(高清版)GBT 41810-2022 物联网标识体系 对象标识符编码与存储要求

物联网标识体系对象标识符编码与存储要求2022-10-12发布GB/T41810—2022 I 2规范性引用文件 l3术语和定义 4缩略语 5物联网领域对象的OID编码 25.1OID编码结构 25.2OID的二进制编码转换 26OID在媒体中的存储方式与要求 36.1存储方式 36.2存储要求 46.3物联网标识体系的行业应用 5附录A(资料性)OID标识在RFID中的编码与存储方式 6附录B(资料性)OID标识在GM码中的编码与存储方式 8附录C(资料性)OID标识在CM码中的编码与存储方式 附录D(资料性)物联网标识体系在工程机械制造业中的应用 参考文献 I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC28)提出并归口。本文件起草单位：中国电子技术标准化研究院、深圳赛西信息技术有限公司、中国振华电子集团有限公司、厦门汉印电子技术有限公司、江苏赛西科技发展有限公司、阿里云计算有限公司、武汉工程大学。1物联网标识体系对象标识符编码与存储要求1范围本文件规定了物联网领域的对象标识符编码转换要求以及对象标识符在二维条码、RFID等不同物联网媒体中的编码存储要求。本文件适用于物联网领域的标识体系建设和应用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T16263.1—2006信息技术ASN.1编码规则第1部分：基本编码规则(BER)、正则编码规则(CER)和非典型编码规则(DER)规范GB/T16263.2—2006信息技术ASN.1编码规则第2部分：紧缩编码规则(PER)规范GB/T17969.1—2015信息技术开放系统互连OSI登记机构的操作规程第1部分：一般规程和国际对象标识符树的顶级弧GB/T26231—2017信息技术开放系统互连对象标识符(OID)的国家编号体系和操作规程GB/T27766—2011二维条码网格矩阵码GB/T27767—2011二维条码紧密矩阵码GB/T28925—2012信息技术射频识别2.45GHz空中接口协议GB/T29768—2013信息技术射频识别800/900MHz空中接口协议GB/T36461—2018物联网标识体系OID应用指南3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。对象标识符objectidentifier与对象相关联的用来无歧义地标识对象的全局唯一的值。注：可保证对象在通信或信息处理中正确的定位和管理。[来源：GB/T17969.1—2015,3.6.9,有修改]4缩略语下列缩略语适用于本文件。AFI:地址族标志(AddressFamilyIdentifier)2AIDC:自动识别和数据采集(AutomaticIdentificationandDataCapture)API:应用程序编程接口(ApplicationProgrammingInterface)ASN.1:抽象语法记法一(AbstractSyntaxNotationOne)BCD:二进制编码的十进制数(Binary-CodedDecimal)CM:紧密矩阵(CompactMatrix)DI:数据标识符(DataIdentifier)GM:网格矩阵(GridMatrix)IoT:物联网(InternetofThings)OID:对象标识符(ObjectIdentifier)PLM:产品生存周期管理(ProductLifecycleManagement)RFID:射频识别(RadioFrequencyIdentification)UII:唯一标识符(UniqueItemIdentifier)5物联网领域对象的OID编码5.1OID编码结构物联网领域对象的OID编码，应符合GB/T17969.1—2015、GB/T26231—2017和GB/T36461—2018的有关规定。如果在物联网应用中，对象没有标识体系，则其标识编码结构应符合GB/T36461—2018中8.2的规定。如果在物联网应用中，对象存在其他标识，则其标识编码结构应符合GB/T36461—2018中8.3的规定。5.2OID的二进制编码转换OID的二进制编码是指把数字OID转换成为二进制编码的过程。该编码通常不涉及字母数字OID和中文OID。二进制编码通常分为ASN.1编码和BCD编码两种方式。5.2.2编码规则ASN.1有关编码规则应符合GB/T16263.1—2006和GB/T16263.2—2006。示例：以OID代码1.2.156.5006.201127766为例，ASN.1的编码处理流程如下。