項(xiàng)目一

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析【知識(shí)目標(biāo)】

掌握工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析的架構(gòu)。

掌握一維碼、二維碼、RFID通信方法。

掌握PLC對(duì)一維碼、二維碼、RFID芯片內(nèi)容的讀寫(xiě)方法?！灸芰δ繕?biāo)】

能應(yīng)用掃碼器，進(jìn)行一維碼數(shù)據(jù)的讀取解析。

能應(yīng)用機(jī)器視覺(jué)，進(jìn)行二維碼數(shù)據(jù)的讀取解析。

能應(yīng)用RFID讀寫(xiě)器，進(jìn)行RFID數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)解析。【素質(zhì)目標(biāo)】

培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工匠精神。

培養(yǎng)學(xué)生持之以恒的學(xué)習(xí)態(tài)度。

培養(yǎng)學(xué)生程序編寫(xiě)的創(chuàng)新意識(shí)。任務(wù)1.2二維碼數(shù)據(jù)采集及標(biāo)識(shí)解析架構(gòu)在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，標(biāo)識(shí)解析是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效管理和交互的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，對(duì)工業(yè)對(duì)象的準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)和高效解析變得至關(guān)重要，理解標(biāo)識(shí)解析有助于更好地理解工業(yè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)原理。本任務(wù)需應(yīng)用工業(yè)數(shù)據(jù)采集中常用的二維碼為載體進(jìn)行工業(yè)數(shù)據(jù)采集，并解析標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)及應(yīng)用，通過(guò)硬件組態(tài)、視覺(jué)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置完成通訊，采集二維碼數(shù)據(jù)，進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)的整合與管理。1.2.1任務(wù)要求1.任務(wù)要求標(biāo)識(shí)解析是指通過(guò)為工業(yè)對(duì)象賦予唯一的標(biāo)識(shí)，并建立相應(yīng)的解析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些標(biāo)識(shí)的快速、準(zhǔn)確解讀和定位，從而獲取與該對(duì)象相關(guān)的各種信息，實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)、跨行業(yè)、跨地域的信息資源集成共享，可助力實(shí)現(xiàn)工業(yè)全要素、各環(huán)節(jié)信息互通共享，成為信息互通的關(guān)鍵樞紐。標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)包括標(biāo)識(shí)編碼和解析系統(tǒng)，通過(guò)“統(tǒng)一編碼”和“公共解析”，標(biāo)識(shí)解析平臺(tái)能助力構(gòu)建工業(yè)全要素、各環(huán)節(jié)信息互通共享的平臺(tái)，細(xì)化了解析顆粒度，豐富了解析內(nèi)容，在工業(yè)4.0時(shí)代，標(biāo)識(shí)解析能夠契合更多元的數(shù)據(jù)流動(dòng)需求。1.標(biāo)識(shí)解析認(rèn)知1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備標(biāo)識(shí)編碼是為了唯一地標(biāo)識(shí)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的各種對(duì)象而設(shè)計(jì)的一套規(guī)則和符號(hào)系統(tǒng)。它賦予每個(gè)對(duì)象一個(gè)特定的代碼，使得這些對(duì)象能夠在不同的系統(tǒng)和環(huán)節(jié)中被準(zhǔn)確地識(shí)別、定位和管理。1）標(biāo)識(shí)編碼特點(diǎn)編碼規(guī)則具有唯一性、可擴(kuò)展性、兼容性。唯一性是指每個(gè)被標(biāo)識(shí)的對(duì)象必須擁有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的編碼，不能與其他對(duì)象的編碼重復(fù)。這是確保標(biāo)識(shí)有效性的基礎(chǔ)，避免混淆和錯(cuò)誤的發(fā)生。為了實(shí)現(xiàn)唯一性，編碼的生成通常會(huì)結(jié)合多種因素，如對(duì)象的類型、生產(chǎn)批次、序列號(hào)等，通過(guò)特定的算法來(lái)保證編碼的唯一性。