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Handle:工業互聯網界“普通話”
作者:宋辰 | 來源:計算機世界
2019-11-07
元數據、標識解析、資源池,通過數字對象體系架構(DOA)通過Handle和DOIP實現工業互聯網創新應用的合力。

 

源于網絡,超脫網絡。

工業互聯網是互聯網發展和新工業革命交匯的產物。

無論是美國叫法的"工業物聯網",德國叫法的"工業4.0",還是中國叫法的"工業互聯網",無數實踐都在證明,互聯網已經從對工業的輔助、集成走向了融合,工業互聯網是全球產業布局的新方向。

國家工業信息安全發展研究中心對全球95家工業互聯網平臺的410個案例場景進行調查研究后發現,無通用標準、信息勾聯困難、不能保障數據權益是工業互聯網企業亟待解決的三大核心痛點。

如何讓每個元數據在不同技術、不同平臺之間真正實現互通?如何把冰冷的平臺數據變成"普通話"一樣的"通用語言"?Handle被國際電信聯盟認為是下一代互聯網發展的關鍵基礎設施,也被認為是我國工業互聯網標識解析體系重要的技術支撐。

2019DOA技術應用論壇現場

工業與互聯網共舞  

其實,工業中單點信息技術應用甚至可以追溯到上個世紀中葉。1950年,工廠內部出現單機數控,之后,有了工控系統。此后,工業與互聯網就不斷擦出新的火花,隨著ERP(Enterprise Resource Planning,企業資源計劃)、MES(Manufacturing Execution System,制造企業生產過程執行系統)集成的出現,互聯網逐漸進入商用化階段;如今,隨著工業應用中更多新興技術的融合,工業也開始從最初的單點信息技術應用轉向了更全面的數字化、網絡化、智能化。

這是一張沒有特定的網址或具象感知的"網",但卻牽動著非互聯網原生企業的每一根"神經"。

早在2013年8月,工業和信息化部頒布《信息化與工業化融合專項行動計劃》促進兩化融合。隨后,國家又出臺多項政策。在今年全國兩會上,總理在政府工作報告中指出,要推動傳統產業改造提升,打造工業互聯網平臺,拓展"智能+",為制造業轉型升級賦能。"2019工業互聯網峰會"上,工信部部長苗圩表示,工業互聯網已從概念的普及進入實踐的深耕階段。工業互聯網的重要性不言而喻。

然而,工業互聯網發展到今天仍然面臨四大問題:

一是,設備接口封閉,有些標準機采購數據封閉性很強,"上云"、"上平臺"困難;

二是,數據權屬不清,數據產生、開發、應用、流通過程中權屬規則不清且難以確權;

三是,可用工業APP還不足,知識的積累缺少相應的工具,行業機理模型化、代碼化能力不足;

四是,價值變現方式不清晰,產業鏈上下游各方共同盈利模式仍未形成。

在設備網絡聯通層面,已經有TCP/IP協議、域名體系、工業協議等一系列基于工業互聯網的協議;但在數據互聯互通層面,卻缺乏通用協議。這就導致了,各工業互聯網平臺間依然是數據孤島。

工業互聯網平臺需要與標識解析體系形成創新應用合力,才能在數據確權、數據保護、數據管理、數據價值等方面提供創新的解決方案。

DOA和Handle是什么?  

DOA將互聯網上所有事物、流程、服務和各類數據抽象成數據對象(DO),進而使信息的管理與共享獨立于主機設備、獨立于信息系統,并能通過一種統一的規則獲取信息的屬性、訪問權限、信息接口等內容。

"DOA體系構架要解決三個問題:有什么數據?數據在哪兒?該怎么用?"國家工業信息安全發展研究中心副主任李新社表示,"元數據、標識解析、資源池,通過數字對象體系架構(DOA),通過Handle和DOIP實現了工業互聯網創新應用的合力。"

