物联网智慧业务地址编码及规则探讨

汪玉梅　王密

【摘 要】随着科技和需求的不断发展，智慧应用将不断地融入我们世界之中，本文就智慧业务编码及规则融合行政区划地址、MAC地址、EPC产品编码、我国商品条码编码等智慧业务编码如何映射入IEEE802.15.4源或目地地址编码及规则进行探讨，为智慧业务的普适化应用做一些探索。

【关键词】物联网;智慧业务;地址;编码;规则;探讨

中图分类号： TP391.44;TN929.5文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）36-0268-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.36.127

0 序言

地址在“辞海”中定义为居住或通信的地点。一个准确、简短、清晰、不重复、可包含重要信息内容等属性的地址是确保居住或通信唯一性、可靠、可识别的重要基础。而编码是指用一系列数字、字母等符号通过一定规则的组合来表示某些数据信息，使该数据信息成为计算机或智慧体（Intelligent body  IB）可以处理和分析的机器信息。物联网智慧业务（Intelligent Business of Internet of Things  IB-IOT）是基于通信网络为基础，实现物、人之间开展相互通信的网络业务，其连接中的所有业务需要有明确的网络地址。而网络地址（Network address）是互联网上的节点在网络中具有的逻辑地址，包括IP（Internet Protocol  IP）地址和MAC（Media Access Control MAC）地址。在物联网智慧业务的感知层、网络层、平台层、应用层中，网络层、平台层、应用层目前已经有标准、规范、明确的网络地址及编码规则，而感知层除了包括我们传统的具有MAC地址的网络通信系统设备外，还衍生出很多不完全具备MAC地址的智慧体设备。如何统一、规范物联网感知层的地址编码，是确保物联网智慧业务有序、健康、可持续发展的基础。本文重点就物联网智慧体设备的编码和地址规则及如何映射进IEEE 802.15.4标准MAC地址进行探讨。

1 智慧业务编码及规则

用16位二进制代码编码智慧业务，该段二进制的0～1位为业务类型编码，2～15位为按国民经济行业分类中的小类十进制数字转换成二进制后的编码。其中经济类编码14 bits用《国民经济行业分类和代码表》（GB T4754-2011）[1]中代码类型中的小类代码十进制数转换成二进制进行编码。如： 6321（十进制）转换成01100010110001（二进制）表示有线广播电视传输服务业务等;业务类别编码2 bits，分别用二进制00、01、10、11表示智慧个人、智慧家庭、智慧行业、智慧公用业务。

2 物联网智慧业务编码及规则

2.1 行政区划地址

该类编码适用于该智慧业务终端无MAC地址、EPC产品编码、商品条码编码的情况。其编码规则为从左往右共五段128 bits。

第一段的24位二进制代码用《中华人民共和国行政区划代码》（GB/T 2260—1999）[2]进行编制的省、市、县三级的十进制数字转换成二进制代码表示，该段二进制代码0～7位用于表示县（市辖区、县级市、旗），8～15位用于表示市（地区、自治州、盟及国家直辖市所属市辖区和县），16～23位用于表示省（自治区、直辖市、特别行政区）。

第二段的12位二进制代码用《县以下行政区划代码编码规则》（GB10114—88）[3]进行编制的街道、镇、乡的十进制数字转换成二进制代码表示，该段二进制代码0～7位用于各行政区划顺序号剩余的十进制数转换成二进制表示，8～11位用于表示街道、镇、乡类别标识。

第三段的12位二进制代码用《县以下行政区划代码编码规则》（GB10114—88）[3]进行编制的居民委员会和村民委员会的十进制数字代码转换成二进制代码表示，该段二进制代码0～7位用于各行政区划顺序号的剩余2位十进制数转换成二进制表示，8～11位用于表示街道、镇、乡类别标识。

第四段的48 bits编码为居委会/村委会以下地理位置编码，地理位置按照经纬度和空间进行编码，其中经纬度分别各占20 bits，空间位置占8 bits，其中经度占前20 bits（依次是8 bits表度，6bits表示分，6bits表示秒）。其次纬度占20 bits（依次是8 bits表度，6bits表示分，6bits表示秒），最后8bits区分同一地理位置下的不同空间位置。

第五段的16 bits为智慧业务编码。

2.2 MAC地址

该类编码规则从左往右共三段合128 bits，适用于该智慧业务终端具有MAC地址。其编码规则应充分包含MAC地址、智慧业务类型等情况。第一段64bits用于预留;第二段48位为媒体访问控制地址（Media Access Control Address），簡称MAC地址;第三段16 bits为智慧业务编码。