2.標(biāo)識(shí)編碼1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備1）標(biāo)識(shí)編碼特點(diǎn)可擴(kuò)展性是指隨著工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展和新對(duì)象的不斷出現(xiàn)，標(biāo)識(shí)編碼系統(tǒng)需要具備良好的可擴(kuò)展性。這意味著編碼規(guī)則應(yīng)該能夠適應(yīng)未來(lái)可能出現(xiàn)的新對(duì)象類型和業(yè)務(wù)需求?？蓴U(kuò)展性可以通過(guò)預(yù)留一定的編碼空間、采用分層結(jié)構(gòu)或動(dòng)態(tài)編碼等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。兼容性是指標(biāo)識(shí)編碼應(yīng)盡可能與現(xiàn)有的國(guó)際、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范兼容，以便于不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和共享。兼容性可以減少系統(tǒng)集成的難度和成本，提高標(biāo)識(shí)的通用性和互操作性。2.標(biāo)識(shí)編碼1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備2）標(biāo)識(shí)編碼應(yīng)用供應(yīng)鏈管理：在供應(yīng)鏈管理中，標(biāo)識(shí)編碼可以用于標(biāo)識(shí)貨物、運(yùn)輸工具和倉(cāng)庫(kù)等對(duì)象，實(shí)現(xiàn)物流的全程跟蹤和管理。例如，通過(guò)貨物標(biāo)識(shí)，可以實(shí)時(shí)掌握貨物的位置和狀態(tài)，優(yōu)化物流配送路線；通過(guò)運(yùn)輸工具標(biāo)識(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸過(guò)程的監(jiān)控和管理，提高運(yùn)輸效率和安全性。智能服務(wù)：在智能服務(wù)領(lǐng)域，標(biāo)識(shí)編碼可以用于標(biāo)識(shí)服務(wù)對(duì)象和服務(wù)資源，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的個(gè)性化定制和高效管理。例如，通過(guò)客戶標(biāo)識(shí)，可以為客戶提供個(gè)性化的服務(wù)推薦和定制化的解決方案；通過(guò)服務(wù)資源標(biāo)識(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)資源的優(yōu)化配置和高效利用。2.標(biāo)識(shí)編碼1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備標(biāo)識(shí)的類型包含產(chǎn)品標(biāo)識(shí)、設(shè)備標(biāo)識(shí)、零部件標(biāo)識(shí)。產(chǎn)品標(biāo)識(shí)：用于唯一標(biāo)識(shí)工業(yè)產(chǎn)品，可包含產(chǎn)品的型號(hào)、批次、序列號(hào)等信息。設(shè)備標(biāo)識(shí)：標(biāo)識(shí)工業(yè)生產(chǎn)中的各種設(shè)備，如機(jī)床、機(jī)器人等，以便進(jìn)行設(shè)備管理和監(jiān)控。零部件標(biāo)識(shí)：對(duì)產(chǎn)品的零部件進(jìn)行標(biāo)識(shí)，方便在生產(chǎn)、維修等環(huán)節(jié)進(jìn)行追溯和管理。本任務(wù)采用二維碼完成信息采集及解析。二維碼是在一維條形碼技術(shù)的基礎(chǔ)上衍生而來(lái)的，在水平和垂直方向的二維空間存儲(chǔ)信息，既記錄橫向信息也記錄縱向信息、也是按照“0”和“1”的比特群進(jìn)行設(shè)計(jì)的。二維條形碼技術(shù)已廣泛應(yīng)用在國(guó)防、公共安全、交通運(yùn)輸、醫(yī)療保健業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域，目前在支付領(lǐng)域應(yīng)用最多。3.標(biāo)識(shí)載體1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的二維條形碼包括PDF417、QR、DataMatix、MaxiCode等。從技術(shù)角度分類可以分為行排式二維條形碼和矩陣式二維條形碼兩種類型。行排式二維條形碼(又積式或?qū)优攀蕉S碼)的編碼原理是建立在一維條碼基礎(chǔ)之上，按需要堆積成兩行或務(wù)它在編碼設(shè)計(jì)、校驗(yàn)原理、識(shí)讀方式等方面繼承了一維條碼的一些特點(diǎn)，識(shí)讀設(shè)備和條碼刷與一維條形碼技術(shù)兼容。但由于行數(shù)的增加，需要對(duì)行進(jìn)行判定，其譯碼算法與軟件也與一維條碼不完全相同。有代表性的行排式二維條碼有PDF417、Code16K、Code49等。排式二維條形碼如圖1.2-1所示。3.