工业互联网标识解析-产品追溯白皮书

工业互联网标识解析产品追溯白皮书目录一、工业互联网为产品追溯开启新篇章1(一)产品追溯的内涵1(二)产品追溯的变革2(三)产品追溯的整体视图3二、全球产品追溯体系发展状况6(一)全球发展态势6(二)我国政府策略8(三)网络基础设施10(四)技术标准体系11三、产品追溯体系发展面临的问题13(一)缺乏顶层设计，体系不够健全13(二)数据开放不足，无法有效利用15(三)开放主导空位，缺失链条效应16(四)开放缺乏途径，基础设施不足17(五)数据规范匮乏，信息孤岛割裂19(六)存在信任危机，需要保障安全20(七)价值体现不足，商业模式质疑21四、产品追溯体系发展的趋势和方向23(一)逐步构建完善的产品追溯体系23(二)有序推进产品追溯数据开放24(三)构建产品追溯体系基础设施26(四)制定产品数据规范及融合机制27(五)夯实可信认证公共服务体系28(六)挖掘数据附加值及衍生服务30五、推动我国产品追溯体系发展的措施建议34(一)政策引导34(二)实施路径36(三)生态环境36(四)试验示范37(五)标准体系38(六)国际合作39一、 工业互联网为产品追溯开启新篇章(一) 产品追溯的内涵近年来，随着互联网和新一代信息技术与传统行业的加速融合， 全球新一轮科技革命和产业变革正蓬勃兴起，一系列新的生产方式、组织方式和商业模式不断涌现，工业互联网应运而生，正在推动全球工业体系的深刻变革。工业互联网的本质是以机器、原材料、控制系统、信息系统、产品以及人之间的网络互联为基础，通过对工业数据的全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理和高级建模分析，实现智能控制、运营优化和生产组织方式变革。产品追溯将成为工业互联网驱动产业变革的一个典型应用场景。它是指产品从制造、流通、消费到回收的整个生命周期过程中，利用标识技术记录和查询产品状态、属性、位置等信息的过程，其目的是全方位记录产品信息数据，促进企业内部信息系统之间、企业之间、企业和用户之间信息的有效共享，提高工业企业网络化、智能化水平。标识及标识解析技术是实现产品追溯的核心关键。其中，工业互联网标识，就类似于互联网域名，赋予每一个产品、零部件、机器设备唯一的“身份证”，实现资源区分和管理；工业互联网标识解析， 类似于互联网域名解析，可以通过产品标识查询存储产品信息的服务器地址，或者直接查询产品信息以及相关服务。如图 1 所示，以某企业生产一台空调为例。从原材料供应、生产制造、物流运输、分发销售到使用，产品（空调）具有唯一的标识， 41 但产品信息分散在不同信息系统中，通过标识解析系统将分散的产品信息关联起来，提供面向产品全生命周期的追溯、控制等智能化服务。图 1 工业互联网产品追溯应用场景(二) 产品追溯的变革工业互联网对产品追溯的影响主要体现在四个方面：一是产品信息采集手段得到提升。即通过条码、二维码、光学字符识别（OCR）、射频识别（RFID）等技术实现工业产品的单品级细粒度标识记录和查询，通过与物联网感知系统、定位系统、工业信息系统结合实现工业产品数据的全方位感知、采集、关联、处理。二是产品信息传递方式得到健全。即通过工厂内网络与工厂外网 络的充分结合，企业内私有标识系统与公共标识解析系统的互联互通， 促进工业产品数据的充分流动和无缝集成。三是产品信息利用价值得到彰显。即通过工业大数据建模与分析、人工智能、区块链等新技术，形成基于产品追溯数据分析挖掘所产生 的系统性智能，实现产品使用信息与产品制造信息共享（智能化生产）、产品需求信息与产品设计信息共享（个性化定制）、企业间产品设计信息共享（网络化协同）、产品制造信息与产品服务信息共享（服务化转型）等模式创新。