2022工业互联网标识解析-冷链物流追溯白皮书-AIIVIP专享VIP免费

工业互联网标识解析——冷链物流追溯白皮书工业互联网产业联盟(AII)2022年12月声明本报告所载的材料和信息,包括但不限于文本、图片、数据、观点、建议,不构成法律建议,也不应替代律师意见。本报告所有材料或内容的知识产权归工业互联网产业联盟所有(注明是引自其他文献的内容除外),并受法律保护。如需转载,需联系本联盟并获得授权许可。未经授权许可,任何人不得将报告的全部或部分内容以发布、转载、汇编、转让、出售等方式使用,不得将报告的全部或部分内容通过网络方式传播,不得在任何公开场合使用报告内相关描述及相关数据图表。违反上述声明者,本联盟将追究其相关法律责任。工业互联网产业联盟联系电话:010-62305887邮箱:aii@caict.ac.cn前言自2020年新冠疫情爆发以来,我国冷链物流市场规模快速扩张、市场需求持续旺盛、企业注册量大幅增加,整体产业呈现指数级增长趋势,冷链物流的特殊性使其成为疫情防控、民生保障的重要一环。2021年12月,国务院办公厅印发《“十四五”冷链物流发展规划》,明确提出要加快建设全国性冷链物流追溯监管平台,逐步分类实现全程可视可控、可溯源、可追查。在物联网、大数据、5G、区块链等新一代信息技术的驱动下,冷链物流行业正在加速数字化转型,数字化、网络化、智能化进程加快。然而,冷链物流行业仍存在产业断链、流通率低、资源零散等诸多问题和短板,加快构建创新融合的追溯体系以进一步保障产品质量成为迫切需求。工业互联网作为第四次工业革命的基石,是新一代信息技术与制造业深入融合的产物,更是实现数据要素高效共享和优化利用的重要保障。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,是实现工业全要素、各环节信息互通的关键枢纽。通过赋予每一个产品、零部件、机器设备唯一的“身份证”,实现全网资源的灵活区分和信息管理。冷链物流追溯正在成为工业互联网标识解析技术的一个典型应用场景。基于标识解析技术的跨境冷链全链条追溯、乳品全程追溯与防伪验证等典型应用已在企业积累部分实践经验,随着标识规模化效益逐步显现,必将为打造冷链物流追溯新模式和新应用、推动冷链物流行业数字化转型提供重要支撑。本白皮书编写过程中,得到了联盟成员及众多企业、研究机构、高校的大力支持,在此一并致谢。牵头编写单位:中国信息通信研究院参与编写单位:北京交通大学中国物流与采购联合会物流信息服务平台分会国药控股上海生物医药有限公司南京卫岗乳业有限公司北京福通互联科技集团有限公司荣成泰祥食品股份有限公司江苏康缘药业股份有限公司上海旺链信息科技有限公司腾讯云计算(北京)有限责任公司海尔数字科技(上海)有限公司江苏中天互联科技有限公司浪潮工业互联网股份有限公司北京京邦达贸易有限公司苏宁易购集团股份有限公司广东京东云计算有限公司北京华信瑞德信息技术有限公司大连金马衡器有限公司淮安市江淮智慧科技有限公司中国移动通信集团辽宁有限公司中国移动通信集团辽宁有限公司铁岭分公司中车石家庄车辆有限公司河北航投信息技术有限公司中国联合网络通信有限公司河北省分公司工业互联网产业联盟公众号编写组成员(排名不分先后):邵小景、刘阳、田娟、池程、王永军、兰洪杰、晏庆华、王卫、耿永忠、黄秋原、宋振宇、朱峰、丁晓东、宋华、卢艳明、王茹、吴云、刘洪展、张欣、刘涛、于中阳、李昕尧、李建慧、时吟雪、杨晓明、时宗胜、蒋剑、沈理浩、李奇颖、李文博、于静、郝国微、李汪祥、孙学斌、白学伟、杨建新、段进军、邓绍爱、张光明、雷华、刘文战、周欣、邰亚东、孙淮林、杜春阳、钱坤、王兴禹、张照、徐柳、云雷、童山虎、李子潇、姬连凯、薛胜利、武东毅、高彦军、朱明磊、杨小妹目录一、冷链物流追溯概述................................................................................1(一)冷链物流追溯定义......................................................................1(二)国际冷链物流追溯体系发展现状..............................................1(三)国内冷链物流追溯体系发展现状..............................................3二、我国冷链物流追溯面临的挑战与机遇................................................8(一)面临的挑战.................................................................................8(二)面临的机遇.................................................................................9三、基于工业互联网标识解析的冷链物流追溯总体架构.......................11四、基于工业互联网标识解析的冷链物流追溯关键技术.......................14(一)标识解析技术:异构编码的映射转换和统一查询入口.........15(二)数据模型技术:多源异构数据的融通互联.............................16(三)主动标识载体技术:冷链设备的主动联网通信.....................18(四)实时定位技术:在途车辆的实时定位和跟踪.........................19(五)区块链技术:追溯信息的可信认证.........................................21五、工业互联网标识解析冷链物流追溯实施路径...................................23(一)实施架构...................................................................................23(二)重点行业标识解析追溯应用....................................................26六、多措并举推动我国冷链物流追溯体系建设.......................................46(一)加强政府监管力度,筑牢冷链物流产品底线.........................46(二)强化数据融通互信,实现数据要素畅通互联.........................47(三)开展关键标准研制,促进行业规范有序发展.........................47(四)构建数据可信机制,增强冷链物流追溯效能.........................47(五)布局新型基础设施,提高冷链物流数字能力.........................48(六)加强国际交流合作,提升冷链追溯国际竞争力.....................48—1—一、冷链物流追溯概述(一)冷链物流追溯概念冷链物流是指利用温控、保鲜等技术工艺和冷库、冷藏车、冷藏箱等设施设备,确保冷链产品在初加工、储存、运输、流通加工、销售、配送等全过程始终处于规定温度环境下的专业物流。随着高品质消费品、高质量物流服务、新冠肺炎疫情防控常态化等需求快速增长,冷链物流产业备受关注,特别是自我国发布《“十四五”冷链物流发展规划》以来,冷链物流上升至国家战略高度,其中提出,要加快建设全国性冷链物流追溯监管平台,完善冷链物流服务追溯体系,实现多层次、多系统、跨区域冷链物流追溯闭环,提升冷链监管效能,满足人民消费安全需要。冷链物流追溯是指通过记录和标识,针对冷链产品在生产、加工、运输、仓储、流通加工及配送等过程中的历史、应用情况及所处位置信息进行追踪和溯源的过程。冷链物流追溯对象主要包括果蔬、乳制品、肉类产品、水产品、速冻食品和医药产品,其关键环节主要包括冷链产品生产及加工环节、冷链运输与仓储环节、冷链产品配送环节。