工业互联网标识解析— 主动标识载体技术白皮书2020

工业互联网标识解析工业互联网标识解析 主动标识载体技术白皮书主动标识载体技术白皮书 工业互联网产业联盟（AII） 2020 年 4 月 声声 明明 本报告所载的材料和信息，包括但不限于文本、图片、 数据、 观点、 建议， 不构成法律建议， 也不应替代律师意见。 本报告所有材料或内容的知识产权归工业互联网产业联盟 所有（注明是引自其他方的内容除外），并受法律保护。如 需转载，需联系本联盟并获得授权许可。未经授权许可，任 何人不得将报告的全部或部分内容以发布、转载、汇编、转 让、出售等方式使用，不得将报告的全部或部分内容通过网 络方式传播，不得在任何公开场合使用报告内相关描述及相 关数据图表。违反上述声明者，本联盟将追究其相关法律责 任。 工业互联网产业联盟 联系电话：010 62305887 邮箱： 编写说明编写说明 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。 2017 年 11 月 27 日，国务院印发了关于深化“互联网 +先进制造业”发展工业互联网的指导意见，将“推进标识 解析体系建设”列为主要任务之一。2018 年，工业和信息化 部发布了工业互联网发展行动计划（2018-2020 年），提 出“标识解析体系构建行动”。2019 年，中央经济工作会议 提出“要发挥投资关键作用，加大制造业技术改造和设备更 新，加快 5G 商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网 等新型基础设施建设”。目前，构建工业互联网标识解析体 系，打造高效、安全、稳定的新型基础设施，开拓网络空间 标识应用体系的各项工作正在进入发展快车道。同时，产业 界和学术界针对工业互联网标识解析技术的创新探索正在 逐步展开，降低工业互联网标识应用推广技术成本、挖掘其 核心商业价值，已经成为重点探索方向之一。 本白皮书中所研究的“标识载体”，就是指承载标识编 码资源的标签，也是推动标识技术应用落地的关键环节。谈 到标识载体技术，过去我们往往会联想到一维条形码、二维 条形码等技术，但即便是采用射频电子标签技术，也无法像 在移动通信网络中那样，手机等智能终端都可以使用用户身 份识别卡（Subscriber Identification Module，SIM）来随 时随地的建立可识别的连接。因此，将通用集成电路卡、芯 片、模组、终端等信息通信技术引入工业互联网标识载体， 有利于工业互联网标识相关产品的规模化、标准化和低成本 化，进而有利于工业企业供应链管理、生产流程管理、产品 生命周期管理等核心能力升级。 在这样的背景下，工业互联网产业联盟标识特设组组织 编写了 工业互联网标识解析主动标识载体技术白皮书 ， 希望提高业界对工业互联网标识载体相关技术的重视和共 识，以推动工业互联网标识规模化落地应用，为标识解析等 新型网络基础设施对工业企业赋能能力提升与深度融合提 供必要的手段。 白皮书主要分为四个部分。第一部分为概述，主要介绍 工业互联网标识解析、标识载体的相关概念，以及本白皮书 的研究范畴。第二部分为工业互联网标识载体关键技术及其 演进趋势，主要包括一维条形码、二维条形码、射频识别、 近场通信等被动标识载体关键技术，以及通用集成电路卡、 芯片、模组、终端等主动标识载体关键技术。第三部分为工 业互联网标识载体产业生态及其发展现状，主要包括产业链、 市场规模的梳理，以及重点区域、重点企业形成的产业 地图。第四部分为基于主动标识载体技术的典型工业互联网 应用，主要包括可信数据采集、数据融合、统一身份认证、 接入安全认证等。最后第五部分对工业互联网载体技术和产 业发展提出若干建议。 白皮书编写过程中得到了中国联通、中国电信、中国移 动等基础电信运营商及其他联盟成员的大力支持。 组 织 单 位：工业互联网产业联盟 牵头编制单位：中国联合网络通信集团有限公司、中国 信息通信研究院 参与编制单位：阿里云计算有限公司、腾讯计算机系统 有限公司、 中国电信集团有限公司、 中国移动通信集团公司、 中国科学院计算机网络信息中心、华为技术有限公司、三一 重工股份有限公司、联通（黑龙江）产业互联网有限公司、 上海路随通信科技有限公司、北京邮电大学、恒安嘉新（北 京）科技有限公司、中兴通讯股份有限公司 主要编写人员： 贾雪琴、 刘阳、 马宝罗、 邢宇龙、 池程、 史可、林晨、胡云、杨震、孟昕、蒋晓、柳耀勇、郑乔露、 周天乐、刘佳、周亚灵、代晴华、黄韬、庞韶敏、谢人超、 李研、王志军、李博鑫、赵大立、孙迪、吴俊、王朋、姚韬、 孙阳阳、刘茵、周晓宇、成洁、王剑飞、李双权、田儆、高 彦军、李哲、李洁、陈宇、王姝、范小东、刘为华、高峰、 刘晋兴、朱岩、田云飞。 