標(biāo)識(shí)載體1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備矩陣式二維條形碼，是平時(shí)最常見(jiàn)的二維條形碼，通過(guò)黑白(其他顏色也有)像素矩陣中不同的分布進(jìn)行編碼，在矩陣元素區(qū)出現(xiàn)的點(diǎn)(方、圓等形狀)表示二進(jìn)制的“1不出現(xiàn)則表示“0”，通過(guò)點(diǎn)排列確定其信息。矩陣式二維條形碼分為若干個(gè)小區(qū)域,每個(gè)區(qū)域有一定信息，角上有三個(gè)色塊，可以保證無(wú)論從哪個(gè)方向掃描都可正確定位信息,中色塊可以存放個(gè)性化圖標(biāo)。有代表性的矩陣式二維條形碼有MaxiCode、QR、DatMaAztec等，如圖1.2-2所示。3.標(biāo)識(shí)載體1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備1）整體架構(gòu)需求工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系核心包括標(biāo)識(shí)編碼、標(biāo)識(shí)注冊(cè)、解析系統(tǒng)、標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)及基于標(biāo)識(shí)的應(yīng)用五部分。為解決工業(yè)系統(tǒng)元素互聯(lián)的問(wèn)題，建立物理實(shí)體間的通信，實(shí)現(xiàn)上層數(shù)據(jù)端到端流動(dòng)，為深層次的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)資源，需要從工業(yè)元素的信息采集網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、信息共享、安全保障、應(yīng)用等多個(gè)層面進(jìn)行描述，建立業(yè)務(wù)、功能、實(shí)施、安全等多角度的視圖，明確各參與方的角色定位、業(yè)務(wù)流程、服務(wù)能力、系統(tǒng)性能、安全保障能力等.4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系架構(gòu)1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備1）整體架構(gòu)需求當(dāng)前，全球存在多種標(biāo)識(shí)解析架構(gòu)，以EPCgloba架構(gòu)、OID架構(gòu)、DOA架構(gòu)等為主。其中，EPCglobal架構(gòu)由國(guó)際物品編碼組織(CS1)推進(jìn)，OID架構(gòu)由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)和國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門(ITU-T)推進(jìn)，DOA架構(gòu)的主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)Handle由數(shù)字對(duì)象編碼規(guī)范機(jī)構(gòu)(DONA)基金會(huì)組織運(yùn)行。Handle系統(tǒng)采用扁平化的兩階段命名機(jī)制，設(shè)計(jì)自有的Handle解析系統(tǒng)和DoIP數(shù)據(jù)交換協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字對(duì)象標(biāo)識(shí)互操作。EPC和OID均采用層級(jí)化的編碼格式，設(shè)計(jì)基于DNS的對(duì)象名解析服務(wù)(ONS)和OID解析系統(tǒng)(ORS)及相應(yīng)的數(shù)據(jù)交互協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)識(shí)對(duì)象全生命周期管理。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系架構(gòu)1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備2）編碼與存儲(chǔ)需求標(biāo)識(shí)編碼是用于唯一識(shí)別機(jī)器、產(chǎn)品等物理資源和算法、工字等虛擬資源的身份符號(hào)。標(biāo)識(shí)載體是用于承載標(biāo)識(shí)編碼的標(biāo)簽或存儲(chǔ)裝置。標(biāo)識(shí)編碼分為公有標(biāo)識(shí)和私有標(biāo)識(shí)。公有標(biāo)識(shí)適用于開(kāi)環(huán)應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外的主流公有標(biāo)識(shí)包括GS1、Handle、OID、Ecode等。其中，GS1主要用于產(chǎn)品與服務(wù)的貿(mào)易流通；Handle主要用于數(shù)字資產(chǎn)管理；OID主要用于網(wǎng)絡(luò)資源管理；Ecode主要用于標(biāo)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)單個(gè)物品。私有標(biāo)識(shí)適用于閉環(huán)應(yīng)用，如追溯碼、防偽碼、營(yíng)銷碼、企業(yè)內(nèi)部標(biāo)識(shí)等。