冷链物流追溯是一个复杂的问题,是产业数字化转型的典型实践,是涉及工业互联网、区块链、物联网、热能与动力工程等技术融合的多学科、多领域协同产业。(二)国际冷链物流追溯体系发展现状国际上来看,20世纪90年代美国开始建立生鲜农产品溯源法律法规,要求提供回溯的产品档案信息,以保障进入市场的生鲜农产品的质—2—量安全,随后欧盟、日本等主要发达国家相继开展牛肉、蔬菜等产品冷链追溯体系建设,通过立法、创新制冷技术、搭建交通运输网络,逐步建立起了完善的追溯体系,国际冷链物流进入快速发展期。图1国际冷链物流追溯发展历程美国针对蔬菜产品,建立了“田间采后预冷—冷库—冷藏车运输—批发站冷库—超市冷柜—消费者冰箱”的蔬菜冷链流通体系。针对医药产品,通过自动控温与温度监控系统实时监控医药温度,保持疫苗、生物制剂等医药运输温度在2-8℃范围内。针对水产品,2016年美国国家海洋和大气管理局(NOAA)发布公告《进口水产品应对IUU及水产品欺诈的追溯识别机制》法规草案,要求企业进口指定17种类水产品需向公共追溯系统提供进口产品的相关信息,经审核确认该水产品是合法后方可进口。欧盟宣布从2005年初开始,凡在欧盟市场销售的水产类食品上必须要有可追溯标签,否则拒绝进入。2012年欧盟委员会公布欧盟16/2012法规,主要是针对冷冻动物源性食品增加了对生产日期(DateofProduction)和冷冻日期(DateofFreezing)的相关规定,进一步完善冷冻动物源性食品链的追溯信息,该法规的实施对各有关食品加工企业的体系文件及追溯管理制度产生了较大影响。日本于2002年启用Seica果蔬追溯信息系统,这是日本在果蔬方面—3—最具影响力的追溯体系,主要从农产品信息、生产者信息、出货信息进行追溯。2003年4月制定并公布了《食品可追溯指南》,同年强制对牛进行标识,之后越来越多的农产品实现了溯源性。2005年日本推出了主要针对果蔬农场管理的JGAP(日本良好农业规范),通过实施JGAP认证推进对其的追溯。(三)国内冷链物流追溯体系发展现状我国于20世纪90年代出现城际配送的冷库和冷藏车,2004年专业冷链物流企业的发展大幅提升了速冻生鲜产品消费市场占有率,“十二五”至“十三五”期间,随着食品安全问题引起政府高度重视以及冷链产品进出口贸易增多,冷链物流相关标准相继发布、冷链产品追溯平台全国部署、国际冷链物流组织能力显著增强。当前“十四五”时期,我国高品质市场供给需求快速增长,冷链物流也将迈入高质量发展的新阶段,国家发改委、农业部、交通部、市场监管局等部门以《“十四五”冷链物流发展规划》为统领进行系统谋划,共同推进建立现代冷链物流体系,为构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局提供有力支撑。1.政策措施:点面结合精准实施2015年国务院办公厅发布《关于加快推进重要产品追溯体系建设的意见》提出建立完善食用农产品、食品、药品、稀土产品等重要产品追溯体系建设融合发展,实现重要产品来源可查、去向可追、责任可究。新冠肺炎疫情爆发后,冷链物流追溯的重要性再次凸显,2021年12月国务院发布了我国首个《“十四五”冷链物流发展规划》,明确提出要加强冷链物流食品品质监测、仓储运输过程温湿度智能感知、卫星定位—4—技术的应用,形成冷链物流智慧监测追溯系统,实现各环节数据实时监控和动态更新,自此标志着我国冷链物流追溯上升到国家战略高度。图2冷链产品追溯标准研制情况2.技术标准:国内国际同步推进2012年我国发布首个冷链物流追溯推荐性国家标准GB/T28843-2012《食品冷链物流追溯管理要求》,从建立追溯体系、温度信息采集、追溯信息管理、实施追溯管理等四个方面进行了规定。2020年首个强制性国家标准GB31605-2020《食品安全国家标准食品冷链物流卫生规范》发布,对食品冷链物流的追溯及召回等进行了严格且明确的规定和要求。2021年深圳市市场监管局发布两项地方标准《进口冻品集中监管仓追溯要求及追溯码编码规范》和《进口冻品集中监管仓参与方信息和产品信息规范》,对进口冷冻食品集中监管仓提出明确要求。同年我国牵头的ISOTR16340《基于区块链的冷链溯源平台应用》国际标准技术报告正式立项,标志着我国在推动国际冷链溯源方面的作用越加凸显。图3冷链产品追溯标准研制情况—5—3.追溯平台:从上到下全国搭建为提高我国肉类蔬菜流通质量安全保障能力,2012年商务部以肉类、蔬菜“一荤一素”为重点,主导建设了肉类蔬菜流通追溯管理平台以及流通节点追溯子系统,推动形成流通信息链条和责任追溯链条。2019年农业部主导建设国家农产品质量安全追溯管理信息平台,以责任主体登记和产品流向管理为核心,分为信息采集、信息查询、分析决策、数据共享四大业务系统,通过赋码、打印、张贴使用等过程,实现农产品质量安全源头可追、去向可查、过程可控、责任可究。2020年国家市场监管总局落实国务院联防联控要求,建设并上线运行全国进口冷链食品追溯管理平台,以“异构识别”突破“信息孤岛”问题,目前已将12个省(市)平台接入全国平台,冷链首站进口量占全国90%以上,实现进口冷链食品从入关到生产加工、批发零售、餐饮、消费者全链条的信息化追溯。图4全国进口冷链食品追溯系统分布4.骨干基地:加快布局逐步实施为推进国家骨干冷链基地的建设工作,2020年国家发改委发布《关—6—于做好2020年国家骨干冷链物流基地建设工作的通知》,发布17个2020年国家骨干冷链物流基地建设名单,重点从能力提升、资源整合、互联互通、规范发展、食品安全等方面做好国家骨干冷链物流基地建设工作。2022年国家发改委印发《国家骨干冷链物流基地建设实施方案》,从优先支持存量资源、基地互联成网、产业链融合发展、向中小城市下沉、推进物流设施数字化升级和设施设备智能化改造、绿色低碳发展、安全保障等7个方面明确了骨干冷链物流基地建设的重点任务。图5已发布的17个国家骨干冷链物流基地5.冷库建设:扩大规模协调发展自2015年国家层面提出实施城乡冷链物流基础设施补短板的要求以来,我国冷链基础设施建设加快推进。国家商务部数据显示,2020年我国冷库容量突破7080万吨,同比增长17.1%。但总体看来我国冷库容量与发达经济体相比,我国的冷链硬件设施依然缺乏,设备分布不均,冷链基础设施主要集中在沿海地带和一线发达城市,承担了全国大部分生鲜农产品批发交易的中西部地区却冷链资源匮乏,发展相对滞后。—7—图62017-2022年中国冷库总量预测趋势图6.运输工具:技术更新市场增长常见的冷链运输工具和设备包括冷藏车、冷藏箱等,随着冷链市场规模的扩大,需求量也持续上升。据中汽协发布数据显示,2021年我国冷藏车销量为79895辆,同比2020年增长18.9%,在整体汽车产业电动化、智能化浪潮下,新能源冷藏车有望迎来发展机遇。从分布来看,我国冷藏车主要分布在华东地区,资源分布不均匀问题依旧存在。冷藏箱是实现冷链物流最后一公里配送的重要工具,随着生鲜电商的快速发展,冷藏箱的需求也更加旺盛。图72021年我国冷藏车分布图32%16%15%14%11%6%6%我国冷藏车分布图华东地区华南地区华北地区华中地区东北地区西南地区西北地区数据来源:商务部、中物联冷链委、中商产业研究院整理02000400060008000100002017年2018年2019年2020年2021年2022年2017-2022年中国冷库总量预测趋势图(万吨)—8—二、我国冷链物流追溯面临的挑战与机遇(一)面临的挑战1.断链现象较严重,全链冷链成难题由于冷链物流链条较长,特别是进口冷链运输数量大、环节多、覆盖广等,而链条上涉及到企业的信息化程度各异,部分环节没有使用制冷设备或企业尚不具备技术能力,导致过程自动断链、产品保质期大大缩短。国内果蔬、肉类等产品绝大部分缺乏预冷装置,造成产品的损坏率较高,产品质量不合格现象时有发生,严重影响了人们的生命财产安全。现有多套追溯系统互联互通能力偏弱,数据异构性等问题导致系统间交互难,造成资源极大浪费。2.