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中国信息通信研究院工业互联网与物联网研究所技术研究部副主任田娟:工业互联网标识解析标准体系解读及标准化工作最新进展

2019-10-23 08:30

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  各位尊敬的领导以及各位来宾大家早上好!我先自我介绍一下,我来自中国信息通信研究院,我来自信通院的工业互联网与物联网研究所。也就是我们在去年年底见年初刚刚成立的一个新所,也是为了发展更快的工业互联网而创建这么一个团队。

  今天主题是“工业互联网标识解析标准化标准体系的解读以及近期开展标准化的相关工作”。

  首先今年是咱们新中国成立70周年,也是深化标准化改革非常关键和重要的年份。在今年的9月份中国标准化改革成效发布会上,咱们的国家标准委田世宏主任也强调说,咱们标准化工作已经从开始的初步探索,开放发展这两个阶段已经发展到了第三个阶段,就是全面提升的阶段。在田主任提出的探索阶段是指在新中国成立以来,当时的标准化主要面向于工业生产,为工业生产而服务的。

  他主要是以政府主导,以及政府强制来执行实施为主的,那个时候产出了很多标准的“第一个”。比如说第一项国家标准叫工程制图。那么到了第二阶段开放发展的阶段是从改革开放开始,我们开始整个面向世界和国际接轨,大力的采纳国际标准,产出了一大批这样的采标标准。同时在那个时候也加强标准化的立法工作。

  在1988年发布出台了《中华人民共和国标准化法》。

  在2001年的时候成立国家标准化管理委员会来统一管理标准化的工作。相继也是在2011年成为了IEC这两个国际标准化组织的常任理事国。

  那么在这一年的标准化发展是非常快速的。到地三阶段也就是全面提升的阶段是从咱们党的十八大以来,我们进入了全面提升的阶段,从国务院到整个企事业对标准化工作也非常重视。

  习总书记指出,我们要大力的实施标准化的战略,以标准来促进创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展等等,同时一定要形成通过标准化来促进高质量发展的新型的标准体系。

  在这一阶段,国务院也出台了比如说《深化标准化改革工作方案》、《标准化战略规划》、修订了《标准化法》,形成了一种国家主导和市场自主协同发展、协调配套的发展机制。

  在10月14日,刚刚过去的标准化日,在这个标准化日上田主任再一次强调说,我们新时期、新时代的标准化工作,一定要提高人民美好生活的愿望放在首位,形成这样一个以促进新产品、新技术、新业态和新模式的发展模式,同时要加强标准化为网络强国、制造强国发展的需要。

  同时工信部的部长也指出了标准化是工业生产的一个非常重要的基础。没有标准就没有现代化的生产,没有先进的标准,我们现代化的也无法提升竞争力,所以我们要以网络强国、制造强国为战略全局,实施标准化的战略,促进形成这样一个技术水平高、创新能力强以及国际化程度深的这样一个新型的标准体系来提升标准化,为社会以及经济服务的基础。

  标准化这么重要,所以我们今天就来给大家解读一下,我国在工业互联网里对标准化的一个战略部署是一个什么形式,以及我们组织如何配合国家开展这样的标准化工作。首先标准是为了在一定的范围内获得最佳秩序,进行协商一致,制定并由公认机构来批准,共同使用和重复使用规范性的文件。

  标准的作用通过建立这样规范化的秩序,来推动科技的自主创新和科技的进步,从而进一步提升我们公共服务的能力以及消除国际的贸易障碍,来引领企业进行优质的发展。

  在国际上主要的三大标准化组织是ISO、IEC和ITU,基本涵盖了我们需要的各个领域的标准化方面,比如工业、农业、电工、电子、信息通信。

  目前我们已经在三个组织内已经有很多的专家在组织内开展国际标准化的工作,目前这三大的组织已经发布的标准大概有三万多项。

  在国内我们是在第三全面提升的阶段,形成了一种由国家行业、地方、团体和企业五个层次构成的以政府主导和市场自主的创新标准体系。

  统计到目前,我们国内已发布的国家标准有三万六千多项,备案的行业标准有六万多项,地方标准有三万多项,团体标准应该到目前为止有九千多项。

  国家标准制定的主导部门就是国家标准化管理委员会,它里面设计有全国的专业技术标准化委员会,也就是TC以及SA,由TC和SA统一协调,各个领域不同领域这种标准化技术发展。

