[ 導讀 ] 2013年2月，中國政府網公布《國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》，提出到2015年，突破一批核心技術，初步形成物聯網產業體系。這充分說明物聯網建設已被我國提升為國家戰略。

     ▲2013年2月，中國政府網公布《國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》，提出到2015年，突破一批核心技術，初步形成物聯網產業體系。這充分說明物聯網建設已被我國提升為國家戰略。

     ▲國家發展改革委、工業和信息化部、科技部、教育部、國家標準化管理委員會（以下簡稱“國家標準委”）聯合物聯網發展部際聯席會議相關成員單位制定了10個物聯網發展專項行動計劃。

     ▲國家標準委發布了21項智能交通國家標準，并向公安部、國家林業局、全國信息技術標準化技術委員會、全國智能運輸系統標準化技術委員會、全國物品編碼標準化技術委員會下達了物聯網等47項國家標準計劃，我國物聯網行業標準體系初具規模。

     近年來，“物聯網”已成為國家信息化建設發展會議、科技領域新聞、自動識別行業繞不開的高頻詞匯。種種跡象表明，物聯網給了人類對未來美好的憧憬。所有物品的連接，智能化的識別和管理，物聯網為人類編織起了一個夢。

     自1999年美國麻省理工學院提出物聯網的基本概念，中國科學院便啟動了傳感器的相關研究。自此，我國物聯網建設的進程就從未停歇。2013年更是我國物聯網在關鍵技術突破、產業規模化發展和廣泛應用等方面都取得較大成果的一年。以廣東省為例，去年廣東物聯網企業規模數同步增長，由2012年的2200家增加到2800多家，增加約27%。相關專利申請數量為2446個，與2012年相比，增長接近一倍，其中發明專利占42.8%，實用新型專利占54.7%。2013年廣東省物聯網產業市場規模達1950億元，同比增長41%，是近年來規模增長最快的一年。

     2013年5月,“國家物聯網標識管理公共服務平臺”項目得到正式批復。該項目由中國科學院計算機網絡信息中心牽頭，聯合工業和信息化部電子科學技術情報研究所、工業和信息化部電信研究院、中國物品編碼中心三家單位參與，建立物聯網標識統一管理和公共服務平臺。2013年10月，國家發改委要求各地組織開展2014~2016年國家物聯網重大應用示范工程區域試點，支持各地結合經濟社會發展實際需求，在工業、農業、節能環保、商貿流通、交通能源、公共安全、社會事業、城市管理、安全生產等領域，組織實施一批示范效果突出、產業帶動性強、區域特色明顯、推廣潛力大的物聯網重大應用示范工程區域試點項目，推動物聯網產業有序健康發展。讓我們一同走進物聯網統一編碼編織的世界……

     物聯網統一編碼是根據物聯網的編碼現狀，總結提煉出具有共性的特征，在兼顧各種標識方法特點的情況下提出科學、合理、符合我國國情并能夠滿足我國當前物聯網發展需要的一套自主掌控，兼顧科學性與實用性，數據結構靈活可擴展、適合物聯網應用需求的、科學的“物”的編碼方案和統一的數據結構。Ecode既能實現物聯網環境下對“物”的唯一編碼，又能針對當前物聯網中多種編碼方案共存的現狀，兼容現有編碼方案，適用于物聯網各種物理實體、虛擬實體的編碼。Ecode是物聯網統一標識體系的重要組成部分。物聯網統一標識體系用于支撐跨系統、跨行業信息的互聯互通，包括Ecode編碼、數據標識、中間件、解析系統、安全機制、信息查詢和發現服務、應用模式等部分組成，是一個完整的體系。

    共識下的自主創新

     物聯網標識作為物聯網的基礎支撐技術一直是國內外的研究熱點。當前不同的編碼方案共同存在于物聯網中，統一的物聯網編碼標識體系尚未建立，各個國家和國際組織都在嘗試提出適合于物聯網應用的編碼，如EPC、日本提出的UID系統采用的編碼Ucode、韓國提出基于移動商務領域應用的mCode、OID、DOI等。

     EPC編碼主要以透明供應鏈、提高物流效率為主要目標，主要用于商貿物流等開放流通領域；Ucode主要應用在日本，在全球其它國家應用較少，目前在日立歐洲研究院的推動下，如芬蘭等國也有一些Ucode的應用案例。mCode側重于大眾生活的便捷化，主要用于廣告、優惠卷等移動商務領域，還處于標準制定階段。UID目前僅以電器產品智能化管理為主要目標，且只在日本一國應用。OID當前主要應用在SNMP協議、通信加密、數字證書、ISO射頻識別數據協議、UUID等方面。由于其管理和組織松散，結構冗繁，在RFID、二維碼等標簽中應用難度較大，不便于統一管理，開放性和安全性也需要加強。