采集数据不可信,信任机制难形成由于冷链温度等重要数据多是在本地存储,在途温度变化情况、空调运行状况等信息无法及时收集,一些运营商通过篡改数据造成整车冷链的假象,此外,尤其对于生鲜电商而言,信息泄露也是极为常见的现象。同时,虽然国家发布了统一的进口冷链追溯系统,但是针对全国范围内的冷链产品仍旧缺乏统一的查询入口设施以及有效监管和认证机制,致使普通消费者对厂商的产品追溯服务缺乏信任度,亟需建立具备追溯可信认证的追溯体系。3.数据公开不充分,有效利用待解决冷链物流链条的复杂性和可追溯性对企业标识数据开放提出了更高的要求。标识数据是贯穿冷链产品生产加工、仓储、运输、配送全过程,由于企业认为对数据的开放持有消极的态度,不想也不愿意对外公开数—9—据,给标识数据开放的带来一定难度。虽然部分冷链物流企业已经开展了标识数据开放的试点应用,针对冷链物流追溯中涉及到的数据互联互通难的问题,也主要采取中间件及接口开发的方式,但是这种解决方案扩展性较低,而且成本较高,给数据开放带来了一定的阻力,且当前冷链物流追溯多采用“点对点”追溯,开放的开源工具研发,成为标识数据开放、实现链条追溯的关键。(二)面临的机遇1.国际国内双循环格局,开拓冷链物流新空间新型基础设施的大力发展推进了新一轮的科技和产业变革,其中以5G、物联网、工业互联网为代表的通信网络基础设施,以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施等的发展为冷链物流数字化转型提供了坚实的底座;乡村振兴战略的实施推进了我国农业产业结构的大力调整,生鲜农产品的产量和流通量逐年增加,农产品冷链物流服务的规模和效率不断提升,冷链共同配送、“生鲜电商+冷链宅配”等新模式将全面铺开;随着冷链物流国际标准化参与力度逐步深入,技术能力和标准化水平也将逐步显现,冷链物流迎来了巨大的发展空间。2.新冠疫情防控常态化,聚焦冷链物流新要求新冠肺炎疫情发生以来,暴露了我国冷链物流存在的“断链”、“失信”等诸多短板,也对冷链物流提出了更高要求。据统计,2020年由于冷链外包装导致的新冠疫情44起,同时发生了多次运营主体更改冷链产品产地、进口冷链产品冒充国内产品的现象,对人们的生命财产安全造成了严重威胁。冷链物流承担着保障疫苗安全配送和食品稳定供应的艰巨任务,基于当前我国冷链产品质量安全存在的隐患,大力推动—10—供应链链条的“实时、可见、可溯”,建立规范化的市场运行体系,不断提高冷链物流应急处置能力和专业服务水平,通过构建冷链物流全链条追溯体系,将更好满足城乡居民消费安全需要。3.跨领域融合技术创新,催生冷链物流新模式大数据、工业互联网、第五代移动通信(5G)、云计算等新技术快速应用并与各相关行业加速融合,正在推动冷链物流摆脱传统的运行方式,逐步向智能化、科技化、自动化方向转型升级,无人车快递运输、智能分拣、无人仓储、智能识别等场景在冷链物流行业应用落地,双碳背景下绿色节能设施设备、技术工艺研发进一步推广应用,将强力推动冷链物流行业驶入高质量发展快车道。—11—三、基于工业互联网标识解析的冷链物流追溯总体架构工业互联网通过构建连接人机物、打通不同行业信息孤岛、促进各类数据有序流动的网络和平台,为各行业数字化转型提供了关键路径。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,其核心要素包括标识编码、标识解析系统和标识数据服务三部分,是实现工业全要素、各环节信息互通的关键枢纽。冷链物流产品追溯正在成为工业互联网标识解析技术的典型应用场景,利用标识唯一定位各类对象的状态、属性、位置等信息,实现冷链产品全流程数据的准确查询,促进跨系统、跨企业、跨地域的资源共享和产业链协同。基于工业互联网标识解析的冷链物流追溯总体架构如图7所示,通过对冷链物流产品、设备及设施等对象进行编码标识,并采用集成主动标识载体、时空定位等具有实时通信能力的采集设备进行关键环节温控数据的可信获取,借助标识解析与关联交互能力实现对象的正向可追踪和逆向可回溯,从而达到冷链全流程追溯的目标。体系架构主要分为识别与采集、解析与交互、追溯与溯源、应用与服务四层。—12—图8基于标识解析的冷链物流追溯体系架构(一)识别与采集识别与采集层面向多类型冷链物流对象提供包含温度、时间、位置等关键信息的标识数据采集与数据传输,实现冷链数据全流程可覆盖、从源头可信。识别与采集包括标识识读、协议转换、时空定位、温度传感等能力。标识识读通过主动标识载体认证与冷链产品关联的温度传感器并实时获取温度数据;基于融合型编码对标识载体、物联设备、采集终端等进行统一管理。协议转换通过适配HTTP、MQTT、MODBUS等通信,实现多类型终端的接入和数据传输,增强冷链物流端侧设备的网络自适应性。时空定位采用GPS、WIFI、5G等资产定位技术定位跟踪—13—冷链物流运输车辆,实时掌握车辆运行路径并进行可视化管理。温度传感通过部署智能温控产品对冷链产品环境温湿度进行实时监测和严格控制,确保冷链物流环节产品质量不受损。(二)解析与交互解析与交互层通过对冷链物流对象在数字空间进行解析寻址服务,利用数据建模对冷链数据要素进行统一的数据对象表达、描述和操作,推动“人、机、物”的全面互联,实现标识资源泛在连接、弹性互补和高效配置。解析与交互包括标识解析、数据关联、智能分析、可信认证等能力。标识解析能够根据冷链物流对象的标识编码查询其网络位置或者相关信息的服务器地址,对冷链物流各类对象进行唯一性的定位和信息查询,实现冷链物流信息跨部门、跨系统的资源整合;数据关联通过标识数据服务模型,建立冷链物流标识数据之间的关联关系,将冷链产品从生产预冷、加工冷藏、在途定位、销售信息等不同阶段分散在各个冷链企业信息系统中的冷链数据连接起来,实现全流程冷链数据互联互通;智能分析借助人工智能、大数据分析以及边缘计算等技术,对采集后的冷链物流数据进行分析和描述、诊断和预警,给与冷链物流决策者高效精准的决策支撑;可信认证通过利用区块链技术的智能合约和共识机制,对冷链物流各环节信息以数据的形式记录在区块链中,建立冷链数据的可信存证机制,保障追溯信息的真实可信。(三)追踪与溯源追踪和溯源层通过记录和标识冷链物流对象所处的历史、应用情况—14—或所处位置,借助相关软硬件设备和通信网络,实现冷链产品来源可追、去向可查、责任可究,有效确保冷链物流产品的安全可控。追踪和溯源包括正向追踪和逆向溯源两方面的能力。其中正向追踪是从冷链产品的上游生产端识别其最终去向的过程,如果冷链产品出现质量问题,可通过正向过程从冷链产品生产企业一直追踪到购买的消费者,以便及时予以召回和下架,保障消费者合法权益;逆向溯源是从冷链产品的下游销售端逆向识别其来源的能力,一旦该产品出现质量问题,可通过逆向过程从销售端一直溯源到生产企业,可及时找到发生问题的关键环节,找出冷链企业责任主体,规范企业的经营行为。(四)应用与服务应用和服务层主要面向政府、产业、企业和消费者对冷链物流追溯的不同需求提供的应用和服务能力。应用和服务主要包括质量监管、质量防伪、消费查询、产品召回等方面。质量监管能够基于冷链产品追溯信息的智能分析和运行监测,为政府部门开展质量监管提供参考和支撑。消费者查询可获得冷链产品的原产地、质量检测、物流温湿度、时间及位置等关键信息,让消费者掌握冷链产品质量的生产加工和产品流通全过程,提升消费者的消费体验和购买信心;质量防伪通过溯源到冷链产品的生产责任主体,遏制假冒伪劣产品流通,保护企业利益和品牌形象;产品召回能够快速、准确地定位缺陷产品,尽可能缩小产品召回范围,降低召回成本,保障消费者合法权益。—15—四、基于工业互联网标识解析的冷链物流追溯关键技术(一)标识解析技术:异构编码的映射转换和统一查询入口标识解析是指通过为物料、机器、产品等物理资源和工序、软件、模型、数据等虚拟资源赋予唯一的“身份证”,并根据标识编码查询目标对象网络位置或者相关信息的过程,它是实现全球供应链系统和企业生产系统的精准对接、产品的全生命周期管理和智能化服务的前提和基础。标识解析技术包括编码技术和解析技术。当前,我国工业互联网标识解析体系建立了适用于各垂直行业、多应用场景的统一编码体系,兼容DNS、Handle等不同体系的解析协议,为工业全要素的大规模连接提供统一的网络入口。