四是产品信息共享机制得到保障。即通过构建涵盖工业全系统的安全防护体系，从产品标识到产品追溯信息的采集、查询和使用，提供全方位的信息加密、访问控制、隐私保护等保障措施，做到在产品追溯信息共享过程中信息来源可信、信息使用可查，信息滥用可究。(三) 产品追溯的整体视图工业互联网对产品追溯这一典型应用场景的支持，如图 2 所示， 是由包括硬件、软件、平台在内的多种要素共同发挥作用的结果。图 2 工业互联网产品追溯的整体视图（1） 硬件：主要是指产品信息采集终端，包括以下要素：n 标识载体：条码、二维码、RFID 电子标签、智能 IC 卡、芯片等可以存储产品标识以及其它更加丰富的产品信息的实体；n 封装打印：将标识数据与计算单元、存储单元、通信单元融合的过程及相关设备；n 读写设备：基于射频通信等技术，自动化、智能化的、可批量的，与标识载体进行标识数据交互；n 感知设备：基于射频通信等技术，自动化、智能化的、可批量的，与标识载体进行产品信息数据交互；n 测试设备：对上述标识载体、封装打印、读写设备、感知设备的功能、性能、安全等指标进行检查和测试。（2） 软件：主要是指产品信息处理软件，包括以下要素：n 编码软件：主要是指根据编码规则，由必要的产品属性生成产品身份标识，再通过指定算法，将该标识转发及压缩后， 嵌入标识载体的软件装置；n 解码软件：主要是指根据编码规则及指定算法，还原产品身份标识及其他必要产品属性的软件装置；n 数据清洗：主要是指去除因误读、漏读、错读等原因所导致的标识数据不准确、不完整；n 异构识别：主要是指自主适配不同的编码规则，对特定标识体系采取预先指定的处理模式；n 数据关联：主要是指将产品标识与其他产品信息关联起来；n 语义映射：主要是指将异构的产品信息，如身份、属性等， 借助本体等语义技术，实现统一理解和利用；（3） 平台：未来，我国将逐步建成“国家标识解析中心-行业标识解析平台-企业标识解析系统”所组成的三级工业互联网标识解析体系。其中，标识解析体系的关键装置包括：n 查询客户端：是指安装在用户侧标识具体应用终端中，可以发起标识解析查询、获取解析反馈的软件装置；n 解析服务器：是指安装在服务侧的各级标识解析服务器中， 转发标识查询请求、查询标识映射信息的软件装置；n 边缘代理：是指安装在本地网络边缘，作为用户终端向服务器发起请求的安全控制终端，实现用户发起查询的安全性校验，提供标识匹配、标识转换等功能。其中，标识解析的主要服务模式包括：n 标识注册：是指申请标识编码，并将标识与产品信息（或者存储产品信息的位置）这一关联记录存储在特定地点的服务；n 标识解析：是指通过产品标识查询存储产品信息的服务器地址，或者直接查询产品信息以及相关服务；n 标识搜索：是指通过产品标识查询多个不同来源的产品信息， 从技术角度看，可能通过搜索引擎等模式来实现；n 标识认证：是指通过安装条码、二维码、RFID 电子标签等外部身份标识，或在其芯片、操作系统内嵌入 SIM 卡等内部身份标识，通过产品制造商、产品拥有者、产品本身的三方身份标识关联，实现对智能产品的有效防伪认证。二、 全球产品追溯体系发展状况(一) 全球发展态势放眼国际，早在 20 世纪 90 年代，部分发达国家和地区就开始建立产品追溯体系以完善产品质量安全的管理。在政府的积极推动下， 欧盟、美国较早开展产品追溯体系建设，其建立的法律法规体系、监管体系、追溯技术也是目前全球范围内最健全和最完善的。图 3 国外重要产品追溯法律法规建设时间线美国。911 事件后，美国政府高度重视生物反恐，在 2002 年推行的“生物反恐法案”中要求企业必须建立食品可追溯制度，同时所有涉及食品运输、配送和进口的企业都要建立并保全相关食品流通的全过程记录。