a)前两个数字1.2按照规范特殊处理可以合并成一个字节(最大127):40×x+y,其中x代表第一个数字，y代表第二个数字，则1.2变成42(十进制),再转成0x2A(十六进制);采用非合并方式的编码结果为：0x010x02。b)剩余每个数字单独进行编码：156、5006、201127766,首先转成二进制。156:100111005006:1001110001110201127766:1011111111001111011101010110c)从后往前分成每段7位的数字。3d)通过高位补零的方式，把每段补齐为7位。e)根据步骤d),每个数字所对应的二进制数组中，最后一组二进制的最高位增加1位“0”,其他组二进制最高位增加1位“1”,即完成ASN.1编码过程。本文件所描述的BCD编码采用8421码制。方式主要是指采用四位代表不同数字的编码方式，0xa代表分隔符，其他保留。则上述OID编码长度分别为：全局OID=11,本地OID=7。6OID在媒体中的存储方式与要求6.1存储方式物联网环境下的OID标识应存储在AIDC媒体中。存储媒体可以是二维条码或RFID,选择方案依据以下内容进行，见图1:a)兼容已有编码方案，且该编码方案已有相应的存储媒体时，遵从原有方案；b)兼容已有编码方案，但该编码方案无对应存储媒体时，选择数据容量符合编码规则的任意媒体。4编码规则RTT)数据请求识读设备物联网对象信息物联网对象信息OII)编码规则系统物联网对象系统平台二维码图邑图1用于物联网对象的媒体存储流程图不同的媒体需要考虑字符集的兼容性、编码长度限制等，见表1。媒体本身需要有纠错能力，编码直接采用媒体的纠错机制(二维条码、RFID均有相应的机制)。若媒体无纠错机制，则需要在相应的应用规范中指定。表1OID在不同媒体中的存储要求OID编码方式媒体类型二维条码ASN.1编码BCD编码仅支持数字OID(8位字节型)数字OID英文域名格式编码支持数字OID、字母OID数字OID中文域名格式编码支持数字OID、字母数字OID、中文OID(中文字符)数字OID6.2存储要求6.2.1OID在RFID中的编码与存储物联网领域的OID标识在2.45GHz频段RFID中的存储与编码应符合GB/T28925—2012中第7章的规定，在800MHz/900MHz频段RFID中的存储与编码应符合GB/T29768—2013中第6章的规定。分配给RFID的OID前缀码为2.16.156.27。OID在RFID中编码与存储的参考信息见附录A。6.2.2OID在二维条码中的编码与存储物联网领域的OID标识在二维条码(GM码)中的存储与编码应符合GB/T27766—2011中第6章的规定，在二维条码(CM码)中的存储与编码应符合GB/T27767—2011中第6章的规定。分配给GM码的OID前缀码为1.2.156.5006.201127766。分配给CM码的OID前缀码为5GB/T41810—2022OID在GM码中编码与存储的参考信息见附录B,在CM码中编码与存储的参考信息见附录C。6.3物联网标识体系的行业应用物联网标识体系在工程机械制造业中的应用见附录D。6GB/T41810—2022(资料性)OID标识在RFID中的编码与存储方式A.1适用于RFID技术的存储架构符合规范产品标签以及产品封装的第一个数据元素为ISO/IEC15459-4所描述的OID唯一标识符。供应链的其他层，例如，运输单元可在ISO/IEC15459系列的其他部分规定。OID唯一识别符的长度和类型在该数据元素中进行定义。对于GB/T29768类型和GB/T33848.3—2017mode3兼容标签，“OID唯一标识符”数据单元在存储架构中与任何附加数据(用户数据)进行隔离。OID唯一标识符数据元素需要存储于UIⅡ存储区(Bank01),其他附加数据存储于用户存储区(Bank11)。A.2适用于RFID技术的系统数据元素为对RFID标签进行标准化，需要考虑大量/批次和序列号，采购序列号、目的地邮政编码、产地的兼容问题。在整个产业交易中，产品电子标签需要进行标准化，通过增加OID前缀来区别不同的编码机制。在RFID标签编码技术中，需要考虑当电子标签读写失败后的结果，选择其他识读技术或者被人们所能够阅读的方式进行。RFID标签编码体系需要提供一个较为复杂的架构，将RFID标签内在的编码信息转换为二维条码的方式，其编码结构能够适用于所有的AIDC技术。RFID标签有着受限的存储空间来存放UI,通常限制在96、128或者192位。在GB/T1988—1998中，这通常为12、16或者24个字符。健康、自动驾驶、电子或者工业化学品的供应链通常需要32位数据字符来识别产品(加上前面字A.3RFID技术中UIⅡ要求A.3.1概述当系统采用OID标识时，UIⅡ指定MemoryBank“01,”17h位的默认状态为“1”,随后18h位为AFI。