冷链物流应用标识解析技术可对冷链产品、设备、设施等各类资源提供覆盖全业务流程以及所有参与方的网络寻址服务。其中,冷链对象的标识编码应充分考虑既有编码资源、冷链应用需求和政府监管要求等现状,通过统一注册、映射转换等方式实现异构编码的兼容互通;冷链对象的网络寻址应根据不同行业特点,以产业链核心环节的参与主体为主建立中心节点,通过层级化寻址方式连接全链条数据,解决标识读不懂、信息不互通、产业不协同的问题。标识解析技术编码技术是指能够唯一识别物料、机器、产品等物理资源和工序、软件、模型、数据等虚拟资源的身份符号,类似于“身份证”中的身份证号,标识编码通常存储在标识载体中,包括主动标识载—16—体和被动标识载体;解析技术是指能够根据标识编码查询目标对象网络位置或者相关信息的系统,对物理对象和虚拟对象进行唯一性的逻辑定位和信息查询。通过工业互联网标识解析,冷链物流各参与方可以通过标识快速访问冷链产品在不同环节、不同位置、不同系统中的相关信息和数据,实现跨企业、跨行业、跨地区、跨国家的冷链物流数据共享共用服务。图9冷链产品标识解析应用(二)数据模型技术:多源异构数据的标准描述与融通互联数据模型通过对标识数据进行系统建模和管理,将物理世界的产品映射到虚拟世界中,构建可识别数字对象的统一描述和组织形式,通过数据语义关联建立多主体信息的查询和检索,支撑数据的互联互通和模型的交互协同。数据模型包括模型注册、数据建模、元数据管理、数据字典、数据语义化等技术。工业互联网标识解析体系通过在网络空间中建立对象参数、属性、业务过程等数据的数字化描述方法,形成了标—17—准化、可管理、可互操作的标识数据模型,提供全产业链的信息互通和数据共享能力。冷链物流标识对象在不同行业、不同领域的用途各异,在冷链数据采集过程中因设备不互联、通信协议不兼容等问题,造成各类对象的表达方式不同,数据的不匹配、不互认阻碍了数据流通和交互效率。通过构建冷链物流追溯标识数据模型,将冷链产品、温控设备等物理对象转化为可识别的数字化对象,借助数据共享组件,打通冷链产品生产方、冷链物流方、销售方之间产品全生命周期的异构数据,提高数据共享和交互效率。标识数据模型技术标识数据模型(IdentificationDataModel,IDM)是指对可识别数字对象现实世界特征的模拟和抽象,通过对数据进行系统梳理,形成反映对象之间的关联关系、组织形式和描述的数据模型,建立各类对象全生命周期的数字画像。冷链物流标识数据模型应当具有唯一的编码及其对应的解析寻址数据元素,其中标识数据包括主体数据、对象数据和环境数据,主体数据主要指冷链物流参与方信息,对象数据包括产品信息以及关键环节信息,环境数据主要指冷链物流全链条上各环节的温湿度数据,通过标识数据模型满足冷链物流追溯需求。—18—图10冷链标识数据模型(三)主动标识载体技术:多类型终端的主动联网通信主动标识载体是实现与智能终端双向通信的连接入口,基于识别与感知完成终端数据的采集,主动向标识解析服务节点或安全认证服务平台等发起连接,完成数据订阅、身份认证、数据直达等操作,实现数据安全和互联互通。相比较一维码、二维码等被动标识载体,主动标识载体能够实时联网、自动读取,满足低功耗和批量控制的需求,承载了必要的安全证书、算法和密钥,实现数据与标识的信任锚定,提升标识数据的安全可信。冷链物流对全链路温控的要求极高,通过在冷藏车、冷藏箱、冷库等冷链设施设备及温控终端上加载主动标识载体,实时采集冷链运输、仓储、配送等关键节点的温度数据,以加密传输、接入认证的方式主动向冷链物流服务节点发起连接,无需再借助标识读写设备来触发,提高—19—了温度信息传输的及时性,保障了追溯信息的实时、安全、可信。主动标识载体技术主动标识载体承载工业互联网标识编码及其必要的安全证书、算法和密钥,具备主动联网通信功能,能够主动向标识解析服务节点或标识数据应用平台发起连接,而无需借助标识读写设备来触发。利用主动标识载体可信认证能力,赋能温度记录仪等温控设备的唯一可信身份标识,实现冷链在途信息的实时采集和在线监控,保障冷链物流信息的安全可信、不可篡改。在冷藏车等冷链运输设备上试点先行,推动在冷链物流全行业推广应用,打造形成一体化的物流可信认证体系。图11冷链物流工业互联网主动标识载体(四)实时定位技术:在途车辆的实时定位和跟踪实时定位技术通过利用传感器、无线通信和云计算技术来锁定被标记的货物、车辆、人员以及各类可识别对象的位置、分布和运行轨迹,实现在途运输、仓库管理等过程的可视化管理。实时定位主要包括室外—20—定位技术和室内定位技术。以工业互联网标识电子标签为索引建立的实时定位系统,能够快速定位物品位置并解析关联数据,实现物品的智能库存管理和运输车辆的智能调度。实时定位技术可以对冷链物流车辆的在途位置和运行轨迹进行实时跟踪,同时融合温度传感器信息精准了解车辆运行环境及状态,及时应对突发异常并迅速进行决策,有效降低冷链运输风险;利用UWB超宽带定位技术对冷库货物及人员、设备等进行高精度定位,实时掌握冷库产品的状态信息,实现对冷库货物的智能化监管。实时定位技术实时定位系统(RealTimeLocationSystems,RTLS)是在一个指定的空间内,通过采集目标物体的相关信息按照约定的协议与后台或服务器进行信息交换或通信,并采用AOA、TOA、TDOA、RSSI等算法实现对目标物体的智能化识别、定位、跟踪和管理的一种无线实时定位技术。室外定位主要利用一种以人造地球卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统,在全球任何地方以及近地空间都能够提供准确的地理位置、车行速度及精确的时间信息。室内定位主要包括红外线定位、超声波定位、蓝牙定位以及UWB定位等,其中UWB属于超宽带定位技术,具有穿透力强、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度。—21—图12资产定位技术框架(五)区块链技术:追溯信息的可信认证区块链是一种不可信的竞争环境中低成本建立信任的新型计算范式和协作模式,凭借其独有的信任建立机制,正在改变诸多行业的应用场景和运行规则,成为数字经济发展和行业数字化转型的关键技术。其中星火链网是国家级区块链网基础设施,以网络标识这一数字化关键资源为突破口,构建去中心化的、可信任的、面向全球的“数字底座”,推动数据共享、交换、可信流转,使数据真正成为“资产”,进而实现区块链规模化应用和产业数字化转型。区块链技术能够为冷链所有参与方提供共同维护的分布式账本,将冷链产品从生产加工、冷链运输、冷库储存、冷链配送等关键环节中的所有信息以数据的形式记录在区块链中,所有参与方都可以参与到数据的存储和维护,通过区块链的智能合约和共识机制,建立区块链可信存证服务,保证信息的不被篡改和不可伪造,形成可信实时的监管约束风—22—险,构建冷链全链条追溯信息可信生态体系。“星火·链网”技术区块链(Blockchain)是一种由多方共同维护,使用密码学保障传输和防伪安全,能够实现数据一致存储、难以篡改、防止抵赖的记账技术,也成为分布式账本技术(DistributedLedgerTechnology)。“星火·链网”以区块链技术为核心,采用“主链+子链”的链群架构。主链由超级节点构成(其中部署在海外的超级节点称为国际超级节点),负责链群节点管理、公共数据调度和数字资产锚定;子链包括骨干节点和业务节点,不同业务场景独立设计,可实现数据安全隔离、业务活动可信运行。通过区块链基础设施开展冷链物流追溯信息可信存证服务,为冷链物流全要素提供统一的对象标识机制、统一的身份认证机制和统一的价值交换机制,通过冷链追溯数据从源头上链,保障冷链物流全链条追溯信息的安全可信。图13冷链物流可信存证上链示意图—23—五、基于工业互联网标识解析的冷链物流追溯实施路径(一)实施架构基于标识解析的冷链物流追溯实施架构要在链条上所有参与的企业节点、二节节点和国家顶级节点共同完成,企业节点完成冷链追溯对象标识后直接与标识解析体系基础设施对接,并在二级节点、国家顶级节点共同参与下,形成统一管理、互联互通、高效互联的网络基础设施,实现冷链物流全流程追溯的典型应用,见图13。