  这样的TC现在有1300多个,也就相当于有1300多个领域,那么目前我们除了国内的TC和SA以外,我们还有800多个对口国际标准化秘书处。

  国家标准的制定主要包括预研、立项、起草、征求意见、审查、发布还有出版、复审、废止这样主要九个阶段。后面我会详细讲我们工业互联网以及工业互联网标识解析在制定中怎样的流程,这里我就不再多说。

  那么我们来看一下国家的相关文件对于工业互联网标准化建设提出了什么样的要求,在2007年国务院深化互联网加制造业发展工业互联网指导意见里就提出了在我们指导思想中就要求,我们在构建网络平台以及安全三大功能体系的同时,一定要加强完善标准体系,通过标准体系作为一个其中重要的保障来提升以及持续发展我们工业互联网的发展水平。

  我们要完成这个总体指导思想的目标,就需要来构建这样互联网标识体系,来成立相关的指导工作组,统筹发展标准化建设来加快建立这样统一综合以及开放的工业互联网的标准体系。同时组织开展这样的标准验证,标准的实验验证工程,以及相关的推广工作,从而构建这样一种以产业联盟技术标准和系统集成服务为纽带,以应用需求为导向工业互联网整体的产业生态。

  随后在2018年,工信部发布的《工业互联网发展三年行动计划》里,将标准化工作作为了其中一个非常重要的任务,也就是任务四,核心技术标准的突破行动。这项任务里,包括了四个主要的目标。

  建立标准协调推进组、总体组、专家咨询组,形成主管部门、行业机构、企业共同发展的这样的一个建设机制。

  在形成这样的建设机制以后,我们要制定相关的建设指南,指导技术的产出,指导应用的发展,包括研发通用的一些总体标准,包括新兴网络等一些技术标准,以及相关的产品、设备、安全等相干的标准。同时包括重点行业的应用标准。

  建设了完善的标准体系之后,我们要开展标准关键核心技术的产品研发以及实验验证,推动标准更好的实施和企业的应用。

  总体目标就是我们要在明年要制定差不多40多项重要的标准来形成一批这样具有自主产权核心的技术,同时也建立相关的实验验证系统。基于以上两个国家发布的相关文件,在今年1月份,由国标委和工信部共同发布了《工业互联网的综合标准化建设指南》,同时咱们的工业互联网产业联盟同步发布了《工业互联网标识体系2.0标本》,其实我们产业联盟走得更先一步。产业联盟在《工业互联网标准体系1.0》在指导意见,在今年指导意见之前就发布了1.0版本,根据指导意见以及国家相关部署规划,我们又更新到了2.0版本和建设指南基本是一致的。

  在建设指南中,提出了工业互联网标准化发展的目标是要在2020年研制工厂内网,网络资源管理、异构标识互操作、大数据、APP、安全能力等等产业类急需的标准,差不多50多项关键技术标准,到2025年是重点推进支持行业应用的标准来形成涵盖工业互联网的关键技术产品管理以及应用这样一个完善的标识体系,同时保证和国际水平的一个保持同步。

  预计到2025年产出的标准应该是在100项以上,从指导意见到行动计划,再到我们标准化建设指南。比如说信息网络,比如说异构互操作、互联互通、边缘计算等等这样一些新的技术知识点,这个就是在一步步强调提示我们,我们要照准自己的方向,如何配合国家开展相关的标准,我们应该定位到其中哪个位置来共同推进标准化的建设。

  那么在整个标准化建设指南中,它提出了工业互联网标准的体系架构,标准体系的架构其实也是基于整个工业互联网的技术体系架构,涵盖了基础共性类的,还有网络平台安全三大功能相关的关键技术类的,以及行业应用这样一个标准。