     隨著物聯網應用不斷深入，跨系統、跨平臺、跨地域之間的信息交互、異構系統之間的協同和信息共享會逐步增多，建立統一物聯網編碼標識體系已成為全球共識。

     在我國物聯網示范工程的應用中，采用各自系統的編碼方案，當需要實現跨系統、跨平臺、跨地域的互聯互通時，遇到瓶頸。國家物聯網基礎標準工作組——標識技術項目組從國家層面統籌規劃，全面協調制定符合我國應用實際的標準，在現有各種應用系統基礎之上，提出具有兼容性的解決方案，既能讓現有各種編碼系統繼續發揮作用，又能充分考慮新的應用需求，制定統一的編碼標識體（如圖1），在此基礎上建立國家物聯網統一標識管理公共服務平臺，為各行各業物聯網建設提供支撐。

圖1  物聯網統一標識體系模型

    遵循原則

     Ecode編碼可存儲于一維碼（code128編碼等）、二維碼（QR碼、DM碼、漢信碼）、RFID標簽（ISO/IEC 18000-63，ISO/IEC 18000-3m3）等各種類型的載體中。在這些標簽中的承載要遵循嚴格的數據協議，以便于能夠將Ecode標簽與其他標簽區分開來。Ecode編碼方案應遵循如下原則：

     唯一性原則。物聯網統一編碼是對實體的唯一性標識，這個唯一性既可以是全局唯一，也可以是局部唯一。

     兼容性原則。物聯網統一編碼能實現對現有各應用領域中已存在的編碼方案的兼容，通過建立各種映射規則和編碼映射關系，支持已經存在的各種編碼。

     可擴展性原則。物聯網統一編碼要具有可擴展功能，給出擴展機制。如果未來應用有擴展需求，可提供合理的擴展方案。

     安全性原則。物聯網統一編碼要考慮標識的安全性，通過編碼加密/解密技術及傳輸協議，支持標識能夠在特定的應用場合不對外顯示標識對象的任何信息。

     實用性原則。考慮未來物聯網海量信息的特點，為降低信息搜索的復雜性、減少查詢冗余、實現高效物聯，代碼結構碼段不能無限延長。

    編碼結構

     物聯網統一標識體系通過Ecode作為訪問異構系統的主鍵，要能夠通過一些技術手段，如數據載體標識符、編碼的長度、標簽的特征、Ecode Logo等多種方式識別是何種編碼，從而確定該編碼的的編碼體系標識（Numbering System Identifier  NSI），并通過標識平臺來獲取跨系統的信息。

     Ecode的一般結構為：“版本+編碼體系標識+主體代碼”,采用可擴展的方案，根據選擇的不同版本，長度不同，可根據需要靈活擴展。具體方案見表1。

表1   Ecode編碼結構

     版本(Version,V)：用于區分不同數據結構的Ecode。版本長度為4比特，也可采用1位十進制表示（版本10102~11112禁用），版本由我國物聯網統一編碼管理機構統一分配。不同的物聯網應用可以根據需要選擇合適的版本。

     編碼體系標識（Numbering System Identifier,NSI），用于指示某一標識體系的代碼。據版本的不同，NSI的長度也不同。NSI由我國物聯網統一編碼管理機構統一分配。

     主體代碼（Master Data，MD），某一行業和應用系統中標準化的編碼方案的標識代碼，主體代碼的長度和數據結構由NSI決定。主體代碼的結構及分配由某一編碼體系的管理機構自行管理和維護。某一編碼體系的管理機構制定的主體代碼結構應向管理我國物聯網統一編碼管理機構備案。

    不同版本的Ecode分配原則：

     1.如果主體代碼長度少于21位十進制編碼，分配Ecode-V1；

     2.如果主體代碼長度少于29位十進制編碼，分配Ecode-V2；

     3.如果主體代碼長度為少于40位的字符型的編碼，分配Ecode-V3；

     4.如果主體代碼長度為不定長的Unicode編碼，分配Ecode-V4。

    NSI的分配原則：

     1. 該主體代碼的編碼遵循特定的標準，有特定的數據結構。主體代碼編碼遵循的標準可以是國際標準、國家標準、地方標準、行業標準或企業標準等。

     2. 該主體代碼所遵循的特定標準具有明確的管理機構，可以是獨立法人機構、或者標準委員會、標準維護組織等經物聯網統一編碼管理機構認可的組織。

     3. 該主體代碼具有特定的應用范圍和一定的應用規模。

     對于各行業物聯網用戶，Ecode主要面向兩種情況:第一種情況，對已有成熟編碼方案的應用，如果采用Ecode標識體系，則申請相應的版本和編碼體系標識。第二種情況，對于沒有成熟編碼方案的應用，可以使用Ecode通用數據結構。根據長度和編碼字符集的不同，Ecode通用數據結構目前包含Ecode96、Ecode128和Ecode146。以Ecode96為例，表示一組無含義的96比特二進制編碼，或者是25位的十進制編碼，如表2所示。Ecode96通過二維碼或RFID貼于物品上，通過解析系統獲取其標識的信息。