標(biāo)識(shí)載體當(dāng)前以一維碼、二維碼、RFID和NFC應(yīng)用為主，在智能家居、智慧交通等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域逐步引入了UICC、通信模組等主動(dòng)標(biāo)識(shí)載體。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系架構(gòu)1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備2）編碼與存儲(chǔ)需求目前，多標(biāo)識(shí)編碼體系之間的兼容性不足，難以實(shí)現(xiàn)信息的互聯(lián)與共享，并且尚不能覆善制造業(yè)各個(gè)領(lǐng)域，需提出兼容多體系的適用于工業(yè)制造的編碼方案，實(shí)現(xiàn)標(biāo)識(shí)對(duì)象在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全局的唯一尋址及不同標(biāo)識(shí)之間的數(shù)據(jù)映射。同時(shí)，隨著工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型不斷加深急需部署具備聯(lián)網(wǎng)通信能力的主動(dòng)標(biāo)識(shí)載體，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、設(shè)備的智能管理，應(yīng)規(guī)范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)在主動(dòng)標(biāo)識(shí)載體中的接口協(xié)議、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和對(duì)接方式，進(jìn)一步梳理和明確其工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，拓寬在行業(yè)和公共領(lǐng)域的應(yīng)用。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系架構(gòu)1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備3）采集與處理需求標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)采集與處理，是指基于采集設(shè)備感知和獲取對(duì)象標(biāo)識(shí)及其相關(guān)信息的過(guò)程，應(yīng)具備協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)過(guò)濾清洗、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、語(yǔ)義匹配等能力。一維碼技術(shù)可以識(shí)別商品的基本信息，如商品名稱、價(jià)格等。二維碼技術(shù)可表示各種多媒體信息及多種文字信息。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽。傳感器網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)的多種信號(hào)的實(shí)時(shí)采集與檢測(cè)。近場(chǎng)通信(NFC)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、安全、低功耗的近距離數(shù)據(jù)傳輸。主動(dòng)標(biāo)識(shí)載體技術(shù)能夠與運(yùn)營(yíng)商的公共網(wǎng)絡(luò)能力相結(jié)合，主動(dòng)發(fā)起與標(biāo)識(shí)相關(guān)的服務(wù)。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系架構(gòu)1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備3）采集與處理需求目前，基于一維碼、二維碼、電子標(biāo)簽等自動(dòng)識(shí)別和采集已具備完善的技術(shù)體系，通用產(chǎn)品已形成規(guī)?；a(chǎn)與應(yīng)用，其他被動(dòng)采集設(shè)備的采集標(biāo)準(zhǔn)如傳感器網(wǎng)絡(luò)、非接觸識(shí)別卡及讀寫(xiě)器等也已基本完備，需完善主動(dòng)標(biāo)識(shí)載體的采集類標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)結(jié)合應(yīng)用需求建立多應(yīng)用場(chǎng)景下的采集類標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于處理類標(biāo)準(zhǔn)，如數(shù)據(jù)過(guò)濾、語(yǔ)義匹配等，當(dāng)前還缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，需要根據(jù)企業(yè)的具體采集與處理需求加快推進(jìn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)、研制。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系架構(gòu)1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備4）