  里面已经整理了320项标准清单,其中发布的有45项,制定中有76项,还有大量需要我们共同来开展制定的这样一个标准,其中就包括了标识解析,是作为在基础共性总体技术标准里一个关键的方向。

  在指南中所说的几大方向整体的技术要求和内容,在这个指南里大家可以回去自己下载看,在我们工业互联网产业联盟上有一个成果板块里有标准体系的2.0版本,大家可以下载看它具体的一些要求,我就不在这儿说了。

  我想强调的两点,一个就是我们标准化工作的组织方式,我们是在以国家指导,统筹协调的前提下,来汇聚整个产业行业的力量,来共同采取多错并举的方式,来推进标准化的发展,以提升国际的精准力,保持我们国内或者到国际上标准化的先进性。

  我们总体包括有专项工作组下协调推进组、总体组、专家咨询组,我们制定的过程是依托全国专业的标准化技术委员会和行业的标准化协会,以地方的标准化机构和技术产业联盟,我们和国际对接的就包括有这三大标准化组织。

  我们要开展的重点工作除了建设标准以外,我们现在开始逐步的强调要和应用进行对接,所以我们首先是要建立这样的实验验证平台,建设实验验证体系,通过平台和验证环境来提升标准的质量,以及对未来标准开展实施起到非常重要的作用。

  同时我们要注重标准化与创新工程的有机结合,充分体现标准技术的先进性、科学性以及在实际的工业互联网应用中,体现它的可行性、适用性和可持续性。最后我们要加强标准的宣贯培训来发挥我们协会、联盟、地方组织的作用。通过多种渠道来宣传我们工业互联网标准成果以及标准应用的典型案例,有针对性开展相对的技术培训,加强我们对标准的认识,加强我们对标准的实施。

  在整体介绍了工业互联网标准体系建设的指导思想的基础上,我们也在推进我们作为工业互联网网络建设中一个非常关键的方向标识解析,也在指导下,同步开展标准化的工作。首先我们来回顾一下我们标准解析体系本身发展的路径。

  在指导意见中,已经提出要推进这样的标识体系建设,加强顶层设计制定整体的体系架构以及各级节点的服务。到2018年行动计划的时候,更加细化要求要研究管理办法和整体架构形成五个顶级节点和十个以上的公共服务节点。

  在这样的指导意见的前提下,包括体系架构,包括节点建设,包括管理办法,我们怎么去开展怎么去统一思想指导,我们是离不开标准的制定的,所以我们总体在技术创新、节点建设、应用发展和标准研制四个方向上,标准研制、标准技术为基础来开展相关的服务化的应用。

  比如说我们最开始在探索标识解析体系的过程中,我们提出了融合性的技术体系,我们作部署了5个国家顶级节点,同时也在汽车和机械制造行业开展了两个二级节点的应用,我们在这一阶段,同时也就形成了以这样的探索模式形成了标准化的一个体系。

  很快我们在去年的时候,围绕这个标准体系开展了21项标准的制定,以及到今年我们就形成了相关的大致有五项这样一个比较成形的标准,还有即将发布的标准。那么有新立项相关有40多项相关行业的标准,我们在整体工业互联网整体标识解析的建设过程中,标准化是其中一个非常关键的基础,也是同步发展比较快的一个方向。

  但是标准化的工作是要,现在以市场主导为更好的机制,我们希望有更多的企事业能够参与到标准化工作上来。

  在建设指南里,工业互联网标识解析的标准体系分了八大类,包括技术共性类、编码与存储、标识采集、解析、交互、设备与中间件、异构互操作以及垂直行业应用。其中已经写入指南的有49项标准,我们现在在研的有一项国家标准已经在等待发布过程中,还有44项在研的行业标准,以及我们在产业联盟的扶持下,新立项了32项团体标准。

  比如说编码与存储主要是包括了我们的命名空间,我们标识的注册规程以及各节点如何进行管理,以及不同的标识如何进行标签存储这样基础的标准规范。

  第二类采集类包括标识数据的通讯协议、接头协议等等采集技术的要求。解析规范主要包括网络解析的分层模型,解析查询的文件格式,以及通信协议等等这样一个解析协议技术要求。那么交互主要是对于数据,标识产生数据的,数据管理、数据处理以及格式化、原数据格式等等这样的一些要求。

