC:企业编码,取值根据企业编码规则编制。IC:标识码,用于所管理企业的产品标识,取值由Ecode平台生成。
注2:采用无含义15位顺序码作为太极云仓的管理编码。
Ecode标识体系通过Ecode平台API接口与川山甲原有的生命周期追溯平台对接,实现了编码跨平台解析功能、大数据标识解析网络性能提升、标识数据安全传输、基于统一标识的产品全流程管控等技术目标。
 
 
(基金项目:工业和信息化部“2018年工业互联网创新发展工程”专项“工业互联网标识解析数据管理技术标准制定与试验验证”项目资助)
 
 参考文献:
[1]张成海《物联网标识技术》[M].1.北京:清华大学出版社,2018年;
[2]李凯迪《基于Ecode单品标识的工厂智能仓储管理新模式》[J].中国自动识别,2019,76(1):51-54;
[3]中国国家标准化管理委员会 物联网标识体系 物品编码Ecode: GB/T 31866-2015[S].2015.9.11;
[4]中国国家标准化管理委员会 物联网标识体系 Ecode在一维条码中的存储: GB/T 35419-2017[S].2017.12.29;
[5]中国国家标准化管理委员会 物联网标识体系 Ecode在二维码中的存储: GB/T 35420-2017[S].2017.12.29;
[6]中国国家标准化管理委员会 物联网标识体系 Ecode在射频标签中的存储: GB/T 35421-2017[S].2017.12.29; 
[7]中国国家标准化管理委员会 物联网标识体系 Ecode在NFC标签中的存储: GB/T 35423-2017[S].2017.12.29; 
张刚 黄艳
(作者单位:中国物品编码中心)
《中国自动识别技术》2019年第6期总第81期

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