解析需求標(biāo)識(shí)解析是指根據(jù)標(biāo)識(shí)編碼查詢目標(biāo)對(duì)象網(wǎng)絡(luò)位置或者相關(guān)信息的過(guò)程。解析技術(shù)體系包括分層模型、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式、安全機(jī)制。標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)主要包括DNS、EPC的ONS、OID的ORS、Handle標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)和基干區(qū)塊鏈的分布式解析系統(tǒng)。其中，DNS、ONS和ORS均為樹(shù)形結(jié)構(gòu)，解析技術(shù)較為成熟Handle和區(qū)塊鏈為分布式架構(gòu)，具備更高的安全可靠性和更優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)管理效率。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外面向?qū)嶓w對(duì)象的標(biāo)識(shí)解析服務(wù)主要依賴基于DNS的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，但均存在單點(diǎn)故障、域名欺騙等問(wèn)題。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析需加強(qiáng)與5G、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的融合，構(gòu)建滿足復(fù)雜工業(yè)場(chǎng)景下“人、機(jī)、物”的全面互聯(lián)、平等共治、自主可控的融合型解析架構(gòu)，并制定相應(yīng)的通信協(xié)議、安全認(rèn)證等技術(shù)規(guī)范。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系架構(gòu)1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備5）

數(shù)據(jù)與交互需求數(shù)據(jù)與交互是指，通過(guò)對(duì)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)過(guò)濾、去重、映射及對(duì)標(biāo)識(shí)服務(wù)數(shù)據(jù)建模和語(yǔ)義處理，解決標(biāo)識(shí)對(duì)象由于行業(yè)不同、垂直領(lǐng)域的用途不同造成的數(shù)據(jù)性質(zhì)各異和表達(dá)形式不同，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)的處理、關(guān)聯(lián)、整合和描述，促進(jìn)跨企業(yè)、跨行業(yè)、跨地區(qū)和跨國(guó)家的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)共享服務(wù)。國(guó)際上數(shù)據(jù)交互涵蓋細(xì)分領(lǐng)域數(shù)據(jù)字典的制定，以IEC、IEEE為主導(dǎo)，從工業(yè)生產(chǎn)面臨的具體問(wèn)題出發(fā)，涉及電子電器、機(jī)械等工業(yè)數(shù)據(jù)字典的參數(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)指標(biāo)、開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)互通等標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于實(shí)現(xiàn)的接口細(xì)節(jié)一般不做詳細(xì)規(guī)定，具有分層、異構(gòu)、碎片化特征。國(guó)內(nèi)已有部分領(lǐng)域的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)交互類標(biāo)準(zhǔn):在IT側(cè)，側(cè)重于對(duì)實(shí)體元數(shù)據(jù)建立接口級(jí)別的交互規(guī)范;在OT側(cè)，如運(yùn)輸、電力、儀表等行業(yè)，均建立了基于行業(yè)應(yīng)用的交互規(guī)范，如運(yùn)輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典、自動(dòng)抄表數(shù)據(jù)交互協(xié)議、變電站數(shù)據(jù)交互規(guī)范等。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系架構(gòu)1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備5）

數(shù)據(jù)與交互需求與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)相比，由于工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景復(fù)雜多變，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)增加了標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)交互的難度。難點(diǎn)主要在兩方面:一是智能設(shè)備、工業(yè)軟件、信息化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和操作系統(tǒng)不一致，需制定面向應(yīng)用的通用性互操作協(xié)議;二是制造業(yè)的不同行業(yè)、垂直領(lǐng)域內(nèi)的數(shù)據(jù)具有不同性質(zhì)、不同類型、不同表達(dá)形式，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一致，導(dǎo)致工業(yè)數(shù)據(jù)難以實(shí)現(xiàn)信息共享和交互，需構(gòu)建標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)模型、建立面向工業(yè)對(duì)象的統(tǒng)一元數(shù)據(jù)規(guī)范。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系架構(gòu)1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備6）

設(shè)備與中間件需求設(shè)備與中間件，是指提供系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件之間數(shù)據(jù)傳輸、過(guò)濾、轉(zhuǎn)換等功能的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析服務(wù)設(shè)備，是解決數(shù)據(jù)交互、多源異構(gòu)標(biāo)識(shí)互通，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)部件之間的互通和資源共享的有效手段。目前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與中間件標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，包括信息技術(shù)消息中間件、數(shù)據(jù)集成中間件、廣電網(wǎng)終端中間件、訪問(wèn)控制中間件、傳感網(wǎng)絡(luò)中間件等領(lǐng)域。其中，功能及相關(guān)協(xié)議類的標(biāo)準(zhǔn)主要集中在DNS、IPv6域名服務(wù)器、域名系統(tǒng)遞歸服務(wù)器等領(lǐng)域，已相對(duì)較完善。中間件接口類標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)缺失，主要集中在設(shè)備終端安全和域名服務(wù)系統(tǒng)安全擴(kuò)展方面。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系架構(gòu)1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備7）