  那么设备与中间件主要包括了标识解析服务设备的相关一些接口、协议同步规范。异构互操作主要是针对多标识体系的情况如何实现这样的交互、对接以及数据的互认。

  我们现在可以看到在这个指南里已经列出的比如说编码与存储有18项,我们可能在前期大家有些参与的,在9月份的时候,我们已经立项相关13项这样行业的编码的标准,同时我们也在整体上来进行建设注册管理以及标签存储这样的标准规范。

  在采集上,包括采集方法、服务接口、解析协议等等。交互处理的包括数据的管理、数据架构、数据的安全隐私保护等等。

  设备中间件的包括有我们解析服务器的技术要求,还有不同标识体系互操作的这些技术要求。其实这些内容,这49项代表了我们现在比较急需的需求,但是它还不能够全部涵盖我们这个标识解析想要制定的以及能够支撑我们整体发展的标准的需求。所以我们也是希望各个行业或者企业能够在标识解析领域提出自己的一些想法,把它转化成从技术角度转化成相关标准产物,来带动我们整个行业发展提供技术的支持。

  下一个标准化制定流程,介绍一下我们如何开展这样标准化的工作。标准化工作的第一大组织就是全国专业标准化技术委员会,他下面有1300多个TC,可以看到通讯和通信相关的有包括TC485、TC28等等。我们现在主要是在以TC485为主开展标准化的通信行业的标准化工作。

  可以在国标的网站上去查相关专业的标准化专业技术组织是有哪些,后面会详细列出所涵盖的业务范围,包括通信网络、通信协议等等。所以我们目前工业互联网的整体的标准是围绕着TC485以主导来开展的。

  从这个行业上,行业也已经在国家备案相关行业协会或者是行业组织很多,其中通信行业已经在整个行业里标准化工作比较完善出彩的一个行业。目前已经有的标准已经备案的标准有3000多项,技术归口单位是中国通信标准化协会。

  我们之前说的立项的标准都是归口于通信标准化协会,我们未来参与标准化工作也可以找到我们的协会开展行业标准以及刚才TC485的国家标准的制定工作。

  团体标准里面,信息传输、软件、通信行业也是我们工业互联网主要的一个领域方向和归口的团体单位。

  总体来说,我们在制定国标、行标和团标的过程中,是以全国通信标准化技术委员会提的TC485和中国通信标准化CCSA以及工业互联网产业联盟AII,这三个组织为主的。可以在我们通常是首先立项行标,在行标成熟的基础上转化国标,以及同步开展团标的建设,如果行标发布的话,我们团标是同等采纳的,或者我们团标制定的更快一些,更有利于我们标准的验证以及未来的实施。

  主要的流程是依照国标1.1和国标1.2,也就是标准的编制以及标准的制定程序,这两个国标文件来实施的。

  刚才我们说了这个标准制定有九大阶段,我们总结一下就是最主要的立项阶段,制定阶段和复审阶段。

  在立项阶段是由标准提出单位,比如说某一个企业,或者某一个行业希望在哪个方向提出怎样的技术标准。他需要找到他对应的技术委员会,或者归口的行业协会来提交这样立项建议书和草案来开展这样的标准制定。

  目前无论是国标和航标都希望为了更快的实施和应用,所以我们国标、行标制定的过程不超过两年。

  在提交立项申请以后由国标委会组织相应的技术委员来进行立项的答辩,答辩以后正式的在国标委或者在行标协会的网站上进行公示后,没有异议的情况下,完成了立项的过程,国标委会下达这个国标的立项号,那么行标也会下达相应的行标编号,到立项结束以后我们进入了制定阶段,就需要各个企业或者主导单位来成立这样的起草组。