AFIs的A1—AA指出数据结构需要在应用标准中进行定义，包括GB/TISO17364:2013、ISO17365:2013、ISO17366:2013、ISO17367:2013,也就是AFI定义的数据结构。A.3.2数据语义MB01₂的17位被设置为“1”,语义为OID所定义的规则。A.4RFID技术中标签类型和OID数据存储域在传统的存储器结构中，RFID存储器是由系统区和用户存储器区组成的。但在GB/T29768—2013中，RFID存储器有独立的内存结构。图A.1给出了存储结构和对应的不同数据。针对早期RFID只有一个用户存储区的情况，UII数据存储在用户存储区。在GB/T29768—2013中定义的RFID,UIⅡ数据应写在UII区域。对有用户存储区的GB/T29768—2013中定义的RFID,存在将UII数据写入用户存储区的可能性。一些用户倾向于在一个对象中处理两个或更多UI。第二个UII,已与第一个UIⅡ意思不同，在应用中，UIⅡ将被写在7用户存储区。从应用的角度来看，第二个UIⅡ是UⅡ本身，但从数据分类来看，它是一种用户数据。标签控制数据标签控制数据立系统域唯一O11)系统城存储类型B(符合GB:T29768)系统域唯一O()用户数据(符合GB;T29768)用户存储域存储类型A(常规存储器结构)用户存储域用户存储域用户数据用户数据系统域图A.1RFID存储器类型、存储数据和所在区域A.5在RFID中存储OID的通用方法对于不含有分散的存储空间的RFID读写器，有四种把数据存储在RFID读写器的存储器上的方法。——第一信息对象是UI,UI可以被理解为一个线性条码符号，编码的不同是一个属性的AFI。——OID根是ISO/IEC15434,用户数据可基于ISO/IEC15434规则构建，第一信息对象宜——OID根是ISO/IEC15418,用户数据可基于ISO/IEC15418规则构建，第一信息对象宜为UI。——用户数据可使用专有定义的信息对象(对象的标识和值)构造，第一信息对象宜为UI。对于具有分散的存储空间的RFID读写器，也有四种方式将数据存储在RFID读写器的存储器上。——UIⅡ存放在“MB01”,利用ISO17367:2013来指定编码，编码的不同是一个属性的AFI,用户存储器“MB11”被理解为一个二维符号使用的ISO/IEC15434的语法。——OID根是ISO/IEC15434,用户数据可以基于ISO/IEC15434规则构建，UⅡ应存放在UI的存储空间中。 -OID根是ISO/IEC15418,用户数据可以基于ISO/IEC15418规则构建，UII应存放在UII的存储空间中。——用户数据可以使用专有定义的信息对象(对象的标识和值)构造，UII应存放在UII的存储空间。针对个别案例中的UI,唯一代码是由发行人产品编码和产品序列号组成。基本上，序列号部分是一个简单的唯一的序列号，但简单的唯一的序列号不是序列号的唯一方法。在某些情况下，这部分是由有意义的字符和独特的序列号构造的。在更复杂的情况下，这一部分具有高度集成的结构。它会导致长UIⅡ和大容量存储空间。UIⅡ发行者可构建UIⅡ作为唯一的序列号和各种必要的应用程序的数据连接。处理对象的人能很容易地通过UⅡ识别对象的特点。8(资料性)OID标识在GM码中的编码与存储方式B.1OID标识在GM码中的编码方式当OID通过编码存储在GM码中时，结合GM码的编码特点，这时共有两种编码方式，分别是数字模式和混合编码模式。a)数字编码模式OID标识(在这里仅指数字OID)由数字和“.”构成，将数字部分每3位分为一组，对照原OID以连续的3个数字为一组将数据分组，每3个数字采用10位二进制进行编码。末尾一组不够3个数字用0填充。在输出第一组数字的编码前先输出2位计数器，记录最后一个分组填充的数字个数，译码时根据该计数器丢弃填充数字：2)“01”表示有1个填充数字；3)“10”表示有2个填充数字；编码只有数字字符的组时，按式(B.1)计算该组的10位编码：N=100D₁+10D₂+D₃…(B.1)N——数字组的10位编码；D₁——数字组的第一个数字；D₂——数字组的第二个数字；D₃——数字组的第三个数字。当分组中包含“.”时，出现在分组中的位置有3种情况，分别是(X标识非数字字符):第一位置为XD₁D₂D₃,第二位置为D₁XD₂D₃,第三位置为D₁D₂XD₃。不同的位置有不同的编码，具字符在分组中的位置编码(十进制数)“.”(GB/T1988—1998值46)123编码含有非数字字符的分组时，先输出非数字字符的10位二进制编码，然后再计算并输出3个数字的10位二进制编码。