異構(gòu)標(biāo)識(shí)互操作需求異構(gòu)標(biāo)識(shí)互操作，是實(shí)現(xiàn)不同標(biāo)識(shí)系統(tǒng)編碼兼容和系統(tǒng)互聯(lián)互通的關(guān)鍵，通過(guò)對(duì)各個(gè)標(biāo)識(shí)體系間建立數(shù)據(jù)互認(rèn)、數(shù)據(jù)映射及交互協(xié)議等，能解決標(biāo)識(shí)體系之間由于數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等差異造成的體系不互通、不兼容問(wèn)題。目前，已有的異構(gòu)標(biāo)識(shí)互操作標(biāo)準(zhǔn)以編碼兼容為主，但常見(jiàn)標(biāo)識(shí)解析體系的編碼規(guī)則差異較大，且應(yīng)當(dāng)按照?qǐng)鼍昂蜆I(yè)務(wù)需求來(lái)設(shè)計(jì)合理的唯一標(biāo)識(shí)編碼。因此，提高多標(biāo)識(shí)體系間的互操作能力需從解析服務(wù)人手，建立將標(biāo)識(shí)映射到標(biāo)識(shí)、標(biāo)識(shí)映射到地址、標(biāo)識(shí)映射到數(shù)據(jù)的綜合性解析服務(wù)，加快制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，形成統(tǒng)一管理、異構(gòu)兼容的標(biāo)識(shí)解析節(jié)點(diǎn)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)多標(biāo)識(shí)體系的互聯(lián)和互通。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系架構(gòu)1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備8）

應(yīng)用支撐需求目前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式主要可以歸納為智能化生產(chǎn)、個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、服務(wù)化延伸四類業(yè)務(wù)場(chǎng)景，標(biāo)識(shí)解析標(biāo)準(zhǔn)化在四類場(chǎng)景中均可發(fā)揮重要支撐作用。智能化生產(chǎn)是指，從單個(gè)機(jī)器到產(chǎn)線、車間乃至整個(gè)工廠進(jìn)行智能決策和動(dòng)態(tài)優(yōu)化，從而顯著提升全流程生產(chǎn)效率、提高質(zhì)量、降低成本。從標(biāo)準(zhǔn)化角度看，在設(shè)備、配件、車間等各個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定，按照統(tǒng)一的規(guī)范實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和集成，并開(kāi)展大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化，將生產(chǎn)要素的各環(huán)節(jié)通過(guò)統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)規(guī)范進(jìn)行串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)與管理。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系架構(gòu)1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備8）

應(yīng)用支撐需求個(gè)性化定制是指，基于互聯(lián)網(wǎng)獲取用戶個(gè)性化需求，通過(guò)靈活組織設(shè)計(jì)、制造資源和生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)低成本大規(guī)模定制。從標(biāo)準(zhǔn)化角度看，依托物料編碼標(biāo)準(zhǔn)、平臺(tái)接口標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)信息標(biāo)準(zhǔn)，將用戶需求直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)排單，開(kāi)展以用戶為中心的個(gè)性定制與按需生產(chǎn)，有效滿足市場(chǎng)多樣化需求，解決制造業(yè)長(zhǎng)期存在的庫(kù)存和產(chǎn)能問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷動(dòng)態(tài)平衡。網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同是指，形成眾包眾創(chuàng)、協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同制造、垂直電商等一系列新模式，大幅隆低新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)制造成本，縮短產(chǎn)品上市周期。借助標(biāo)識(shí)解析標(biāo)準(zhǔn)化，建立協(xié)同過(guò)程中的數(shù)據(jù)規(guī)范、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，加速?gòu)膯未颡?dú)斗向產(chǎn)業(yè)協(xié)同轉(zhuǎn)變，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力提升，有效促進(jìn)集團(tuán)生產(chǎn)能力優(yōu)化配置與生產(chǎn)效率的顯著提升。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系架構(gòu)1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備8）