  现在的标准已经不是说由政府一家,或者某一个企业自己可以独导一项标准的,我们需要结合社会的各界力量,来共同推进新技术、新产品标准的制定,我们需要在行业内找到它的主导力量来成立这样的标准起草小组,来形成具有一定先进性,具有一定适用性标准草案。

  标准制定在草案完成以后需要经历征求意见、送审、审查这样一些关键阶段。征求意见通常是在技术委员会通过网上公开或者会议或者是这种发函、函审的形式来开展征求意见。

  国标是非常严格的,对征求意见有一定的要求,比如说你必须要征集多少家相关领域内的专家的意见,形成相关的意见处理,并且能够在你征求意见行业内达到一致,才能形成这样的送审稿。然后报请技术委员会进行审查。

  技术委员会会他所在的TC内,请TC内相关的技术委员进行投票,以及技术论证,在论证通过以后,形成了这样一个报批稿,这样的报批稿经过形式审查,标准委的一些出版审查后就可以进行标准的发布和印刷。在这个时候才产生国家标准号。

  在基本上标准制定的五年为一个周期,需要进行标准的复审,因为我们的技术不断的进步,社会不断发展,所以我们标准也需要更新,这五年的标准复审,基本上如果有技术更新,我们会进行标准的修订,修订相关的快速程序,如果是标准不符合现在的技术发展的话。我们可能要启动标准废止的流程。

  总体的标准化在以国标为主线制定的流程,我们在通信标准化协会,大家如何参与标准的制定呢?首先和国标一样的,我们还是有相关的预研、起草、征求意见、审查的阶段,我们首先需要找到标准化协会下面有一个ST8工业互联网特设组,我们是标识解析第三工作组。我们主要是第三工作组负责工业互联网标识解析这个方向,所有标准的立项以及讨论和审查。

  也是同样由起草单位来报请ST8-WG3进行标准的预研,然后由我们第三工作组来报给行业协会,来申请相关的立项以及开展标准制定的工作,我们每年至少要在工作组会议上开展相关的讨论,才能够经过组内的研讨才能够继续开展标准的审查以及发布工作。

  除了通信标准化协会,我们也可以在产业联盟开展标准的制定,产业联盟主要是团体标准的立项,团体标准的审查以及发布工作,我们立项团体标准开展标准起草以及研制的过程,还是要回到CCSA、ST8、WG3这个工作组进行研讨。或者是我们在AII联盟下也有标识特色组这样的小组,也可以在特色组小组下面进行技术的研讨。我们目前也需要企业自己多去组织这样的技术的论证,来保证标准化的一个有效性。

  标准研制的同时,我们现在新增了一个非常重要的工作就是标准的实验验证。标准的实验验证包括搭建这样的验证环境来建设这样的验证平台,产出相关的验证工具和验证规范,来支撑我们去验证标准的技术创新能力,国际先进性以及适用性。同时来支持我们整个工业互联网标识解析各个节点的服务能力,以及我们技术创新能力,以及相关的工业企业、互联网企业商,他们在标识方面的应用能力,可以通过这样的标准验证平台来进行初步的一个实验验证。

  这也是我们未来配套相关标准都应该有这样的实验的平台进行标准的验证。

  最后来介绍一下我们目前开展标准化的工作,从2017年开始制定这样的标准体系,然后开展了相关一个标准的规划,我们在CCSA标准化协会上也经过了几次的讨论,来形成标准体系,同时也提出了一项国标的制定方案。

  到2018年整个我们标准的发展相对快一些,我们这个相关行标立项的总共是21项,其中有一项已经转化为国标,有两项正在由行标转国标。那么到今年我们立项,新增了22项这样的行标,总共立项了35项的团标,有一部分标准也基本成熟达到送审,达到报批的阶段。围绕行业协会和联盟为基础来开展标准化的工作。

  在关键点,第一个是在今年4月的时候,我们联盟的第十次工作组会议上,我们当时集中立项有16项相关的标准,当时工作组标准租会议无限的延长,拖延的很长时间,我们在这一阶段,在标准化方面发力很大。

