标识解析+区块链:工业可信协作再突破

随着新一轮科技革命和产业变革的快速发展,工业互联网应运而生。作为第四次工业革命的关键基石和重要支撑,工业互联网通过对人、机、物、系统等全面连接,构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系,为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径,从而有效改善各行业、各环节的资源优化配置和效能提升,并带来显著的社会经济效益。

当前,美、德、日等主要工业强国纷纷布局工业互联网,以维持国际制造业竞争中的优势地位。我国也将其视为实现工业强国梦的必由之路,并推出多项政策大力支持工业互联网建设。

由表可见2021年伊始,工信部发布了《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023 年)》。为达成既定目标,此次计划提出了5个方面、11项重点行动和10大重点工程,其中就包含“标识解析增强行动”,并强调利用区块链技术与其融合应用,以提升我国标识解析体系的发展水平。本文将结合行业内优秀案例,分享在不同场景中工业互联网标识解析体系与区块链的创新应用。


工业互联网标识解析体系的重要性


工业互联网主要包括网络、平台、安全三大体系建设,其中网络体系是基础,平台体系是核心,安全体系是保障。而标识解析体系则是工业互联网网络体系的重要组成部分,也是驱动工业互联网创新发展的关键核心设施

工业互联网标识解析体系主要由标识编码、解析系统标识数据服务三部分构成。标识编码相当于机器、设备等对象的“身份证”。解析系统能利用标识编码,对机器和物品进行唯一性的定位和信息查询。标识数据服务能借助标识编码资源和标识解析系统开展工业标识数据管理和跨企业、跨行业、跨地区、跨国家的数据共享共用。其功能视图自下而上分别为标识编码层、标识解析层、标识数据层和标识应用层4层。

因此,作为维护全球工业互联网稳定运行的重要基础设施和服务,工业互联网标识解析体系通过赋予每一个实体或虚拟对象唯一的身份编码并进行快速定位和信息查询,实现全网资源的灵活区分和信息流通管理。其作用类似于互联网领域的域名解析系统,但从功能视角来看,工业互联网标识解析对象范围变化、对象粒度细化、解析功能更加丰富。

工业互联网标识解析系统的整体架构采用分层、分级模式构建,面向各行业、各类工业企业提供标识解析公共服务。系统主要元素包括根节点、国家顶级节点、二级节点、企业节点、公共递归节点等。

其中,根节点是标识管理体系中最高等级的国际性标识服务节点,提供面向全球范围或者若干国家/地区的公共的根级别的标识服务。国家顶级节点是一个国家或地区内部最顶级的标识服务节点,能够面向全国/全区范围提供标识注册分配、标识解析、审核认证及数据托管等服务。

二级节点是面向特定行业平台、通用性平台或大型企业平台提供标识服务的公共节点,可以根据行业具体需求定义灵活的行业性标识数据格式。它向上连接国家顶级节点,向下为工业企业分配标识资源、提供标识注册、解析、公共查询等数据服务,同时满足稳定性、安全性和可扩展性等多方面的要求。二级节点是推动工业互联网标识产业规模化发展和应用的重要抓手,对于树立有价值的行业标识应用标杆、开创可持续发展的业务模式至关重要。

企业节点是指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。而公共递归节点是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,代替用户进行复杂的迭代查询。

在这几类节点中,国家顶级节点是我国工业互联网重要基础服务设施,标识解析体系的核心枢纽。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 2021年3月底,113个二级节点上线运行,覆盖机械、材料、食品等41个重点行业,接入工业企业超过12000家,标识注册总量突破120亿。


标识解析+区块链的创新融合应用


当前,区块链技术蓬勃发展,在工业互联网领域已经开始探索应用。作为数字新基建的重要组成部分,区块链技术为生产要素的数字化管理和数据价值释放提供了一个重要路径,为跨主体、跨产业的可信协作提供了重要方式,为构建全新的价值互联网提供了重要基础。

上文提到,工业互联网将工业世界映射到数字世界中,通过数字手段在各元素间构建起新的连接,进而挖掘新价值,催生新机遇。而在建立新连接的过程中,双方首先需要通过标识明确彼此身份。

虽说数字世界中的每个物品都有了专属“身份证”,但如何让任意两方发生交互时能建立信任或合约关系,以便实现供应链系统和企业生产系统的精准对接、产品的全生命周期管理和智能化服务,此时就需要通过区块链技术

中国信息通信研究院工业互联网与物联网研究所所长金键在接受采访时就表示,“在工业互联网中,标识解决了数据上链问题,区块链则为数据上链后形成连接秩序提供重要机制和手段,是形成工业互联网中数字生产关系的关键。”