     分區碼（Domain Code,DC），類別碼和標識碼長度范圍的分隔符。類別碼（Class Code,CC），一級無含義編碼。標識碼（Identification Code,IC），二級無含義編碼。

表2   Ecode96通用編碼結構

    載體標識

     對于物聯網統一編碼在數據載體中的標識，通過自動感知和信息獲取技術來采集到網絡信息系統中，其在傳輸入網絡的過程中，根據具體的數據載體標識、數據內容標識以及相關格式信息，完成承載形式與對象統一編碼之間的轉化。在物聯網的接入過程中，物聯網對象編碼的載體、感知、獲取、傳輸方式等的標識是物聯網統一標識體系的重要組成部分。

    Ecode整體寫入

    采用一維條碼作為載體

     采用一維條碼作為載體，可以采用目前最為通用的GS1-128條碼作為載體，為了避免和現有編碼系統沖突，將“Ecode=版本+編碼體系標識+主體代碼”整體寫入一維條碼中，其中“Ecode=”作為一個采用Ecode編碼體系的標識符，如圖2。

圖2 Ecode的條碼表示

    采用二維碼作為載體

     采用二維碼作為載體，通過制定二維碼的物聯網統一編碼模式，從而將“版本+編碼體系標識+主體代碼”整體寫入二維碼中，也可以和一維條碼一樣，將“Ecode=版本+編碼體系標識+主體代碼”整體寫入一維條碼中，其中“Ecode=”作為一個采用Ecode編碼體系的標識符。

     示例：對于某一個V+NSI+MD的十進制表示為：（V）1+（NSI）4000+（主體代碼）123456789，可以采用以下標識方式：“Ecode=14000123456789”整體寫入二維條碼中,分別采用漢信碼、QR碼作為載體進行表示，如圖3。

編碼Ecode=14000123456789

     圖3   Ecode的二維碼表示

    采用RFID標簽作為載體

     Ecode在進行射頻標簽承載時，是以二進制存儲在射頻標簽的內存中。Ecode宜存放在射頻標簽的物品唯一標識區。射頻標簽的物品唯一標識區，根據不同的標簽類型而不同。對于一個射頻標簽里存儲多個Ecode代碼的情況，Ecode編碼標準規定在射頻標簽的物品唯一標識區應只存儲一個Ecode，其余的Ecode存儲在非物品唯一標識區。

    Ecode Logo標簽標識

     通過條碼、二維碼或RFID標簽記錄該應用的“VNSI”信息，這個承載VNSI信息的載體叫做Ecode Logo；當采用條碼作為載體時，標簽由三部分內容組成：承載“VNSI”信息的條碼、Ecode圖案、“VNSI”可供人識別的信息表示；當采用二維碼作為載體時，標簽由兩部分組成：承載“VNSI”信息的二維碼和Ecode圖案（如圖4）；當使用RFID標簽承載VNSI信息時，將ELogo=VNSI作為一個整體寫入，如圖5。

圖4   Ecode Logo的條碼、二維碼表示

圖5   Ecode Logo快遞標簽上的應用

    編碼解析

     Ecode編碼的解析過程是一個多源信息提取的過程。可以通過一個Ecode編碼獲取與其相應的生產廠商信息、產品屬性信息、流通信息、促銷信息等。具體的解析分為三步：編碼體系解析（VNSI的解析）、編碼數據結構解析、物品碼解析（以下簡稱“三步解析”）。編碼體系解析，通過解析云平臺，完成V和NSI的解析，可處理所有跨系統的解析請求；編碼數據結構解析，完成編碼轉換成URI；物品碼解析，完成與物品相關的信息服務器地址的解析，如圖6所示（見下頁）。

圖7  同慶號普洱茶的解析流程

     在完成如圖6所示的物品碼解析之后，會得到多條有關該物品的信息，這些信息的來源各不相同，有來自于國家信息庫、行業信息庫、企業信息庫等。以一餅同慶號普洱茶為例，通過國家物聯網標識平臺對這餅茶的Ecode編碼進行查詢，通過三步解析后會得到兩條信息，一條信息來自于商品信息服務平臺，顯示廠商信息和基本的產品信息，另外一條信息來自于同慶號普洱茶廠家的信息庫，顯示了追溯信息和更為詳盡的產品信息，如圖7所示。

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