應(yīng)用支撐需求服務(wù)化延伸是指，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提供遠(yuǎn)程維護(hù)、故障預(yù)測(cè)、性能優(yōu)化等一系列服務(wù)，并反饋優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型。借助標(biāo)識(shí)解析標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范產(chǎn)品聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)采集的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，各參與方都可以有效利用大數(shù)據(jù)分析延展提供多樣化智能服務(wù)，優(yōu)化存量的同時(shí)帶動(dòng)利潤(rùn)增長(zhǎng)。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系架構(gòu)1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備1）設(shè)備數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控通過(guò)設(shè)備標(biāo)識(shí)，可以快速定位到特定設(shè)備，并采集其運(yùn)行狀態(tài)、性能參數(shù)等數(shù)據(jù)。同時(shí)，標(biāo)識(shí)解析還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。2）產(chǎn)品質(zhì)量追溯在生產(chǎn)過(guò)程中，為每個(gè)產(chǎn)品賦予唯一標(biāo)識(shí)，并將生產(chǎn)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)與標(biāo)識(shí)關(guān)聯(lián)。一旦出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，可以通過(guò)標(biāo)識(shí)解析快速追溯到產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程，找出問(wèn)題根源。3）供應(yīng)鏈管理在供應(yīng)鏈中，利用標(biāo)識(shí)解析可以實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物的實(shí)時(shí)跟蹤和定位，提高物流效率。同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同，優(yōu)化供應(yīng)鏈管理。5.標(biāo)識(shí)解析在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用1.2.3任務(wù)實(shí)施（1）硬件準(zhǔn)備1.任務(wù)準(zhǔn)備序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量備注1工業(yè)相機(jī)MV-CA032-10GC1二維碼/條碼2西門子PLCS712001214CDC/DC/DC1

3視覺(jué)加密狗VM-61001配套網(wǎng)線（2）軟件準(zhǔn)備序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量備注1博途V1612視覺(jué)軟件VisionMaster4.3.011.2.3任務(wù)實(shí)施（1）相機(jī)參數(shù)設(shè)置2.系統(tǒng)安裝打開(kāi)MVS軟件，搜索以太網(wǎng)內(nèi)的相機(jī)，找到康耐視MV-CS032-10GC型號(hào)相機(jī)，進(jìn)行IP地址和網(wǎng)關(guān)設(shè)置。1.2.3任務(wù)實(shí)施（1）相機(jī)參數(shù)設(shè)置2.系統(tǒng)安裝第二步，打開(kāi)VisionMaster軟件，點(diǎn)擊“通用方案”進(jìn)入方案建設(shè)頁(yè)面1.2.3任務(wù)實(shí)施（1）相機(jī)參數(shù)設(shè)置2.系統(tǒng)安裝第三步，完成相機(jī)配置。打開(kāi)相機(jī)配置按鈕，添加設(shè)備列表，選擇“全局相機(jī)”，點(diǎn)擊“確定”。1.2.3任務(wù)實(shí)施（1）相機(jī)參數(shù)設(shè)置2.系統(tǒng)安裝第四步，設(shè)置相機(jī)參數(shù)，類型選擇為“枚舉”，選擇相機(jī)為HikrobotMV-CS032-10GC。1.2.3任務(wù)實(shí)施（1）相機(jī)參數(shù)設(shè)置2.系統(tǒng)安裝第五步，將相機(jī)觸發(fā)源選為“SOFTWARE”，完成相機(jī)配置。1.2.3任務(wù)實(shí)施（2）建立VisionMaster項(xiàng)目2.系統(tǒng)安裝第一步，查找左側(cè)目錄，拖入圖像源、條碼識(shí)別、二維碼識(shí)別3個(gè)流程，并按圖示內(nèi)容完成連接。1.2.3任務(wù)實(shí)施（2）建立VisionMaster項(xiàng)目2.系統(tǒng)安裝第二步，雙擊圖象源進(jìn)行設(shè)置。?

圖像源選擇相機(jī)?

關(guān)聯(lián)相機(jī)選擇剛才建立的“0全局相機(jī)1”?