图14基于标识解析的冷链物流追溯实施架构1.端侧系统部署端侧部署实施的核心目的是通过冷链物流可识别对象的标识和采集,实现追溯数据的数字化管理。通过确定冷链物流可识别对象及标识载体,对关键环节的被标识对象和种类繁多的标识载体技术进行有效适配,其中冷链产品可采用条码、二维码、RFID等被动标识载体,冷藏车、冷—24—藏箱等温控设备可采用具有主动联网通信能力的主动标识载体。为解决多源异构标识问题,通过部署标识解析中间件,内嵌通用的标识数据模型,将多源异构的采集数据转化为可读可理解的标准数据,叠加区块链技术的防篡改能力,将各环节的追溯信息采集上传到到企业标识解析系统和数据资源池,确保信息的真实可靠,支撑各种数据信息资源的快速集成和应用。2.企业节点部署企业节点部署实施通过与现有的工业软件、设备以及信息系统的集成,实现追溯数据资源的集成和交互。冷链物流生产加工、批发商、销售商等追溯参与方可作为企业节点建设标识注册和标识解析系统,在企业内部提供冷链产品标识注册、标识管理和数据管理等基本能力。企业节点在信息系统中创建冷链可识别对象的标识注册数据并对其进行储存、管理和维护,通过对私有标识和公共标识的翻译和映射,实现标识间的互联互通。通过解析存储各类型标识关联的追溯信息系统网络地址及关联信息,实现冷链物流追溯场景下“人、机、物”的全面互联,同时还应支持接入认证以保证解析过程的安全可信。为了实现与冷链企业现有的信息化系统以及追溯平台的无缝对接,企业节点要制定相应的接口标准和访问控制协议,进而实现异构系统追溯数据的交互共享。3.二级节点部署二级节点部署实施通过向上对接国家顶级节点、向下对接冷链物流企业节点和递归节点,实现冷链产品追溯的统一运维和管理。冷链物流大型生产加工企业、国家冷链物流骨干基地、冷链物流园区等大型企业都可部署为冷链物流追溯二级节点,提供标识注册、标识解析、标识查询、业务管理、数据管理和运行监测等服务。冷链物流二级节点作为冷—25—链物流标识解析体系的中间环节,应建立体系化的、规范化的流程、机制和制度,以支撑冷链物流追溯平台开展资源定位和信息共享并指导企业节点的建设、运营和发展。在具体部署时,要着重考虑与企业现有信息化系统以及追溯平台的兼容性、可靠性问题,支持跨企业的追溯信息共享和信息流转需求。4.应用与实施开展面向产业层的应用与实施,探索个性化、多样化的应用场景,是追溯体系建设的终极目标。在完成端侧、企业节点、二级节点的部署实施后,冷链物流全链条的追溯参与方应根据各自角色开展追溯体系实施工作,为冷链物流不同行业提供融合高效的追溯服务,实现全国范围内追溯体系的互联互通。在开展追溯体系建设的同时,可通过各类算法模型对追溯数据进行智能化分析和监测,以积极响应政府、企业、消费者等不同用户的差异化应用需求,支撑高效灵活的应用创新,推动形成冷链物流追溯产业形态和商业创新模式。基于工业互联网标识解析的冷链追溯体系,可在不改变现有标识的情况下,建立企业现有标识之间的映射转换,通过以标识作为追溯信息传递的载体以及追溯信息查询的入口,企业可以根据业务需求进行实时调整且能够动态更新,且标识解析体系提供了在体系内任何节点之间标识信息解析互查的能力,为实现追溯数据分布式查询提供了良好的基础,创造了一种全新的冷链物流追溯体系建设解决方案。—26—图15基于标识解析的冷链产品追溯对比图(二)重点行业标识解析追溯应用1.肉类产品冷链追溯实施及关键点(1)肉类产品追溯体系建设现状我国于2010年开始由商务部统筹推进全国肉类蔬菜流通追溯体系建设工作,通过搭建肉类蔬菜流通追溯管理平台,促进肉产品在屠宰、批发、零售等各环节流通信息互联互通,实现消费者到流通始点的全程“可追踪溯源”,然而由于经营者参与不足,该追溯体系尚未达到预期效果。2020年市场监管局主导上线了进口冷链追溯监管平台,对包括肉类在内的进口冷链食品(不包括内贸)进行追溯,基本实现进口冷链物流的全国一张网追溯管理。在标准化建设方面,2012年我国发布首个推荐性国家标准《畜禽肉冷链运输管理技术规范》,对生鲜畜肉从运输准备到实现最终消费前的全过程提出了冷链运输管理要求。截止目前,我国已经颁布了系列肉类冷链追溯国家标准,但多聚焦在运输、物流操作技术方面,追溯数据元、追溯体系建设等基础标准较为缺乏。—27—由于肉类产品具有高度的传染性,一旦发现质量问题将直接对人们的身体健康造成严重影响,因此在养殖和屠宰、加工等关键环节的检验检疫等质量信息的真实性以及仓储和运输环节的温控信息的及时性极其重要,也是当前肉类产品追溯体系建设中面临的关键和待解决的问题。(2)肉类产品冷链追溯实施及关键技术1.肉类冷链标识解析体系实施肉类产业链涉及禽畜养殖企业、屠宰场、肉产品加工企业、肉产品批发企业、商超、农贸、餐厅酒店等零售企业,以及冷链物流运输、冷链仓储等物流企业。其中禽畜大型养殖企业、屠宰场以及肉产品批发企业可作为企业节点,负责企业内的冷链产品、设备及设施等对象的标识注册、标识解析、标识数据管理等,企业节点通过建立肉类标识数据资源池,为企业节点提供统一的数据交互接口和通用数据模型,同时对企业层的规范数据进行有效存储和分类。为了实现全链条追溯,企业节点应记录并提供上下游包括冷链物流运输在内的信息,并建立系统接口规范做好与现有肉类追溯平台及企业业务系统的集成工作。大型肉产品加工企业可作为标识解析二节节点,具备建设标识解析系统、标识业务管理系统、标识应用支撑系统的能力,向上接入国家顶级节点向下接入养殖商、屠宰场、批发商等企业节点,面向链条上所有的企业节点提供标识查询服务,当通过标识解析客户端扫描肉类产品上的标识时,则通过标识解析体系能够实现全链条信息的追溯。—28—图16肉类产品标识解析实施路径2.强化边缘端实时采集能力,实现冷链环境全程可控针对肉类产品运输和仓储等过程中的温度上传不及时、运输车辆等位置不可控问题,通过在冷藏车、冷藏箱的温控设备上嵌入主动标识载体,利用其主动联网通信能力,将采集到的在途温度信息实时上传到追溯系统中,同时司机也可以通过该智能设备及时获知车厢内货物的相关状态,当发现温湿度异常时候,能够远程开关压缩机、远程设定温度、远程预冷操作,减少损耗率。通过叠加资产定位技术,可实现对运输车辆位置的进行高精度的时间传递和精密定位,同时将温度信息与位置信息相匹配,实现运输车辆全程的可视可控。结合智能合约的约束,促屠宰、加工等关键环节的检验检疫信息实时上链,实现全方位的信息共享,有效降低追溯信息的信任门槛,实现链上链下数据的可信协同。—29—案例:基于标识解析的肉类产品追溯体系北京福通云创科技有限公司以标识解析系统为基础,根据肉牛与养殖的品种、地域、养殖环境、养殖方式、饲料、药品、疾病防制等的不同,建立工业互联标识解析追溯平台,通过注册相关标识信息并与牛肉产品进行标识关联,实现全链条追溯管理。(1)基于标识解析体系的追溯应用在畜牧养殖的过程种,从孕牛、仔牛、犊牛、架子牛、育肥牛、一直到出栏商品牛的整个肉牛生长过程,养殖企业可以全程记录肉牛的生长过程。肉牛饲养员可以通过手持端APP连接标识解析系统平台,快速定位相关知识领域,按照要求制定科学养殖计划。将信息发布于公共互联网平台,也给监管部门提供了可信数据,同时给消费者提供标准规范的肉牛畜牧养殖的标准和知识,做到全民公开,对于肉牛产品食品安全增加多重保障。结合RFID、二维码等物联网技术手段以及区块链技术开发的畜牧业智能养殖管理系统,建立肉牛从出生、饲养、运输、屠宰直至最终进入流通领域的全程卫生防疫监控。同时利用区块链技术去中心化、数据不可篡改、开放性等特点解决了智慧畜牧管理以及溯源系统的数据防篡改的问题。确保了系统数据的真实可信。图17肉牛智慧畜牧管理流程—30—1)身份管理:给每一头肉牛打上唯一身份标识养殖场每次新进了一批幼牛,饲养员就把RFID电子标识注射进每一头幼牛的体内,高效地实现幼牛个体的唯一身份标识。以后,饲养员使用手持RFID阅读器逐一获取每一头牛的标识信息,而且不会混淆、不会重复,确保被管理的每一头牛的各项数据都精确可靠。2)数据采集:实时监控、管理养殖的各个环节饲养员手持RFID阅读器等采集设备,获取肉牛标识并输入有关数据,包括肉牛的品种、批次等基本信息、生长信息、防疫信息、检疫信息以及养殖过程的其他相关信息。