目录目录 一、概述 . 2 （一）基本概念 . 2 1.工业互联网标识解析 . 2 2.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 . 6 1.一维条形码 . 6 2.二维条形码 . 8 3.射频识别 . 11 4.近场通信 . 15 （二）主动标识载体关键技术 . 21 1.通用集成电路卡 . 22 2.芯片 . 30 3.模组 . 31 4.终端 . 34 5.工业互联网标识载体技术演进趋势 . 38 三、 标识载体产业生态及发展现状 . 39 （一） 产业链分析 . 39 1.二维条形码产业链分析 . 39 2. RFID 产业链分析 . 40 3. NFC 产业链分析 . 42 4. 物联网卡产业链分析 . 44 （二）市场规模 . 46 1.二维条形码产业市场规模 . 46 2.RFID 产业市场规模 . 49 3.NFC 产业市场规模 . 52 4.物联网卡产业市场规模 . 54 （三）产业地图 . 59 四、面向工业互联网的标识载体技术典型应用 . 60 （一）可信数据采集 . 60 1.可信数据采集需求分析 . 60 2.可信数据采集应用场景 . 61 3.典型案例：中国联通可信数据采集解决方案 . 62 （二）数据融合 . 66 1.数据融合需求分析 . 66 2.数据融合应用场景 . 66 3.典型案例：中国联通多维数据融合解决方案 . 67 （三）统一身份认证 . 69 1.统一身份认证需求分析 . 69 2.统一身份认证应用场景 . 70 3.典型案例：腾讯公司 TUSI 解决方案 . 70 （四）接入安全认证 . 73 1.接入安全认证需求分析 . 73 2.接入安全认证应用场景 . 75 3.典型案例：阿里云公司 Link ID 2 解决方案 . 75 五、发展建议 . 77 （一）加强核心技术研究，构筑标识产业生态 . 77 （二）完善核心标准体系，加强国际标准合作 . 78 （三）立足垂直行业需求，聚焦联动发展创新 . 78 （四）构建安全防护体系，保障标识数据安全 . 78 1 缩略语 ASK Amplitude Shift Keying 幅移键控 CA Certification Authority 证书授权 CM Compact matrix 紧密矩阵 CDMA Code Division Multiple Access 码分多址 CPU Central Processing Unit 中央处理器 DTLS Datagram Transport Layer Security 数据包传输层安全性协议 EAN European Article Number 欧洲物品编码 EDI Electronic Data Interchange 电子数据交换 eMTC Enhanced Machine Type Communications 增强型机器类通信 FPGA Field Programmable Gate Array 现场可编程门阵列 FSK Frequency-shift keying 频移键控 GM Grid Matrix 网格码 GPS Global Positioning System 全球定位系统 GS1 Globe standard 1 全球标准 1 GNSS Global Navigation Satellite System 全球卫星导航系统 GSM Global System for Mobile Communications 全球移动通信系统 BOSS Billing and Order Support System 计费和签约支撑系统 OSI Open System Interconnection Reference Model 开放式系统互联参考模型 MAC Media Access Control 媒体访问控制 MCU Microcontroller Unit 微控制单元 MNO Mobile Network Operator 移动网络运营商 NAA Netwo