剩下的编码值1018～1023用于实现模式的转换。示例1:输入数据：1,234,567.8999转换为二进制：101111110101000111101111111101010111001000111111001011000101011110000100示例2:b)混合编码模式当OID标识中的数字每3位为一组分组后，有一组或多组包含的“.”字符多于1个时，需要使用混合编码模式进行编码。该混合编码模式由数字字母混合模式、控制字符模式、模式转换码组成。OID标识中的数字部分采用数字字母混合模式中的编码方式，具体为6位二进制编码。“.”采用控制字符编码模式，对应的字符十进制编码为“45”,同样是6位二进制编码。两种编码模式之间的转换是通过模式转换码来实现的。控制字符模式到数字模式的模式转换码为“11101”,数字模式到控制示例3:输入OID1.2.156.5006.2011277661)将上述分解为OID1采用数字字母混合模式采用控制字符模式2.156.5006.201127766采用数字模式2)数字字母混合模式指示符为：0101该段二进制编码为：01010110000100100011010000013)数字字母模式到控制字符模式的模式转换码为：1111110110输入数据：该段二进制编码为：11111101101011014)控制字符模式到数字模式的模式转换码为：11101转换为二进制：01111111001000110101111111110010101000101011111100110000111110000000101101000101011010010100数字模式的模式结束转换码为：1111111010该段二进制编码为：011111110010001101011111111100101010001010111111001100001111100000001011010001010110100101001111111010GM码由深色边宏模块和浅色边宏模块交错排列而成的正方形宏模块矩阵组成，矩阵每边为奇数个宏模块，且GM码的中心与四个角上均为深色边宏模块，GM码的四周为空白区，见图B.1。图B.1存储示意图在每个宏模块中共有16个单元模块：b₀,b₁,…,b₁s,每个单元模块表示1位二进制数，深色对应b₇表示第2个码字。OID标识通过上述编码过程转换为二进制码字后，按照码字顺序依次填充到宏模块中。GM二维条码最多可以有27×27个宏模块，最多可以容纳OID标识的数字长度为2751个。(资料性)OID标识在CM码中的编码与存储方式C.1OID标识在CM码中的编码方式OID标识在CM码中的编码方式与在GM码中的编码方式相同，见B.1。C.2OID标识在CM码中的存储方式每个CM码由矩形模块组成的矩形阵列构成，它由编码区域和功能区域组成，功能区域包括开始图形、结束图形、数据段分隔图形以及定位孔图形。图C.1是CM码的存储结构示意图。OID标识通过编码后转换为二进制码字流，按照一定的排列规则存储在数据段当中。空白区空白区图C.1CM码的存储结构示意图码字在数据段中按照从下至上、从左至右的顺序排列，从左至右依次填充每个数据段，深色单元模块标识二进制“1”,浅色单元模块表示二进制“0”。每个数据段的前7个码字空间留给格式信息。图C.2是版本2的CM码数据段的码字排列顺序示意图，码字空间A～G由格式信息填充，码字空间0～91由数据码字和纠错码字填充。109G8F7E6D5C4B3A2图C.2编码空间图CM码有32个可选版本，每个版本可采用1到32个数据段，共有32×32种规格，符号规格从39×18模块到1093×483模块。使用最低纠错等级的最大版本、最多数据段的CM码，可以存储OID标识的数字个数为138462个。GB/T41810—2022(资料性)物联网标识体系在工程机械制造业中的应用D.1物联网标识体系在工程机械制造业中的应用领域D.1.1跨域标识共享与关联服务物联网标识体系兼容异构标识媒体和编码机制，实现了不同行业、不同专业、不同系统的标识共享。物联网数据采集体系的目标是全面感知工业生产设备、物料以及工艺等的属性、状态和位置等信息。基于不断完善的物联网标识体系，可以不断丰富工程机械智能制造采集数据的内容和类型，提升工程机械智能制造关于技术状态等的多种信息服务以及与工程机械制造行业关联数据的知识服务水平。D.1.2工程机械智能制造流程优化物联网标识体系可与工程机械制造企业内部的ERP系统、MES系统、条码系统、仓储管理系统、PLM系统等通过API实现集成协作。在工厂内部通过条码、电子标签等对原材料、产品、半成品等进行有效标识和数据采集，通过对部分生产线的智能化改造，能够使企业信息系统内部及不同信息系统之间互联互通，缩短产品研发、