这也表明,其实标识解析服务是区块链的核心基础服务组件。通过唯一标识实现物理世界向数字世界的身份可信映射,促进跨链或标识对象间的互操作,而区块链的分布式信任管理机制,有助于建立数字空间信任链条,推动多边共管共治的标识治理体系。因此工业互联网标识解析与区块链两者有着很多互补的地方。

当前,区块链分布式一致性和密码学验证优势被应用于工业互联网标识二级节点或企业节点集群中,建立了基于分布式账本的标识注册、同步、解析的扁平化区块链网络,特别是针对供应链网络中人、企业、设备、产品的联动标识解析和跨行业、跨企业一次性标识解析。目前“标识解析+区块链”已在供应链管理、产品生命周期管理、产品溯源等应用场景落地。


■  “紫光云码”服务泵与电机行业应用方案

“天津标识解析综合服务平台”是紫光云联合爱玛电动车、力神电池、天津特变电工、龙蟠润滑油、禧天龙、爱尔建材、天地伟业七家各行业龙头企业,共同打造的天津地区第一个“跨行业综合型”二级节点。而“紫光云码”则是该平台孵化的创新应用,其基于工业互联网标识解析体系,借助物联网、大数据、区块链等新一代信息化技术,为用户提供各类SaaS化场景应用。

面对泵与电机行业内缺乏有效的追溯与鉴别手段,导致分销商之间窜货现象或退赔申请时可能存在的损失,紫光云码通过赋予每个产品以国家标识解析体系共信的唯一编码,客户可以扫码与产品绑定、查验产品真伪、在线发起售后申请,售后服务效率大为提高,增强客户满意度。

通过市场流转环节的扫码,构建产品流转履历,有窜货风险时,可以及时发出预警,保护企业的营销体系。在退货时,企业可以快速扫码鉴别该产品是否符合退货条件,做到退货有据可依、有章可查,提升效率的同时节省了不必要的退赔损失。


■  “长江工业大数据”打造城市级重要产品追溯平台


“长江工业大数据”打造的城市级溯源体系实现与省级重要产品追溯平台、市级政务信息平台、第三方信息追溯管理平台对接;并基于工业互联网标识解析铜陵二级节点、蚂蚁区块链溯源技术构建溯源领域的PaaS底座,运作成城市级重要产品溯源领域的应用要求与标准规范。

城市级重要产品追溯管理平台不仅解决了重要产品的溯源问题,平台引入的区块链技术很好的解决了溯源数据的可信问题。平台集产品追溯管理、形象展示、网上交易等功能于一体,由信息采集系统、监管系统和信息管理平台组成。其业务价值显著体现于:降低政府监管执法成本、实现信息共享,减少重复建设、减少因企业失信的损失、提高行业竞争能力、优化经营环境和提升城市竞争力、提高快速响应能力,促进全过程监管、提高全民质量监督意识,推动长效化和社会化监管。


■  “卡奥斯COSMOPlat”冷链食品安全码


作为工业互联网领域核心平台之一,卡奥斯COSMOPlat国家工业互联网标识解析二级节点打造的进口冷链产品防疫追溯解决方案,结合国家工业互联网标识解析体系,利用已经部署服务的国家标识节点及自身建立行业标准的多重经验,打造了冷链食品安全码。

该食品安全码是对标识解析、区块链、大数据分析和IOT+5G等技术的开创性融合,而条码本体也使用了中国印钞造币公司同样的专利防伪技术,用于鉴别、预防虚假二维码等,即使码破损90%仍然可以扫出结果。

卡奥斯COSMOPlat为冷链每个实体赋予唯一标识,以实现进口冷链原材料、食品溯源及销售目的地等全流程节点随时随地查询。作为冷链食品安全码的体系支撑,标识解析为其数据保真、全链条追溯等提供了标准保障。面对新冠疫情境外输入风险较大当下,该食品安全码能够对进口冷链产品各个环节进行全流程信息化管控,实现防疫工作前移至境外,为国内食品进口提供安全保障。

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区块链技术整合了密码学、点对点网络、共识机制、智能合约等技术元素,形成了一种新的数据记录、传递、存储与呈现的方式,在技术层面上构建了无需信任、多方协作的去中心化基础设施,同时能够有效确立数据主权。在工业互联网标识解析体系中融合区块链技术,可以增强标识互相操作的便利度和可信度,从而实现更多的交互操作,提高标识解析次数。相信随着技术不断革新,“标识解析+区块链”的创新应用场景将更为丰富,有利于加速工业互联网发展。


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