2023工业互联网标识解析主动标识载体.docx

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1、工业互联网标识解析主动标识载体技术白皮书一、概述2（一）基本概念21 .工业互联网标识解析22 .标识载体3（二）研究范畴6二、标识载体关键技术及演进趋势6（一）被动标识载体关键技术61 .一维条形码62 .二维条形码83 .射频识别114 .近场通信13（二）主动标识载体关键技术171 .通用集成电路卡182 .芯片223 .模组244 .终端275 .工业互联网标识载体技术演进趋势306 、标识载体产业生态及发展现状31（一）产业链31（二）市场规模351 .二维码产业市场规模352 .RFID产业市场规模373 .NFC产业市场规模404 .物联网卡产业市场规模42（三）产业地图44四、

2、面向工业互联网的标识载体技术典型应用45（一）可信数据采集451 .可信数据采集需求分析452 .可信数据采集应用场景463 .典型案例：中国联通可信数据采集解决方案47（二）数据融合501 .数据融合需求分析502 .数据融合应用场景513 .典型案例：中国联通多维数据融合解决方案51（三）统一身份认证531 .统一身份认证需求分析532 .统一身份认证应用场景543 .典型案例：腾讯公司TUSI解决方案55（四）接入安全认证581 .接入安全认证需求分析582 .接入安全认证应用场景593 .典型案例:阿里云公司LinkID?解决方案59五、发展建议62（一）加强核心技术研究，促进基础设施

3、升级62（二）做好国际标准布局，研制核心技术标准62（三）加强工互产业融合，引导龙头企业牵引62（四）重视安全技术研究，保障网络数据安全63缩略语ASKAmplitudeShiftKeying幅移键控FSKFrequency-shiftkeying频移键控BOSSBillingandOrderSupportSystem计费和签约支撑系统OSIOpenSystemInterconnectionReferenceModel开放式系统互联参考模型MACMediaAccessControl媒体访问控制RFIDRadioFrequencyIdentification射频识别NFCNearFieldCom

4、munication近场通信UICCUniversalIntegratedCircuitCard通用集成电路卡EUICCEmbeddedUniversalIntegratedCircuitCard嵌入式通用集成电路卡MCUMicrocontrollerUnit微控制单元SIMSubscriberIdentityModule用户识别模块USIMUniversalSubscriberIdentityModule全球用户识别卡ISIMInternationalMobileSubscriberIdentity国际移动用户识别码RUIMRemovableUserIdentityModule可移动用户识别

5、模块CSlMCDMASubscriberIdentityModuleCDMA用户识别模块STKSIMTOOLKITSIM卡智能工具包IDIdentification标识CPUCentralProcessingUnit中央处理器PCBPrintedCircuitBoard中文名称为印制电路板RFRadioFrequency射频PINPersonalIdentificationNumber个人识别密码SMTSurfaceMountingTechnology表面贴装技术OTAOvertheAir空中下载技术SESecureElement安全模块TEETrustedexecutionenvironme

6、nt可信执行环境TPMTrustedPlatformModule可信平台模块POSPointofSale销售终端TUSITencentUserSecurityInfrastructure腾讯用户安全基础设施CACertificateAuthority认证中心LinkIDInternetDeviceID设备身份认证TLSTransportLayerSecurity安全传输层协议DTLSDatagramTransportLayerSecurity数据包传输层安全性协议一、概述(一)基本概念1.工业互联网标识解析工业互联网标识解析体系是工业互联网网络架构重要的组成部分，既是支撑工业互联网网络互联互通

7、的基础设施,也是实现工业互联网数据共享共用的核心关键。其中，工业互联网标识编码是指能够唯一识别机器、产品等物理资源以及算法、工序等虚拟资源的身份符号；工业互联网标识解析是指能够根据标识编码查询目标对象网络位置或者相关信息的系统装置，对机器和物品进行唯一性的定位和信息查询,是实现全球供应链系统和企业生产系统的精准对接、产品全生命周期管理和智能化服务的前提和基础。工业互联网标识解析的基本业务流程如图1所示。标识解析 发起方标识解析节点图1工业互联网标识解析的基本业务流程互联网域名解析与工业互联网标识解析的概念辨析互联网域名解析主要发生在应用服务（万维网/Web）和网络互联（TCP/IP）之间，主要

8、用于解决域名到IP地址的翻译问题。工业互联网中，标识是赋予每一个产品、零部件、机器设备唯一的“身份证”，解析是通过产品标识查询存储产品信息的服务器地址，或直接查询产品相关信息及其他服务，主要用于解决标识到标识、标识到地址、标识到数据的映射和转换问题。2,标识载体标识载体，就是指承载标识编码资源的标签。根据标识载体是否能够主动与标识数据读写设备、标识解析服务节点、标识数据应用平台等发生通信交互，可以将标识载体分为主动标识载体和被动标识载体两类。主动标识载体，一般是指可以嵌入在工业设备的内部，承载工业互联网标识编码及其必要的安全证书、算法和密钥，具备联网通信功能，能够主动向标识解析服务节点或标识数

