铁路物联网标识解析体系研究

研究探讨

1 概述

标识解析体系集中管理电子标识的命名、寻址和发现，适合于统一条形码、二维码、RFID、NFC、激光打码等自动对象识别技术，其本质是将物理或虚拟实体（如物品、设备、数字对象等）的标识编码映射为相关的信息资源地址，并在电子标识基础上提升多源工业大数据的关联知识服务能力。

标识解析体系的作用类似于域名解析系统（DNS），是物联网、工业互联网运行的关键信息基础设施，对产品质量追溯、供应链管理、全生命周期管理等业务应用具有重要战略价值，目前已得到国家战略政策的大力推动。铁路物联网服务平台主要实现物联网终端

设备的统一连接和集中管理，提供标识解析、普适连接、边缘计算、物联网安全等共性基础能力，支持物联网感知设备的跨域共享和协同操作，以集聚全路物联网资源，赋能智能铁路建设。依托铁路物联网服务平台[1]，建立面向铁路的电子标识解析子平台，实现同一组织内异构编码物品标识的统一解析，以及跨系统、跨专业、跨行业甚至跨国的物品标识共享。

长期以来，铁路主要通过垂直应用场景下的专业管理需求，驱动物联网电子标识的应用实施。各专业

领域积累了大量的标识应用系统，电子标识载体及其

技术原理存在巨大差异，标识的编码结构设计和分配原则规划不统一，标识的申请、分配和回收管理方式不一致，其数量庞大、类型繁多、应用灵活，呈碎片化部署形态，存在潜在的重复建设投入风险，不利于铁路内部或与路外关联行业开展共享协作，水平化、

扁平化的电子标识解析与管理是铁路物联网未来发展

的方向。铁路标识解析节点作为铁路物联网服务平台的必要组成部分，是构建铁路物联网数据采集体系的

铁路物联网标识解析体系研究

孙鹏1，史天运2

（1.中国铁道科学研究院集团有限公司 电子计算技术研究所，北京 100081；

2.中国铁道科学研究院集团有限公司 合作开发部，北京 100081）

基金项目：中国铁路总公司科技研究开发计划项目（2017X006-C）第一作者：孙鹏（1979—），男，副研究员，博士。摘 要：行业标识解析体系是强化铁路物联网数据采集能力的首要技术问题，在全面总结当前标识解析技术发展现状的基础上，依托铁路物联网服务平台，提出铁路物联网标识解析体系的总体定位、设计思路、实现原理、总体架构和实施建议，分析未来铁路电子标识深化应用的关键技术及问题，展望铁路电子标识的创新应用模式，为当前智能铁路建设提供重要参考。关键词：物联网；标识解析；电子标识；智能铁路

中图分类号：TP393；TP391；U29 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2019）06-0059-07DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2019.06.059

铁路物联网标识解析体系研究 孙鹏 等

关键信息基础设施，研究其总体定位、设计思路、实现原理、总体架构、实施策略、关键技术和创新应用模式，对于推动条形码、二维码、RFID等铁路电子标识的标准化统一管理与共享应用具有重要意义。

2 标识解析体系的国家战略布局

针对不同地区、行业领域电子标识应用条块分割、零散混乱的总体现状，伴随着各企业实施自主化、独立性标识管理需求的不断增强，建立多级分布式、统一的标识解析体系已成为发展共识。

2.1 标识解析技术研究

目前，国内外存在多种标识解析体系，以下介绍其中几种主流技术[2-3]。

Handle体系最早由互联网之父、TCP/IP联合协议发明者Robert E Kahn提出，在全球设置多个主根节点，彼此平等互通，受到各国的普遍重视。Handle编码包含前缀和自主定义2部分，具有极大灵活性，近年来被广泛应用于产品溯源、数字图书馆等领域。

GS1体系前身是国际商品条形码系统，发展至今通过扩展EPC标准[4]及RFID技术，建立了完整的全球统一编码标识体系，形成全球标识数据同步网络，广泛用于全球物流、商品零售等领域。

OID体系由ISO/IEC、ITU等国际标准组织联合提出，广泛应用于医疗卫生、网络管理与信息安全等领域。

Ecode体系是我国拥有自主知识产权的国家物联网标识体系，已成功应用于我国农产品质量溯源等领域。

标识解析技术是适用于各地区或行业的共性支撑技术，可以解决“信息孤岛”问题，突破不同领域间的信息壁垒，是实现工业大数据、设备智能化等目标的基础。因此，近年来我国研究机构基于不同的技术体系，对标识解析系统开展广泛的技术研究和工程验证。中国物品编码中心最早致力于提供目前使用最广泛的商品条形码服务，之后推广基于RFID的EPC服务，并自主研发了Ecode标识体系。2007年，设立于中国电子标准化研究院的OID标识解析平台研究完成。2012年，国家工业信息安全发展研究中心、北京中数创新科技股份有限公司等组成联合体，在我国设立Handle根节点，并负责管理运营和推广应用。2013年，由国家发展和改革委员会正式批复、兼容多种标识技术标准的国家物联网标识管理公共服务平台在中国科学院计算机网络信息中心研究完成。目前，标识解析体系已成为国家工业互联网发展战略推动的重点任务。

2.2 国家层面部署现状

目前，工业互联网联盟推荐的国家标识解析体系部署架构见图1。其中，国际根节点（如Handle根节点）面向全球范围不同国家、不同地区提供根区数据管理和根解析服务，未来逐步引入和完善多种标识解析国际根节点；国家顶级节点作为建立我国标识解析体系的关键，是对外互联的国际关口，也是对内统筹的核心枢纽；二级节点面向行业提供标识注册和解析服务，未来将选择优势行业（如铁路）优先构建行业性二级节点；公共递归解析节点通过缓存等手段提升标识解析服务性能。

2017年底，国务院发布《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》。2018年，5个标识解析国家顶级节点分别在北京、上海、广州、武汉、重庆正式落户，互为镜像备份。国家顶级节点是工业互联网的核心资源和关键基础设施，是支撑工业万物互联互通的神经枢纽，同时为未来二级行业节点的建设铺平了道路。

2.3 相关技术标准

当前标识解析技术在国家和行业应用中的基础地位日趋凸显，必须遵循国际及我国的通用技术标准，补齐面向铁路行业的技术应用标准。根据工业互联网产业联盟建议，标识解析技术标准体系见图2。

图1 国家标识解析体系部署架构