通过数据导入功能将采集到的数据导入计算机系统,一旦出现问题,即可追溯养殖过程的每一个环节,甚至详细到每一头牛,便于对问题及时采取办法。3)标识管理:将肉牛的RFID转换成二维码肉牛检疫合格后被送往屠宰场,RFID将会同步记录屠宰场、屠宰人、屠宰时间等信息,并自动转存到基于QMS的智能养殖管理系统中。肉牛被屠宰后经过加工变成了分割肉,按不同的部件如牛头、牛腿等分类。然后要把肉牛的RFID转换成二维码。工作人员给肉牛的每一部件贴上一个唯一的二维码标识(贴大标),每一部件分割出来的小块肉,分别贴上(通过QMS系统注册获取新的标识)小标,然后采用拖标的形式,确保大小标扫码显示的信息和肉牛RFID记录的一致性,实现全链条追溯管理。(2)应用效果畜牧业智能养殖管理系统帮助牛肉养殖企业,真正建立起牛肉产品加工制造企业与肉牛养殖生产者之间的面对面关系,保证牛肉原材料符合肉食品加工要求,从源头确保牛肉产品的卫生安全。提高消费—31—者对企业和产品的信任。一旦出现肉类质量问题,企业可以通过追溯体系迅速找出问题的所在。2.果蔬产品冷链物流追溯实施及关键点(1)果蔬追溯体系建设现状我国果蔬冷链追溯建设起步于2004年,原国家质检总局、山东潍坊市及寿光市质量技术监督局等部门共同协作在寿光田苑蔬菜基地和洛城蔬菜基地进行蔬菜质量安全可追溯体系探索,同年北京市农业局和河北省农业厅共同承担了“进京蔬菜产品质量溯源制度试点项目”,由河北6省市蔬菜试点基地使用统一的包装和产品标签信息码,向北京新发地和大洋路两个批发市场供货,实现了首次进京蔬菜的溯源管理试点应用。2019年农业部主导建设了国家农产品质量安全追溯管理信息平台与29个省级农产品质量安全追溯平台和农垦行业平台实现对接,基本实现了农产品的业务互融和数据共享。从标准研制方面来说,以商务部和农业部为主导,研制了包括《农产品质量安全追溯操作规程水果》在内的果蔬追溯的国家标准、行业标准和地方标准,对我国果蔬追溯体系建设起到了进一步规范作用。由于果蔬具有高度易腐烂的特性,因此对温度和时效性的要求极高,果蔬冷链物流从果蔬的采摘到消费者手中整个过程都需要严密的温度控制来保障果蔬的品质。据国家统计局统计,2021年中国果蔬总产量达10.4亿吨,采后未预冷导致损失率高达20%~25%,每年损失金额达1000亿元以上。因此,强化对果蔬采摘后进行预冷,并确保预冷环节信息可信是当前果蔬冷链的重点,也是果蔬追溯体系亟待解决的问题。(2)基于标识解析的果蔬冷链物流追溯体系及关键技术1.果蔬冷链物流追溯体系实施—32—果蔬产业链涉及果蔬种植企业、预冷服务企业、果蔬加工企业、果蔬批发企业以及商超、农贸等,以及冷链物流运输、仓储企业。其中果蔬批发商可作为企业节点,负责企业内的果蔬产品、设备及设施等对象的标识注册、标识解析、标识数据管理等,企业节点通过建立果蔬标识数据资源池,为企业节点提供统一的数据交互接口和通用数据模型,同时对企业层的规范数据进行有效存储和分类。为了实现全链条追溯,果蔬企业节点应记录并提供上下游包括冷链物流运输在内的信息,并做好现有的果蔬追溯平台及企业的业务系统的集成工作。其中果蔬批发企业可作为标识解析二节节点,具备建设标识解析系统、标识业务管理系统、标识应用支撑系统的能力,向上接入国家顶级节点向下接入果蔬种植商等企业节点,面向所有的企业节点提供标识查询服务,当通过标识解析客户端扫描果蔬产品上的标识时,则通过标识解析体系,能够实现全链条信息的追溯。图18果蔬标识解析实施路径2.温控信息实时采集传送,确保温控信息真实有效为了保障果蔬冷链物流过程中温度信息的真实有效,可在冷藏车内采用承载温度、湿度等信息的主动标识载体,结合内存、电池和时钟记—33—录,记录固定时间间隔的传感器数据到内存中,通过可读的标签内存实时访问该标签的真实状态。比较传统的RFID标签,主动标识标签的属性满足用户对温度管理系统的需求,可以将大量的果蔬管理参数信息存储于二级节点云端,在各个操作节点访问云端数据,可以配合温度检测设备测量并且记录当前的温度,同时将主动标识采集的数据按权限共享给冷链全链路企业,可以进一步赋能链条上企业实现数据应用,实现全链条温度信息的真实有效。案例:江苏国钥云基于标识解析的西瓜追溯江苏东台位于全国农业第一方阵,是全省农业发展重点地区,农产品产量高、质量好。江苏国钥云二级节点开发的“东台市基于标识解析体系的中国地理标志农产品品牌保护和质量追溯平台”成了“西瓜之乡”东台市破解瓜农运销难的利器。东台市抢抓工业互联网发展机遇,率先在盐城上线金科森二级节点,注册接入的7767家企业中包括东台西瓜、东台蚕茧、新街苗木等板块。在东台市工信局、东台国家现代农业示范园的努力和协同运作之下,东台市已成为全国首家成功将标识解析体系应用在中国地理标志农产品品牌保护和质量追溯的县域级地区。该平台利用标识解析为物理实体与虚拟数据赋予“唯一身份证号”的天然优势,在每一箱(包、袋)中国地理标志农产品上打上了唯一的身份证号码,号码记录着农产品的种植、管理、加工、销售等包括温度在内的关键环节数据,为品牌“严控内在质量”、“严防市场仿冒”起到了关键性的作用。—34—图19基于标识解析的东台西瓜追溯应用成效:通过对每个西瓜赋予唯一工业互联网标识销售后,提高了西瓜的知名度,零售价上涨了25%,整体品牌价值上涨了15%。3.乳品冷链物流追溯实施及关键点(1)乳制品冷链物流追溯体系建设现状自2008年“三聚氰胺事件”发生以来,我国制定了一系列关于乳业的法律法规以保障产品质量安全,如《乳制品加工行业准入条件》《畜牧法》《动物防疫法》等法律法规对乳制品提供安全监督的依据。在追溯体系建设方面,企业主导建设的乳品追溯平台较多,2014年伊利构建了奶粉行业首家应用区块链技术的追溯系统,在产品的生产、库存、发运、渠道管理等各个环节实现精确追溯、信息化管理;2018年光明乳业首创低温液态奶追溯体系,打造了行业内具有示范效应、领先性的追溯系统;2019年君乐宝乳业集团利用先进的物联网技术和工具,实现乳制品零售终端以及消费者查询和营销的精细化管理。与其他冷链产品相比,大家更关心的是乳制品品牌以及配料和添加剂问题,虽然国家发布了强制性国家标准对乳制品添加剂进行了规定,但是依旧因为乳制品配料原因导致乳制品问题层出不穷,如何确保乳制品配方符合要求,成为大家关心的重点方向,也是当前乳品追溯体系亟—35—待解决的问题。(2)基于工业互联网标识解析的乳制品追溯应用1.乳制品冷链标识解析体系实施乳制品产业涉及奶牛养殖企业、牛奶加工企业、牛奶经销商、商超以及冷链物流运输、仓储企业。其中奶牛养殖商和牛奶经销商可作为企业节点负责企业内的冷链产品、设备及设施等对象的标识注册、标识解析、标识数据管理等,企业节点通过建立乳制品标识数据资源池,为企业节点提供统一的数据交互接口和通用数据模型,同时对企业层的规范数据进行有效存储和分类。为了实现全链条追溯,奶牛养殖商应记录并提供下游冷链物流服务商的信息,牛奶经销商应提供上下游冷链物流企业以及零售企业信息,并通过建立标准化接口规范做好与现有的奶牛追溯系统及乳制品追溯系统的集成工作。大型牛奶加工企业和乳制品质量监督检验中心可作为标识解析二节节点,其中牛奶加工企业可接入牛羊养殖商企业节点并提供上游企业的解析查询服务,乳制品质量监督检验中心可接入牛奶经销商和零售商并提供下游企业的解析查询服务,当通过标识解析客户端扫描牛奶产品上的标识时,则通过标识解析在节点之间的解析寻址,实现全链条信息的追溯。图20乳品标识解析实施路径—36—2.强化追溯数据管理,保障全链条信息可信共享针对乳制品添加剂真实性、可靠性问题,应通过构建乳品标识数据模型来加强乳品追溯数据管理,确定奶牛养殖、牛奶加工等环节的对象类型、属性数据和事件数据,关联生鲜乳信息、原辅材料管理、生产过程控制、成品管理、销售管理、风险信息管理、产品召回等信息,同时通过使用区块链技术建立与乳制品冷链物流全链条节点对应的乳制品冷链物流企业区块链节点,通过使用链网连接器,实现链外、单链内和跨链三大应用场景的链网数据可信共享,实现数据上链及分类存储、标识注册及解析、数据查询等功能,有效地解决当前溯源系统中存在的乳品配料等数据不完整和不准确问题,提高乳制品追溯效能。