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Handle:工业互联网界“普通话”
作者:宋辰 | 来源:计算机世界
2019-11-07
元数据、标识解析、资源池,通过数字对象体系架构(DOA)通过Handle和DOIP实现工业互联网创新应用的合力。

 

源于网络,超脱网络。

工业互联网是互联网发展和新工业革命交汇的产物。

无论是美国叫法的"工业物联网",德国叫法的"工业4.0",还是中国叫法的"工业互联网",无数实践都在证明,互联网已经从对工业的辅助、集成走向了融合,工业互联网是全球产业布局的新方向。

国家澳门银河网站发展研究中心对全球95家工业互联网平台的410个案例场景进行调查研究后发现,无通用标准、信息勾联困难、不能保障数据权益是工业互联网企业亟待解决的三大核心痛点。

如何让每个元数据在不同技术、不同平台之间真正实现互通?如何把冰冷的平台数据变成"普通话"一样的"通用语言"?Handle被国际电信联盟认为是下一代互联网发展的关键基础设施,也被认为是我国工业互联网标识解析体系重要的技术支撑。

2019DOA技术应用论坛现场

工业与互联网共舞  

其实,工业中单点信息技术应用甚至可以追溯到上个世纪中叶。1950年,工厂内部出现单机数控,之后,有了工控系统。此后,工业与互联网就不断擦出新的火花,随着ERP(Enterprise Resource Planning,企业资源计划)、MES(Manufacturing Execution System,制造企业生产过程执行系统)集成的出现,互联网逐渐进入商用化阶段;如今,随着工业应用中更多新兴技术的融合,工业也开始从最初的单点信息技术应用转向了更全面的数字化、网络化、智能化。

这是一张没有特定的网址或具象感知的"网",但却牵动着非互联网原生企业的每一根"神经"。

早在2013年8月,工业和信息化部颁布《信息化与工业化融合专项行动计划》促进两化融合。随后,国家又出台多项政策。在今年全国两会上,总理在政府工作报告中指出,要推动传统产业改造提升,打造工业互联网平台,拓展"智能+",为制造业转型升级赋能。"2019工业互联网峰会"上,工信部部长苗圩表示,工业互联网已从概念的普及进入实践的深耕阶段。工业互联网的重要性不言而喻。

然而,工业互联网发展到今天仍然面临四大问题:

一是,设备接口封闭,有些标准机采购数据封闭性很强,"上云"、"上平台"困难;

二是,数据权属不清,数据产生、开发、应用、流通过程中权属规则不清且难以确权;

三是,可用工业APP还不足,知识的积累缺少相应的工具,行业机理模型化、代码化能力不足;

四是,价值变现方式不清晰,产业链上下游各方共同盈利模式仍未形成。

在设备网络联通层面,已经有TCP/IP协议、域名体系、工业协议等一系列基于工业互联网的协议;但在数据互联互通层面,却缺乏通用协议。这就导致了,各工业互联网平台间依然是数据孤岛。

工业互联网平台需要与标识解析体系形成创新应用合力,才能在数据确权、数据保护、数据管理、数据价值等方面提供创新的解决方案。

DOA和Handle是什么?  

DOA将互联网上所有事物、流程、服务和各类数据抽象成数据对象(DO),进而使信息的管理与共享独立于主机设备、独立于信息系统,并能通过一种统一的规则获取信息的属性、访问权限、信息接口等内容。

"DOA体系构架要解决三个问题:有什么数据?数据在哪儿?该怎么用?"国家澳门银河网站发展研究中心副主任李新社表示,"元数据、标识解析、资源池,通过数字对象体系架构(DOA),通过Handle和DOIP实现了工业互联网创新应用的合力。"

