工业互联网标识解析体系是工业互联网网络体系的重要组成部分，是支撑工业互联网互联互通的神经枢纽。二级节点是标识解析体系中直接服务企业的核心环节，是为国家工业互联网标识解析体系的重要组成部分，为行业、企业提供标识注册和标识解析服务。目前，已有众多企业(如徐工、中 船、东风等)投入到工业互联网标识解析二级节点建设中。但面向的行业不同，其建设内容和标准不尽相同。

装备制造业的生产制造流程较长、参与企业和交叉环节众多，存在大量非标准化的标识，致使各业务系统孤立、数据分散、全链条协同发展不畅，制约了装备制造业的数字化、智能化转型。工业互联网二级节点是实现工业数据的充分流动和互联互通的路径和方法，为装备制造行业转型升级提供新动力。

1 概述

本文所述的装备制造业工业互联网二级节点建设方法，依托标识解析体系，采用云平台技术，搭建智能应用平台(包括应用支撑能力基础平台和标识解析公共服务平台)，建设功能完备的工业互联网标识解析二级节点，向上接入国家顶级节点，加入国家标识解析体系，如图1所示。面向行业企业提供标识注册、标识解析、标识管理等服务，为企业提供全生命周期设备管理、质量追溯、供应链管理等创新应用提供的应用支撑服务。

图1 二级节点整体架构图

2 装备制造业标识二级节点建设

2.1 标识解析系统

标识解析系统是第三方软件厂家提供，由标识注册子系统、标识解析子系统、标识数据管理子系统和业务综合管理子系统构成。该系统主要提供标识注册、标识解析、业务管理、数据管理、安全保障等基本功能，并且提供Rest API接口，支持系统、平台间的快速集成。

2.2 二级节点与国家顶级节点对接

标识解析系统以RestFUL API的方式提供二级节点接口，包括二级节点与国家顶级节点、企业节点之间的运营管理监测接口、网络通信接口、数据传输接口等。

2.3 制定二级节点管理规范

制定装备制造行业二级节点管理规范，包括二级节点向国家顶级节点同步机制、二级节点的业务操作、系统运维、安全保障、人员管理等方面，以保证二级节点的高效运营。

2.4 建立二级节点安全保障机制

建立装备制造行业二级节点安全保障机制，包括二级节点数据安全管理机制、数据传输安全保障、自身防护能力建设、安全能力建设、安全管理制度建设五个方面。

2.5 基础环境建设

装备制造行业二级节点的基础设施选用公有云服务实现。根据要求灵活配置资源，实现软件控制和调度，实现降低信息化系统的TCO(总体拥有成本)、降低系统维护及运营成本的目标，并且满足信息化建设持续发展和安全可靠运行的要求。提供计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化，将物理层的硬件资源池化，以服务的方式提出来。由X86服务器、存储、网络、安全等设备，为系统提供硬件资源。对于应用需要计算、存储和网络资源等能够进行统一的资源管理和控制。

3 智能应用平台建设

智能应用平台基于工业互联网典型架构，采用云平台技术实现，由应用支撑能力基础平台、标识解析公共服务平台构成，为企业快速接入二级节点和开展标识解析创新应用提供支撑服务。智能应用平台的整体设计架构图如图2所示。

图2 智能应用平台架构图

应用支撑能力基础平台为企业提供数据集成与存储、多租户管理、安全管理、标识解析、设备管理、边缘数据采集等支撑服务。标识解析公共服务平台则面向行业企业提供二级节点的标识注册、标识解析、标识管理等服务，帮助企业完成二级节点对接，具备面向行业提供标识服务的能力与标识集成应用方案。