2.3 EPC产品编码

电子产品编码（EPC）常用的编码类型有EPC-64 、EPC-96、EPC-256三类，其中EPC-64又分为TYPE I、TYPE II、TYPE III三种，其物联网智慧业务编码从左往右分三段合128 bits。

EPC-64 TYPE I为第一段64 bits为预留，第二段40位为EPC-64 TYPE I版本号、域名管理、对象分类编码，第三段24 bits高8 bits为EPC-64 TYPE I序列号高8 bits编码，低16 bits为智慧业务编码。

EPC-64 TYPE II 编码为第一段64 bits为预留，第二段30位为EPC-64 TYPE I版本号、域名管理、对象分类编码，第三段32 bits高16 bits为EPC-64 TYPE II序列号高16 bits编码，低16 bits为智慧业务编码。

EPC-64 TYPE III编码为第一段64 bits为预留，第二段41位为EPC-64 TYPE I版本号、域名管理、对象分类编码，第三段23 bits高7 bits为EPC-64 TYPE III序列号高7 bits编码，低16 bits为智慧业务编码。

EPC-96编码为第一段32 bits为预留，第二段60位为EPC-96版本号、域名管理、对象分类编码，第三段36 bits高20 bits为EPC-96序列号高20 bits编码，低16 bits为智慧业务编码。

2.4 我国商品条码编码

根据《商品条码 应用标识符》（GB/T 16986-2009）规定[4]，我国商品条码分的应用标识符共17个类别，65个子类，其物联網智慧业务编码从左往右分两段共128 bits，其中第一段112 bits用我国商品条码编码2～112bits，不足前面预留;第二段16 bits为智慧业务编码。

3 IEEE 802.15.4 MAC 帧格式

IEEE 802.15.4标准描述了低速率无线个人局域网的物理层和媒体接入控制协议，属于IEEE 802.15工作组。IEEE 802.15.4是ZigBee、MiWi、Thread、WirelessHART等规范的基础，也是物联网智慧业务采用较多的一个二层协议基础。其标准规定了物理层（PHY）和媒体接入控制子层（MAC）与固定、便携式及可移动设备之间的低数据率无线连接的规范。IEEE 802.15.4标准的帧由帧头（包括：帧控制16 bits、序列号bits 、PAN目的地址ID 0/16 bits 、目的地址0/16/64 bits、PAN源地址ID 0/16 bits 、源地址0/16/64 bits、辅助安全标记0/40/48/80/112 bits）、负载（可变长度的帧有效载荷）、帧尾（FCS 16 bits）构成[5]。

4 物联网智慧业务编码映射入IEEE 802.15.4MAC地址规则

物联网智慧业务编码一般来说包括行政区划地址的智慧业务编码、MAC地址的智慧业务编码、EPC产品编码的智慧业务编码、我国商品条码编码的智慧业务编码等类型。物联网物理层和数据链路层采用IEEE 802.15.4标准时，其IEEE 802.15.4标准的MAC地址应能与智慧业务编码对应，确保每业务、每地址、每节点的业务地址唯一性和可标识性。在智慧业务地址编码映射入IEEE 802.15.4MAC地址时，我们可将智慧业务编码（16 bits）映射入个人区域网（personal area network  identification  PAN  ID），将行政区划地址的智慧业务编码中的地理位置编码（48 bits）、MAC地址的智慧业务编码的MAC地址编码（48 bits）、EPC产品编码的智慧业务编码的EPC-64 /96编码版本号、域名管理、对象分类（最多不超过64 bits）、我国商品条码编码的智慧业务编码的我国商品条码编码（最多不超过64 bits）映射入IEEE 802.15.4源或目地地址位。其中IEEE 802.15.4源或目地地址中的PAN ID用各类不同地址下的智慧业务编码16 bits映射;IEEE 802.15.4源或目地地址中的地址用地理位置编码（48 bits）或MAC地址编码（48 bits）或EPC-64 /96编码版本号、域名管理、对象分类（最多64 bits）或我国商品条码编码最多64 bits）映射。

5 结论

在推动实施物联网智慧业务时，我们不但要规划和落地好物联网感知层、网络层、平台层、应用层的设备网络、平台、系统及应用等，更需要对智慧业务的地址及编码及规则进行规范和统一，以期业务的规范化、标准化，确保业务可持续性发展。而本文则着重就智慧业务和行政区划地址、MAC地址、EPC产品编码和我国商品条码编码如何编码组合及编码映射入IEEE 802.15.4源或目的地址进行探讨。

【参考文献】

[1]国民经济行业分类和代码表（GB T4754-2011）[S].北京，中国标准出版社.

[2]中华人民共和国行政区划代码（GB/T 2260—1999）[S].北京，中国标准出版社.

[3]县以下行政区划代码编码规则（GB10114—88）[S].北京，中国标准出版社.