打開(kāi)“輸出Mono8”1.2.3任務(wù)實(shí)施（2）建立VisionMaster項(xiàng)目2.系統(tǒng)安裝第三步，分別雙擊條碼識(shí)別和二維碼識(shí)別將輸入源改為“1圖像源1.灰度圖像”，點(diǎn)擊“確定”。1.2.3任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)調(diào)試（1）將一維條碼放置在相機(jī)識(shí)別范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)焦距使圖像清晰顯示，點(diǎn)擊如圖所示的項(xiàng)目運(yùn)行按鈕，可看到一維碼的識(shí)別結(jié)果。1.2.3任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)調(diào)試將二維條碼放置在相機(jī)識(shí)別范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)焦距使圖像清晰顯示，點(diǎn)擊如圖所示的項(xiàng)目運(yùn)行按鈕，可看到二維碼的識(shí)別結(jié)果。1.2.3任務(wù)實(shí)施4.驗(yàn)收優(yōu)化該任務(wù)為通過(guò)工業(yè)相機(jī)進(jìn)行一維碼、二維碼的數(shù)據(jù)采集及標(biāo)識(shí)解析，通過(guò)相機(jī)參數(shù)設(shè)置、VisionMaster項(xiàng)目建立及運(yùn)行可識(shí)別一維碼、二維碼所搭載數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。1.2.4

拓展任務(wù)本任務(wù)只進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及標(biāo)識(shí)解析，可進(jìn)一步完成數(shù)據(jù)通訊，將相機(jī)數(shù)據(jù)存入PLC中方便進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)處理，可識(shí)別簡(jiǎn)單的一維碼數(shù)據(jù)存入INT數(shù)據(jù)類型后，通過(guò)設(shè)置相機(jī)通訊及項(xiàng)目編寫(xiě)完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。1.2.4

拓展任務(wù)（1）相機(jī)與PLC的通信第一步、添加通信設(shè)備西門子S7，并配置通信參數(shù)，目標(biāo)PLC的IP。1.2.4

拓展任務(wù)（1）相機(jī)與PLC的通信第二步，在PLC中添加相機(jī)通訊DB。注意：（1）PLC屬性需打開(kāi)PUT/GET;（2）DB塊需取消優(yōu)化塊訪問(wèn)；1.2.4

拓展任務(wù)（1）相機(jī)與PLC的通信第三步，在新建的通信設(shè)備中，參照PLC的DB塊地址添加通信通道；如建立的是int數(shù)據(jù)類型，則相機(jī)中數(shù)據(jù)類型選擇16bit，DB及偏移量與PLC中一致，字節(jié)長(zhǎng)度為2，并勾選上“輪詢讀取”。1.2.4

拓展任務(wù)（1）相機(jī)與PLC的通信第四步，打開(kāi)通訊設(shè)備，測(cè)試數(shù)據(jù)通訊正常。1.2.4

拓展任務(wù)（2）鋼珠數(shù)量檢測(cè)項(xiàng)目整體檢測(cè)方案：1、圖像源：圖像的采集2、顏色轉(zhuǎn)換：將彩色轉(zhuǎn)換為黑白圖像3、高精度匹配：識(shí)別具有模版特征的圖像4、發(fā)送數(shù)據(jù)：發(fā)送檢測(cè)結(jié)果1.2.4

拓展任務(wù)（2）鋼珠數(shù)量檢測(cè)項(xiàng)目第二步，完成顏色抽取組件的調(diào)用，并于圖像源連接；完成顏色轉(zhuǎn)換類型選擇，選擇“RGB轉(zhuǎn)灰度”，點(diǎn)擊“確定”。1.2.4

拓展任務(wù)（2）鋼珠數(shù)量檢測(cè)項(xiàng)目第二步，完成顏色抽取組件的調(diào)用，并于圖像源連接；完成顏色轉(zhuǎn)換類型選擇，選擇“RGB轉(zhuǎn)灰度”，點(diǎn)擊“確定”。1.2.4

拓展任務(wù)（2）鋼珠數(shù)量檢測(cè)項(xiàng)目第三步，高精度匹配組件應(yīng)用：調(diào)用“高精度匹配”組件；完成高精度匹配基本參數(shù)配置，繪制矩形形狀，框選要識(shí)別的區(qū)域；創(chuàng)建特征