9、据应用平台等发起连接，而无需借助标识读写设备来触发。如图2所示，UICC,通信模组、MCU等都是主动标识载体的例子。主动标识载体的主要特征有： 嵌入在工业设备内部，不容易被盗取或者误安装； 具备网络连接能力，能够主动向标识解析服务器发起标识解析请求；同时也支持被其承载的标识及其相关第3页信息的远程增删改查; 除了承载工业标识符，还具有安全区域存储必要的证书、算法和密钥，能够提供工业标识符及其相关数据的加密传输、能够支持接入认证等可信相关功能。UlCC卡MCU模组终端图2常见主动标识载体被动标识载体，一般是附着在工业设备或者产品的表面以方便读卡器读取。在工业互联网中，被动标识载体一般只承载工业互

10、联网标识编码，而远程网络连接能力缺乏（某些被动标识载体，如RFID、NFC,只具备短距离网络连接能力），需要依赖标识读写器才能向标识解析服务器发起标识解析请求。如图3所示，常见的被动标识载体有一维条形码、二维条形码、RFID.NFC等。被动标识载体的主要特征有： 一般附着在工业设备/耗材表面，标识信息易被读取、被复制、被盗用和被误用； 网络连接能力受限，需要借助读写器向标识解析服务器发起标识解析请求； 安全能力较弱，缺乏证书、算法和密钥等所需的必要安全能力（如安全存储区）;成本低，适用于承载低价值、数量大的工业单品标识。条码标签条码阅读器RFID读写器*NFC读写器*IIRFID标签NFC标签

11、图3常见被动标识载体及其读写设备二维码究竟是编码技术，还是载体技术？标识编码就是一串数字或者字符，是数字世界中虚拟的身份描述；而载体就是一个卡片或者标签，是物理世界中可储存标识编码的容器。二维码技术是在二维的平米空间里进行标识编码信息存储的方式，属于标识载体技术。二维码本身并不是某一种特定的标方编码方案，相反，二维码里可以存储很多种不同标识编码方案。打个形象的比方，二维码就是可存写标识编码的“图形化USB”。（二）研究范畴本白皮书研究范畴主要包括主动标识载体（如卡、芯片、模组、终端）和被动标识载体（如一维条形码、二维条形码、RFID.NFC等），及主动标识载体在工业互联网中的创新应用。二、标识

12、载体关键技术及演进趋势（一）被动标识载体关键技术被动标识载体技术，包括但不局限于一维条形码、二维条形码、RFID、NFC等，本白皮书仅对这四类在工业互联网中大量使用的技术先期进行研究和总结。1.一维条形码一维条形码只在一个方向（一般是水平方向）表达信息，而在垂直方向则不表达任何信息，由黑白相间的条纹组成的图案，黑色部分称为“条”，白色部分称为“空”，条和空代表二进制的1和0,对其进行编码，从而可以组合不同粗细间隔的黑白图案，可以代表数字、字符和符号信息，反应魔种信息。如图4所示。一维条形码广泛的应用于商业零售、仓储、邮电、运输、等许多领域。一维条码技术是实现销售终端系统、EDE电子商务和供应链

13、管理的技术基础，是实现物流管理现代化、提高企业管理水平和竞争能力的重要手段。686860106230图4一维条形码示例一维条形码可以识别商品的基本信息如商品名称、价格等，但并不能提供商品更详细的信息，要调用更多的信息，需要数据库的进一步配合。一维条形码的应用可以提高信息录入速度、减少差错率；同时，一维条形码也存在容量较小(只有30个字节左右)、内容只能包含字母和数字、遭到损坏后不能阅读等缺陷。常用的一维条形码有：UCC/EAN-128条码、ITF-14条码、EAN/UPC条码，如图5所示。“IIMlI 删 Hlll(0Zi6 6901234 00004 9 (17) 050101 (37 10

14、 (10l ABC 06901234567892UCC/EAN-128 条码 ITF-14 条码EAN-13EAN-8UPC-AUPC-EEAN/UPC 条码图5常见一维条形码UCC/EAN-128条码是Codel28的子集，属GSl专用。它是GSl系统中用于标识附加信息的非定长条码符号。可用于对贸易项目和物流单元的条码表示。ITF-14条码只用于表示在非零售渠道销售、储存或运输的贸易项目，是定长的条码符号，适合于直接印制于纸质或纤维板等包装箱上。EAN/UPC条码则主要用于对零售贸易项目的标识。2 .二维条形码二维条形码是在一维条形码技术的基础上衍生而来的，在水平和垂直方向的二维空间存储信息

15、的条形码，既记录横向也记录纵向，也是按照“0”和“1”的比特流原理进行设计。二维条形码技术已广泛应用在国防、公共安全、交通运输、医疗保健、工业、商业等领域。目前，在支付领域应用最多。二维条形码是较为经济、实用的一种自动识别技术，除具备一维条形码的优点外，还具有信息容量大、信息密度高、纠错功能、可表示各种多媒体信息及多种文字信息、译码可靠性高、保密防伪性强等特点。国内外常见的二维条形码包括PDF417、QR码、DataMatrix码、MaxiCode码等。从技术角度分类可以分为行排式二维条形码和矩阵式二维条形码两种类型。行排式二维条码（又称堆积式或层排式二维码），其编码原理是建立在一维条码基础之上，按需要堆积