DOA是一種系統的概念,這個系統是由多個可以互聯互通的組件構成的,而Handle是一套標識解析系統,它是DOA中的一個組件。

DOA的概念和Handle技術是由TCP/IP聯合發明人、圖靈獎獲得者Robert E.Kahn(羅伯特·卡恩)提出來的。目前Handle由位于瑞士日內瓦的國際管理機構DONA基金會負責管理,由全球并聯根節點MPA(全球最高授權管理者)負責運營維護。全球各MPA之間本著平等、協商、共管的原則建立了多邊合作機制,部署在不同區域的MPA擁有對本區域系統運營服務的自主權,可制定和執行本區域相關管理政策并分配管理Handle資源,既能保證國際接軌,又能自主可控。

對于DOA體系架構和Handle技術研發的初衷,卡恩表示:"數字對象的原始想法是,它可以具有唯一的標識,可以持續使用,因此我們需要一種從標識到對象的方式,該標識符唯一地指定這個對象,然后準確找到對象。"他補充道,"我們的本意是最大限度地利用現有的互聯網,最大限度地提高已有設備的使用效率,發揮它們的優勢。Handle系統的整體思想,就是快速解析協議。當你獲取一個數字對象的唯一標識時,快速將它指向對象或者訪問有助于快速解析的對象信息。"

TCP/IP聯合發明者、圖靈獎獲得者、DONA基金會主席羅伯特·卡恩(圖中)、MPA中國聯合體主席兼首席專家鎮錫惠(圖右)接受《計算機世界》總編輯宋辰(圖左)的獨家專訪

Handle可以做什么?  

以飛機零件為例,在DOA體系架構下,一個零件是如何實現標識與解析的過程的?在標識過程中,首先將這個零件劃分屬性,飛機零件可以劃分為件號、序號、校驗號、安裝位置四個屬性,之后,根據這四個屬性生成零件的標識號,再設置數據權限。在解析過程中,第一步是找標識號;第二步,找出標識號的數據對象;第三步,根據數據定義,解析信息;第四步,根據權限返回信息;第五步,實現不同權限下對這個零部件的數據訪問。

不難理解,TCP/IP協議是從網絡層實現了數據的傳輸,而Handle通過唯一編碼,在數據層對每一個數據都賦予了一個唯一標識碼。"保障數據互通、數據確權、數據管理、數據保護基礎上才能實現數據本身的價值,解決過去傳統數據不敢共享、不能共享、不愿共享的難題。要解決通用標準體系,就要為每一個數字對象賦予一個全球唯一的標識,在本地系統存儲并可設置訪問權限,在權限范圍內,通過信息解析知道它是誰。"李新社說,"在DOA系統架構上,數據被讀出來后,數據可以被授權誰可以訪問,誰調用了多少次也能夠計算出來。合作伙伴之間可以通過授權、協議開放等方式,最終實現數據開放,知道誰在用,誰用了多少次。"

鎮錫惠是在國內最早一批接觸到Handle的人。

1996年,還在國家圖書館下轄的一家研究機構任職的鎮錫惠,正在著手研究"數字圖書館"的研究,其中一個問題就是在分部環境下,數據怎么管理。研究過程中,一篇文章讓他燃起對Handle架構的興趣,由此,便開始了之后20余年與Handle的不解情緣。

如今,他是MPA中國聯合體聯席主席兼首席專家,北京中數創新科技股份有限公司董事長。

在前不久舉辦的"2019DOA技術應用論壇"上,在《計算機世界》對鎮錫惠的獨家專訪中,他提到,現有的互聯網架構上,普遍存在數據異主、異地、系統異構的"數據三異"狀況。在這種情況下現有互聯網并沒有為信息管理提供一個有效的支撐,我們一旦建立了DOA系統架構,就可以在大數據應用的底層實現數字標識的唯一可確認,"Handle技術來支撐,就會讓數據管理容易得多,至少底層不再有誤導存在,因為它已經解決了標識、解析、數據管理、安全控制四個方面的問題,建立了一套有效的互動機制。"

目前,好萊塢電影業正在使用DOA系統追蹤電影資產,戛納建筑業用DOA系統去追蹤建筑材料,中國電信行業用DOA體系實現對鐵塔的建設和管理,還有醫療行業用DOA體系追蹤個人醫療信息和處方……

可以預見,在不久的將來,不同數字對象之間的互動將帶給我們更大的想象空間,給產業帶來更多的可能。

責任編輯:周星如

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