案例:卫岗乳业基于标识解析的乳制品追溯工业互联网标识解析体系为乳制品行业追溯提供了一种标准化且能够在跨环节、跨企业、跨地域使用的追溯标识体系。南京卫岗乳业有限公司以标识作为追溯信息传递的载体以及追溯信息查询的入口,企业可以根据需求进行调整且能够动态更新,且标识解析体系提供了在体系内任何节点之间标识信息解析互查的能力,为实现追溯数据分布式查询提供了良好的基础。通过标识解析技术,对奶牛繁殖、牧场管理、原奶标准、生产工艺再到冷链物流等环节全过程信息进行记录管理:在牧场侧结合主动标识载体对牛进行生物资产唯一性标定,将标识与奶牛的繁育、疫病、反刍等信息进行结合,实现牧场侧奶牛信息收集以及数据统一收集。并通过奶牛的唯一身份标识,结合奶牛DHI检测,对每头奶牛的产奶情况进行结合,在原奶通过奶罐车运输到企业生产时,可以了解奶源到加工每一道环节的信息,全程清晰可见。—37—实现一二产业融通。在物流和经销侧结合主动及被动载体技术,对每一辆物流车辆进行唯一标定,通过车辆标识与企业订单管理系统、经销商管理系统相关联,实现物流过程中实现对车辆信息、在途温度、行驶轨迹等重要信息的追踪、以及对经销商电子围栏定位、防窜货管理,并依托标识载体面向客户展示乳品生产全过程,进一步提升企业品牌形象,打开线上引流渠道,进行线上营销及积分商城打造,实现二三产业融通。逐步完善牧场端等相关系统搭建,工厂端MES、ERP相关建设,流通端WMS、TMS、CRM等底层系统建设,并形成底层系统间完整数据互联互通,从而实现从牧场到消费者全产业链追溯。图21基于标识解析的乳制品追溯应用应用效果:最终通过标识实现一二三产业的融通,实现从奶牛系谱、繁殖、挤奶、调配、杀菌、灌装到成品储存、流通的全过程追溯,实现供应链体系的信息化协同。4.水产品冷链物流追溯实施及关键点(1)水产品冷链追溯体系实施为了推动水产品冷链追溯体系建设,2016年5月农业部印发《加快推进渔业转方式调结构的指导意见》明确指出推进水产品质量安全可追溯体系建设,加快水产品质量安全标准制修订,推进“三品一标”产品—38—认证。2018年8月农业农村部办公厅《关于做好2018年水产品质量安全可追溯试点和养殖经营主体动态数据库建设试点工作的通知》中指出进一步推动水产品质量安全可追溯体系和产地水产品监督抽查单位数据库建设,提升水产品质量安全智慧监管水平。2019年2月《关于加快推进水产养殖业绿色发展的意见》中指出要加快推动养殖生产经营者建立健全养殖水产品追溯体系,鼓励采用信息化手段采集、留存生产经营信息。在标准化建设方面,以市场监管局和农业部为主导研制了包括《农产品追溯要求水产品》在内的国家标准和行业标准,推动水产品追溯体系规范化建设。相比较其他冷链产品,水产富含营养物质和水分,蛋白质丰富,但是由于水产品肌肉组织中的结缔组织较少,内源性蛋白酶活跃,自溶速度快,易在物理、化学、微生物等方面发生变化,使得其新鲜度发生变化,直接影响着水产品的品质,因此保障水产品的新鲜度既是水产品相关企业关注的重点,也是消费者购买时的重要依据。(2)基于标识解析的水产品冷链物流追溯体系实施及关键点1.水产品冷链标识解析体系实施水产品产业链涉及育苗企业、养殖企业、加工企业以及商超、农贸等零售企业,以及冷链物流运输、仓储等物流企业。其中水产品养殖企业和水产品批发企业可作为工业互联网标识解析企业节点,负责企业内的水产品、设备及设施等对象的标识注册、标识解析、标识数据管理等,企业节点通过建立水产品标识数据资源池,为企业节点提供统一的数据交互接口和通用数据模型,同时对企业层的规范数据进行有效存储和分类。为了实现全链条追溯,水产品养殖企业节点应记录并提供上下游包括冷链物流运输在内的信息,并做好现有的水产品追溯平台及企业的业—39—务系统的集成工作。水产品养殖企业或者加工企业可作为标识解析二节节点,面向苗种生产商、水产品批发商和零售商节点企业提供标识查询服务,当通过标识解析客户端扫描水产品产品上的标识时,则通过标识解析体系,能够实现全链条信息的追溯。图22基于标识解析的水产品追溯体系2.推动智能温控标签应用,保障水产品新鲜度可见为了实时了解冷链水产品的新鲜程度,可使用智能温控标签技术对水产品的新鲜度进行直接感官。智能温控标签应具备与水产品产生同步质量变化反应的能力,可直接反映水产品冷藏或冷冻过程中“时间—温度”历程,一旦超过规定的温度则会造成标签变色且具有不可逆性,直接显示出水产品的腐败程度。消费者购买时只需对比水产品标签颜色即可判断其新鲜程度,无须特殊的检测装置,同时结合防伪溯源技术,扫码获取水产品的产地信息,既保护了企业的品牌形象,又增加了消费者的购买体验。—40—案例:江苏紫微云基于标识解析的螃蟹追溯案例固城湖大闸蟹,产于南京市高淳区固城湖,又被称为“固城湖螃蟹”或“高淳螃蟹”,历来被称为蟹中之冠,2007年被国家质检总局认定为国家地理标志保护产品。然而因为各种原因,高淳螃蟹产业的发展也存在真假难辨、螃蟹品质良莠不齐、窜货乱价等一些需要解决的痛点问题。为了保证固城湖高淳螃蟹从原料供应、养殖管理、产品质检、市场流通、直到最终用户的全过程,从而使高淳固城湖螃蟹真正做到全程信息透明化、生产过程可控化、品质管控可视化,万物通数据科技南京公司和中天互联旗下的江苏紫微云公司通过搭建工业互联网防伪溯源服务平台,对南京名产固城湖螃蟹采用集体商标,设计制作固城湖螃蟹工业互联网防伪溯源标识标签。入网固城湖螃蟹工业互联网防伪溯源平台的养殖户、商家,获得一张入网使用准许证,根据养殖户、商家自身的产量和申报的包装数量,领取相应数量的固城湖螃蟹工业互联网防伪溯源标识标签。要求在市场上销售的每盒盒装的螃蟹,都有一个固城湖螃蟹工业互联网防伪溯源标识标签。消费者通过一蟹一码可以查询高淳螃蟹准确而详细的养殖户信息、原产地信息、螃蟹成长信息、螃蟹质量信息、检验检测信息、商标、专利、版权等知识产权信息。管理部门通过追溯管理系统对各企业录入或导入的企业信息、原种信息、螃蟹质量安全、追溯数据进行汇总整合、统计分析,形成相关监管数据,供相关管理部门工作人员监管及执法使用。—41—图23基于标识解析的螃蟹防伪溯源标识应用效果:通过构建基于工业互联标识解析的螃蟹防伪溯源平台,螃蟹养殖户及商家,可以提高高淳螃蟹品牌知名度,增加社会公众对高淳螃蟹可信度,增加高淳螃蟹的销售和效益,同时更进一步提升高淳的城市形象。引流拓客工作效率提高20%以上,让固城湖螃蟹品牌知名度提高20%以上,让回头购买率提高20%以上。5.医药产品冷链物流追溯实施及关键点(1)医药追溯体系发展现状党中央国务院高度重视医药产品质量安全,相继发布了系列政策措施推动推动医药产品追溯体系建设。2018年11月,国家药品监督管理局正式下发《关于药品信息化追溯体系建设的指导意见》,新《药品管理法》(2019年第31号主席令)于2019年12月1日正式生效,第十二条明确规定要建立“国家建立健全药品追溯制度”。在标准化建设方面,自2019年开始国家药品管理局(NMPA)针对药品追溯体系中的编码规范,技术要求,追溯数据等方面制定了《疫苗追溯基本数据集》《疫苗追溯数据交换基本技术要求》等在内十余项标准和要求,为药品信息化—42—追溯体系建设提供了重要支撑。然而目前国内的药品追溯信息基本收敛在第三方追溯平台,极易造成医药冷链相关的生物制品、疫苗以及管制类药品的追溯信息的泄露,将严重威胁国家主管部门在重大疫情和舆情情况下整体管控和决策,也是当前医药产品追溯体系建设中面临的重要挑战。(2)医药产品标识解析实施及关键点1.医药产品标识解析体系实施医药产业涉及原材料生产企业、原料药生产企业、药品(制剂)生产企业、药品分销企业和医院、药店等零售企业。其中原材料生产企业以及原料药生产企业和药品经销企业可作为企业节点,负责企业内的冷链产品、设备及设施等对象的标识注册、标识解析、标识数据管理等,企业节点通过建立医药标识数据资源池,为企业节点提供统一的数据交互接口和通用数据模型。为了实现全链条追溯,企业节点应记录并提供上下游的原材料生产企业信息和冷链物流企业信息,并做好现有的医药追溯平台及企业的业务系统的集成工作。