  我们希望能尽快的开展一些基础性的,比如说注册解析,比如说我们数据安全服务以及一些基础的编码标准,为节点的建设以及企业的应用来提供一个基础这样一个参考服务。

  在6月份的时候,我们在通信标准化协会的第六次工作组会上,又立项17项行业标准,以编码存储这样标准为主,包括有装备行业的,航天航空行业、汽车、家电、电子、药品、能源、材料等等这些行业的编码标准,也是围绕这样基础的内容,能够更快的指导不同的行业怎么去实现标识解析最开始编码的工作。

  到今年8月的时候,产业联盟的第十一次会议,我们又立项了19项,这样总共我们在产业联盟里立项了有35项标准。

  你看我们这个可能和行业协会有重复的,我们希望同步开展标准化工作。通过产业联盟来聚集更多的力量,来共同参与,通过协会进行更标准化的工作机制。

  在9月的时候,上个月我们在行业协会的第七次工作组会议上,又立项了七项关于节点建设、节点服务能力、节点测试能力相关的标准。

  到目前为止国家标准有3项,行业标准44项,团体标准35项,其中达到报批的4项,达到送审的有2项,达到征求意见的有8项,还在研究和制定草案过程中,我们看我们这个标准起步很快,已经有40多项标准要制定了,但是我们能够形成报批以及形成发布这样的标准还相对比较少,所以我们特别希望各位嘉宾能够参与到我们标准化上面上来,为我们标准化建设出一份力。

  简单介绍一下我们现在已经有的关键性的标准,比如说体系架构,昨天我们刘总已经介绍了相关工业互联网标准体系架构基本的内容,我们要把他转化成相关的标准开展这样的标准化,未来通过标准化实施这样体系架构的建设,我们可以看到,其中我们需要做的包括有如何进行功能架构的建设,如何在安全方面建立这样的安全机制,在整个标准中进行详细的描述,指导工业互联网未来标识解析体系建设中基础的一些功能配件,以及功能的一些服务能力。

  比如说有标识编码的标准,我们几次行业内以及专家的讨论,我们认为我们还是要有一定的统一性,兼容已经有的编码体系的同时,建立一个真正为企业内部或者是企业互联互通而服务的这样一个公共的统一标识。我们既要满足国家的管理需要,制定这样的一个有序的规范性的行业编码标准,同时也要尊重各个行业的应用需求,所以我们将标准分成两大部分。

  一、由国家主导去制定。

  二、由企业自行规范。

  企业可以根据自己的应用场景,以及企业自己的行业内的需求来完善这样的一个编码的标准,从而达到未来互联互通基础能力的同时,在企业内也能提供相应的应用服务。还有包括数据模型这样的标准,我们也是希望在已有编码的同时,能够建立这样一个对象数据的服务机制,也就是说我们未来工业互联网中的数据,到底有哪些部分,这些部分怎么去区分,怎么让每个行业能够互通,以及它在这些系统中怎么去存储,怎么去体现,以及它在不同系统中怎么进行数据的流转和交换,这是未来工业互联网实现以标准系为基础来实现这样一个数据互通以及信息互联一个基础的内容,其中包括了怎么样制定原数据的挥发、怎么样制定行业的主数据等等,这是数据方面的,还有包括解析方面的。

  我们要兼容现有的解析体系,我们还要包含能够适应未来这样解析技术的发展,所以我们整体架构要怎么样的形式去呈现这样一个解析能力,行业的二级节点或者企业自身的标识解析节点建设,也要咨询这样一个解析协议,来提供这样一个全覆盖这样一个解析服务。

  还有包括数据与优化规范也是未来相关标识数据的发展的一个方向,也是一个重要的基础。

  所以我们在基础上,我们希望有企业能够提供相关的觉得在工业互联网标识解析中非常重要以及关键的一些需求,能为我们提供一些更好的工业互联网发展指导的相关技术内容,来形成这样的标准,可以通过行业协会以及我们工作组上报相关的标准立项需求,同时我们已经在研的标准,大家可以加入到我们起草组内,能够共同的为标识解析的标准化建设来共同努力发展,今天的报告到这里,谢谢!

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