美国食品药品监督管理局制定农场初级原料生产标准和召回追溯系统，强制召回受污染食品、扣留不安全食品、限制或禁止来自某个地区的不安全食品流通以及就可能违规情况索取相关数据等。1998-2008 年这十年间，美国与鱼类有关的食品污染爆发次数超过了 450 次。为应对这类问题，2016 年 2 月，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）发布公告，就进口水产品应对 IUU 及水产品欺诈的追溯识别机制法规草案征求意见，内容包括要求企业进口指定 17 种类水产品时需向公共追溯系统提供进口产品的相关信息，经审核确认该水产品是合法后方可进口。欧盟。欧洲制药工业协会联合会在 2006 年建立了一套在欧洲范围内通行的药品电子监管系统，即欧洲药品验证系统（EMVS），以解决欧洲多国各自的药品电子监管系统并没有统一的编码标准的问题。基于成本-效益最大化的理念，EMVS 选择国际通用的二维矩阵码作为其信息载体， 采用“ 配药点验证” （ Point-of-Dispense Verification）的运行方法，由药品供应系统中的各利益相关者共同管理。欧洲境内各国经济发展水平差异较大，“配药点验证” 先由生产企业对药品进行赋码，再由药剂师在销售前对药品的真实性进行验证，省去了批发商验证环节。成本低、效率高、推行较容易，符合欧洲药品安全监管执行的实际特征。2011 年 7 月，欧洲议会和欧盟理事会又通过了欧盟反伪造药品指令，明确要求为欧盟境内流通的每一份药品建立“可供验证其真实性”的安全档案，并建立一个欧盟国家通行的数据库，储存药品安全信息。日本。日本从 2001 年起引入欧盟推动的“食品可追溯制度”， 并建立牛肉可追溯系统，随后逐渐扩展到其他农产品种类。至今，日本已经对所有农产品实现了可追溯管理并通过推行一系列标准法案， 在强制推行农产品可追溯体系建立的同时，引导农产品经营企业自行建立适应本企业发展的可追溯体系。(二) 我国政府策略在国务院发表国务院办公厅关于加快推进重要产品追溯体系建 设的意见（国办发201595 号）以后，各省市均以此为标准并结合各省市实际情况发表重要产品追溯体系建设的实施意见。目的是积 极推动物联网、云计算等现代信息技术与追溯体系建设融合发展，实 现重要产品来源可查、去向可追、责任可究，促进质量安全综合治理， 保障消费安全和公共安全，更好地满足人民群众生活和经济社会发展 需要。实施方案的目标是到 2020 年以前完善追溯体系建设的规划标准体系和追溯体系建设市场环境、增强社会公众对追溯产品的认知度、提升重要产品生产经营企业的追溯意识、 接受度、提高采用信息技术建设追溯体系的企业比例。大部分省市均已建立食用农产品、食品、药品、农业生产资料、特种设备、危险品为重点的六大追溯体系为主要任务。其中，上海市、山东省、宁夏回族自治区和厦门市获得全国重要产品追溯体系建设示范省，由商务部和财政部支持开展重要产品追溯体系建设示范工作。根据国务院的部署，这四个省市将主要推进肉菜中药材流通追溯体系升级；开展乳制品追溯体系建设；建立权威统一的追溯大数据库，并向社会有序开放数据资源；选取 1 到 2 个产业链完整但受假冒伪劣影响较重的特色产品开展追溯体系建设，打造特色产品绿色供应链条。图 4 全国重要产品追溯体系建设示范省和特色产品追溯体系分布在确定主要目标和重点任务之后，一些省份还明确了具体的实施步骤。以山西省和福建省为例，实施步骤大体可分为三个阶段。准备阶段、实施阶段和完善阶段。准备阶段 （2016 年-2017 年）根据在国务院发表国务院办公厅关于加快推进重要产品追溯体系建设的意见（国办发201595 号），结合实际制定具体实施细则，