大型药品(制剂)生产企业可作为标识解析二节节点,具备建设标识解析系统、标识业务管理系统、标识应用支撑系统的能力,面向原材料生产商、原料药生产商、药品经销商等企业节点提供标识查询服务,当通过标识解析客户端扫描医药产品上的标识时,则通过标识解析体系,能够实现全链条信息的追溯。—43—图24医药产业标识解析实施路径2.构建信息可信认证机制,保障医药产品信息安全针对医药追溯信息易泄露和不安全问题,可通过引入CA认证技术、入口认证技术和区块链存证技术解决追溯系统缺乏可信认证的问题。CA认证技术能够通过为各方赋予一个被验证的标识来建立一种信任验证机制,强制要求所有的追溯系统都在一个统一的CA中心进行认证,解决追溯系统被仿冒的问题;采用基于域名的信息发布技术,通过在浏览器地址栏输入追溯系统查询网站的域名,并在域名的最后面追加一个顶级域的方式确认该追溯系统的真实性;区块链存证技术基于其去中心化、数据不可篡改、开放性等特点,可以强制要求所有的产品追溯系统定期更新的数据的摘要值存入公共区块链中。当发生问题时,政府监管部门或其他机构通过调取企业追溯系统数据并与公共区块链中的记录—44—进行对比,以确认产品溯源数据是否被企业私自篡改,确保药品追溯信息的安全有效。案例:国控生物基于标识解析的疫苗追溯系统国药控股上海生物医药有限公司(后称国控生物)是国药控股集团成员,于2018年建成标准化的医药供应链服务平台-“全溯”平台,“全溯”平台包括了软件平台和基于自主研发设备的物联网平台两大部分,为业务系统提供基于追溯的业务控制能力。“全溯”平台确保了国控生物为上海市疾控3000万支新冠疫苗和16000次配送任务的零差错完成,实现从生产企业出场到个人接种的单支疫苗全程可追溯。2020年,国控生物开始建设工业互联网医药制造行业标识解析二级节点,借助标识解析技术,国控生物对公司全溯平台中的追溯体系进行架构升级:在原来基于固定业务模块,固定业务接口的基础上,将业务过程涉及的对象和事件细化。以对象,时间、地点,事件为基本要求,为各种业务数据的采集提供统一的标准化接口。通过将采集后的业务数据注册为业务标识,以标识解析体系为基础,实现对采集数据的分布式存储以及查询;通过业务标识组成追溯链,实现对追溯对象跨企业、跨区域的全生命周期追溯。更新后的全溯追溯系统更符合国际、国家追溯体系要求,其分布式、标准化的体系结构,降低了追溯系统与客户业务系统的耦合性,拓展了追溯系统的适用范围。在基于标识解析的全溯冷链追溯系统中,对于产品的追溯流程如下图所示,图中黑色代表追溯信息注册,红色代表追溯查询:—45—图25基于标识解析的全溯产品追溯流程图(1)追溯数据注册1.全溯冷链追溯系统通过追溯应用客户端对接企业业务系统,获取对应的产品业务信息;2.追溯应用客户端将获取的产品业务信息注册为业务标识:生产阶段的业务标识由生产企业追溯客户端注册,标识为88.291.1/PROD.GOODS001,标识内容为产品的生产业务信息;物流阶段的业务标识由物流企业追溯客户端注册,标识为88.291.2/LOG.GOODS001,标识内容为产品的物流业务信息;分销阶段的业务标识由分销企业追溯客户端注册,标识为88.291.3/SALE.GOODS001,标识内容为产品的分销业务信息;使用阶段的业务标识由使用单位追溯客户端注册(例如医院),标识为88.291.4/USE.GOODS001,标识内容为产品使用的信息;3.在全溯冷链追溯系统中,以产品ID:GOODS001为核心,关联各个业务流程中注册的业务标识,形成产品GOODS001的标识追溯链:GOODS001->88.291.1/PROD.GOODS001->88.291.2/LOG.GOODS001->—46—88.291.3/SALE.GOODS001->88.291.4/USE.GOODS001(2)追溯查询当产品ID被查询时,全溯冷链追溯系统通过ID查询到产品的标识追溯链,通过追溯链获取产品在各个业务节点的业务标识,通过业务标识从各企业的企业节点查询产品在每个节点对应的业务信息,将查询到的业务信息进行组合,即可得到产品全生命周期的追溯数据。(3)应用效果基于工业互联网标识解析的全溯追溯体系,目前已经实现了对药品追溯数据的分布式部署和查询,降低了原系统功能及数据之间的耦合性,并搭建了与其他追溯系统的对接,提搞了药品追溯效率,有效保障疫苗追溯安全。六、多措并举推动我国冷链物流追溯体系建设(一)加强政府监管力度,筑牢冷链物流产品底线加快构建“来源可查、去向可追、质量可控、责任可究”冷链物流追溯体系,政府部门要前瞻性布局顶层设计。当前,虽然我国颁布了《产品质量法》《食品安全法》等法律及规定,但法律条款中并没有专门针对温度等冷链相关的法律条款的,因此,应加快出台冷链物流追溯相关的法律法规和政策措施,并将其纳入企业信用体系建设中,提升冷链物流的社会影响力;加快建设全国性冷链物流追溯监管平台,完善全链条监管机制,针对冷链物流环境、主要作业环节、设施设备管理等重点,规范实时监测、及时处置、评估反馈等监管过程,逐步分类实现全—47—程可视可控、可溯源、可追查。(二)强化数据融通互信,实现数据要素畅通互联推进标识数据资源向数据资产转变,统筹规划数据高质量发展路径,解决数据所有权、使用权、收益权等问题,引导数据要素安全、有序地互联互通。当前我国冷链物流各环节的数据分散于监管部门或物流企业内部,跨区域监管面临困境,因此要加快推动海关、市场监管、交通运输等跨部门协同监管和数据融合,依托全国进口冷链食品追溯监管平台,逐步将内贸冷链食品流通纳入追溯管理范围,实现多层次、多系统、跨区域冷链物流追溯闭环。(三)开展关键标准研制,促进行业规范有序发展加强冷链基础通用标准和冷链基础设施、技术装备、作业流程、信息追溯等重点环节以及冷链物流绿色化、智慧化等重点领域标准制修订,加快填补标准空白。加快推进建立冷链物流数据标准体系,建立行业统一的冷链物流数据词典,规范冷链物流追溯数据名称、数据字典和数据类型的定义和使用;建立冷链物流数据采集、清洗、处理、管理、计算的标准,推进冷链物流数据规范建设,以提高各主体冷链物流数据建设的效率、质量和成本控制能力;建立冷链物流数据使用规范,明确各主体的使用权限、范围和方法,以确保数据使用的安全和合法。(四)构建数据可信机制,增强冷链物流追溯效能加快推动冷链物流智能温控设备升级改造,打造安全可信的冷链物—48—流认证体系,利用主动标识载体可信认证能力,赋能温度记录仪等温控设备的唯一可信身份标识,同时结合区块链技术防篡改优势,推动冷链物流追溯信息链上链下协同,实现冷链在途信息的实时采集和在线监控,保障冷链物流信息的安全可信、不可篡改,在冷藏车等冷链运输设备上试点先行,推动在冷链物流全行业推广应用,打造形成一体化的物流可信认证体系。(五)布局新型基础设施,提高冷链物流数字能力加快推进工业互联网标识解析体系网络基础设施建设,构建冷链物流行业标识解析管理机制。针对冷链物流行业标识注册、服务规范和标识解析节点的运行要求,制定冷链物流行业工业互联网标识编码规范和企业对接标准办法,建设一批面向冷链物流行业的二级节点运营机构。推动建立基于工业互联网标识解析的冷链追溯公共信息服务平台,面向公众提供权威的冷链产品信息查询入口,面向企业和监管部门提供必要的数据共享交换服务,建立起和众多社会公共部门、企业部门之间的数据连接机制,推动不同层次、不同部门冷链物流信息系统更加合理地进行资源配置、节约社会成本、创造更多价值,有效提高冷链物流信息资源利用率。(六)加强国际交流合作,提升冷链追溯国际竞争力积极参与冷链物流国际化标准活动,推动国内国际标准接轨,有效推进全球一体化的发展进程。积极参与现有国际组织的管理,参与冷链物流追溯国际标准研制,成立产品追溯领域国际专项工作组,重点开展—49—标准制定、技术研发、应用推广等工作,把握产品追溯国际标准话语权;建立冷链产品追溯跨国示范应用,获取已有技术合作的国际组织支持,提升追溯系统的互通性,助力工业互联网转型升级,带动一带一路经济发展,推动经济全球化进程。

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