DOA是一种系统的概念,这个系统是由多个可以互联互通的组件构成的,而Handle是一套标识解析系统,它是DOA中的一个组件。

DOA的概念和Handle技术是由TCP/IP联合发明人、图灵奖获得者Robert E.Kahn(罗伯特·卡恩)提出来的。目前Handle由位于瑞士日内瓦的国际管理机构DONA基金会负责管理,由全球并联根节点MPA(全球最高授权管理者)负责运营维护。全球各MPA之间本着平等、协商、共管的原则建立了多边合作机制,部署在不同区域的MPA拥有对本区域系统运营服务的自主权,可制定和执行本区域相关管理政策并分配管理Handle资源,既能保证国际接轨,又能自主可控。

对于DOA体系架构和Handle技术研发的初衷,卡恩表示:"数字对象的原始想法是,它可以具有唯一的标识,可以持续使用,因此我们需要一种从标识到对象的方式,该标识符唯一地指定这个对象,然后准确找到对象。"他补充道,"我们的本意是最大限度地利用现有的互联网,最大限度地提高已有设备的使用效率,发挥它们的优势。Handle系统的整体思想,就是快速解析协议。当你获取一个数字对象的唯一标识时,快速将它指向对象或者访问有助于快速解析的对象信息。"

TCP/IP联合发明者、图灵奖获得者、DONA基金会主席罗伯特·卡恩(图中)、MPA中国联合体主席兼首席专家镇锡惠(图右)接受《计算机世界》总编辑宋辰(图左)的独家专访

Handle可以做什么?  

以飞机零件为例,在DOA体系架构下,一个零件是如何实现标识与解析的过程的?在标识过程中,首先将这个零件划分属性,飞机零件可以划分为件号、序号、校验号、安装位置四个属性,之后,根据这四个属性生成零件的标识号,再设置数据权限。在解析过程中,第一步是找标识号;第二步,找出标识号的数据对象;第三步,根据数据定义,解析信息;第四步,根据权限返回信息;第五步,实现不同权限下对这个零部件的数据访问。

不难理解,TCP/IP协议是从网络层实现了数据的传输,而Handle通过唯一编码,在数据层对每一个数据都赋予了一个唯一标识码。"保障数据互通、数据确权、数据管理、数据保护基础上才能实现数据本身的价值,解决过去传统数据不敢共享、不能共享、不愿共享的难题。要解决通用标准体系,就要为每一个数字对象赋予一个全球唯一的标识,在本地系统存储并可设置访问权限,在权限范围内,通过信息解析知道它是谁。"李新社说,"在DOA系统架构上,数据被读出来后,数据可以被授权谁可以访问,谁调用了多少次也能够计算出来。合作伙伴之间可以通过授权、协议开放等方式,最终实现数据开放,知道谁在用,谁用了多少次。"

镇锡惠是在国内最早一批接触到Handle的人。

1996年,还在国家图书馆下辖的一家研究机构任职的镇锡惠,正在着手研究"数字图书馆"的研究,其中一个问题就是在分部环境下,数据怎么管理。研究过程中,一篇文章让他燃起对Handle架构的兴趣,由此,便开始了之后20余年与Handle的不解情缘。

如今,他是MPA中国联合体联席主席兼首席专家,北京中数创新科技股份有限公司董事长。

在前不久举办的"2019DOA技术应用论坛"上,在《计算机世界》对镇锡惠的独家专访中,他提到,现有的互联网架构上,普遍存在数据异主、异地、系统异构的"数据三异"状况。在这种情况下现有互联网并没有为信息管理提供一个有效的支撑,我们一旦建立了DOA系统架构,就可以在大数据应用的底层实现数字标识的唯一可确认,"Handle技术来支撑,就会让数据管理容易得多,至少底层不再有误导存在,因为它已经解决了标识、解析、数据管理、安全控制四个方面的问题,建立了一套有效的互动机制。"

目前,好莱坞电影业正在使用DOA系统追踪电影资产,戛纳建筑业用DOA系统去追踪建筑材料,中国电信行业用DOA体系实现对铁塔的建设和管理,还有医疗行业用DOA体系追踪个人医疗信息和处方……

可以预见,在不久的将来,不同数字对象之间的互动将带给我们更大的想象空间,给产业带来更多的可能。

责任编辑:周星如