3.1 应用支撑能力基础平台

应用支撑能力基础平台由PaaS层、SaaS层共同组成，其整体架构如图2所示。

(1)PaaS层

PaaS层由资源部署和管理、大数据系统、标识解析基础服务、核心微服务组件等模块构成。

1)资源部署和管理

包括容器管理、断网容灾和多租户模式，作为整个PaaS平台的基础支撑。

2)大数据系统

大数据系统主要负责海量工业结构化数据、非结构化数据的存储、采集、数据清洗和计算分析;数据存储采用MySQL、influxDB、Redis等数据库;数据采集、清洗和计算由Kafka和EMQ来完成。

3)标识解析基础服务

通过Restful API的方式，实现平台与标识解析系统的对接，从而实现业务数据与标识解析数据的关联，赋予平台标识解析的能力，形成标识解析基础服务。

4)核心微服务组件

核心微服务组件由资产服务、租户服务、数据服务、接口服务构成，为SaaS软件开发提供微服务调用接口。

(2)SaaS层

SaaS层负责将云端数据通过逻辑处理转换成业务数据，并通过浏览器以列表、图表等方式显示。同时，支持Websocket推送实时数据至客户端(浏览器)进行显示。标识解析公共服务平台部署在SaaS层。

3.2 标识解析公共服务平台

标识解析公共服务平台是一个面向装备制造业企业以及平台运营商提供服务能力的门户网站，提供统一登录入口、权限管理、标识申请、企业审核、数据模板管理、数据查询(标识解析)、统计分析、托管服务等功能服务。该平台由门户网站、控制台和CMS内容管理系统3个部分组成，其功能如图3所示。

图3 公共服务平台功能组成图

门户网站做为平台的访问入口，主要提供标识解析服务，同时向用户宣传标识解析的应用价值，吸引装备制造业各企业入驻，为行业赋能;CMS内容管理系统用于动态更新门户网站内容，由平台运营商使用，不向互联网用户开放;控制台向装备制造业各企业提供标识数据管理服务和集成创新应用。同 时，提供标识接口使用示例，帮助企业实现应用与二级节点对接，让企业按需共享数据，打破信息孤岛。

另外，标识解析公共服务平台可为企业用户提供API接口服务，实现与企业信息系统的对接，将企业现有的第三方软件如ERP、CRM、SCM与二级节点标识解析系统进行集成。企业用户可灵活定制开发自有系统的功能，快速接入二级节点。

4 应用及效果

某制造企业的质量追溯系统通过API接口服务与本文所述的装备制造业工业互联网二级节点对接，利用标识解析公共服务平台，将产品生产信息标识化，提供数字化、网络化的存储和查询功能，实现生产过程质量追溯应用。具体应用场景如下：

图4 生产过程质量追溯应用

(1)生产信息录入

生产人员通过质量追溯系统录入产品生产过程信息，建立产品生产全过程档案(时间、人员、部 件、检测、包装)，统计生产信息，实现产品生产过程追踪溯源和透明化管控。

(2)产品打码

生产过程信息同步至二级节点，实现产品信息标识化。将工业互联网标识以二维码的形式打码到铭牌上，赋予每一个产品唯一的“身份证”方便管理。

(3)产品维修

维修人员通过扫描产品二维码标识，查询产品软硬件信息，分析故障原因，快速检修，上传维修记录。

(4)产品售后

用户扫描产品二维码，了解产品性能参数和使用说明，产品出现一旦故障，可快速追溯至供应商和人员。该应用效果显著，帮助企业形成了有效的产品生产过程质量追溯体系，打破企业内部信息孤岛、实现数据互联互通，实现数据完整性与可追溯性。同时，综合提高企业管理水平，降低企业管理成本、提高企业管理效率。

5 结束语

本文所述的装备制造业工业互联网二级节点能够面向装备制造行业上、下游企业提供标识服务，现已接入20多家装备制造企业，实现标识注册量100多万条。初步在部分企业探索了产品质量追溯创新应用，有助于提升企业的生产、管理和服务能力。装备制造业工业互联网二级节点极具实用价值，未来可推广至全生命周期设备管理、供应链管理等创新应用中，实现跨地区、跨企业的工业信息互联互通，形成更多的智能化生产、网络化协同等场景解决方案。