一种新的自然对象数字唯一标识符构建方案的制作方法

本发明涉及网络信息技术领域，具体为一种新的自然对象数字唯一标识符构建方案。

背景技术：

自然对象数字唯一标识符简称noi，由于信息技术的高速发展，数据密集型科研模式已在地理科学与生物学内得到了长足的发展，近年来，更是建立了一批富集和利用各类自然数据的全球、区域和机构水平的数据平台，比如全球生物多样性信息网络(gbif)、美国国立生物技术信息中心(ncbi)、古生物学与地层学专业数据库(gbdb)、中国国家标本资源共享平台、中国国家地球系统科学数据共享平台、kingdonia数字标本馆等等。这些数据平台集合了大量生物标本信息、生物化石信息、生物遗传信息、生物种质资源、生态观测数据、空间与对地观测数据、土壤标本信息、岩矿标本信息等等，涉及范围涵盖了大气圈、水圈、生物圈、土壤圈、岩石圈中各类实物样本信息以及各种宏观和微观的结构与形态、运动与变化数据。如此大规模的数据聚集，极大的提高了相关领域的研究尺度和粒度，并已逐步成为这些学科未来发展的重要支柱之一，而从更大范围的视角来看，这些存在于地球表面及其内部的自然对象及其衍生数据，未来也将是万物互联的一部分，这一趋势必将深刻的改变地球系统科学的研究模式，而物联网作为这一趋势的基石，如同人类社会需要为每位成员分配一个唯一的身份id，每个这样的自然对象也需要在这一体系内获得一致且唯一的身份标识。

然而，相关领域的对象标识体系并不统一，各个领域虽然也有相应的对象标识方案，但它们大多仅被用于各个系统的内部，有些甚至只能被用于人际之间的交流，因此目前还无法在整个互联网中对这些对象进行有效的标识、解析和追踪，此外，这些方案通常仅被应用于对象的数字化内容(比如一份数字标本信息)的标识，而并没有将对象的各个状态(比如标本从采集、数据记录、预处理…到标本数字化的各个环节中，只有最终的数字标本信息被标识和感知)纳入标识范围，这样的标识体系显然是不完善的，事实上这种方案不仅会进一步导致数据与对象的分离，还会使得与对象相关的其他数据和信息也难以自动的与对象形成关联。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种新的自然对象数字唯一标识符构建方案，解决了目前还无法在整个互联网中对这些对象进行有效的标识、解析和追踪，没有将对象的各个状态纳入标识范围，标识体系不完善的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种新的自然对象数字唯一标识符构建方案，具体包括以下步骤：

s1、首先通过noi注册系统的程序设计和noi系统的业务需求确定noi对象元数据的具体规范性，然后注册系统会为每个符合要求的注册对象分发noi号，系统内的每个noi号都是唯一“编码”，只用于标识一个对象；noi号可由系统自动生成也可由用户主动申请，noi号可直接由注册系统根据noi系统标识符规范生成编号并分配给注册对象，noi号同时兼容其他体系的标识符，注册者可以将对象现存的标识符按照noi系统的noi号规范重新编排后提交给注册系统，注册系统会对用户所申请的noi号进行验证，以检查该noi号在注册系统命名空间内的唯一性，确保唯一性后便可将该noi号指定给该对象，然后noi注册系统使用统一资源标识符实现noi对象在网络内的唯一标识，对象描述中具有有效的数字化信息资源地址或者系统通过其他途径确认了该对象客观存在之后，注册系统便会对这个对象的noi号进行uri表达，被uri表达的noi号称为noilink，系统会维持noilink的持久不变；

s2、然后noi存储系统可将s1注册完成后对象的描述和对象的数据进行存储，其中对象的数据是以文件的形式存储在文件系统之中，对象的描述则是以结构化和半结构化的形式存储在数据库之中；

s3、之后noi映射系统可以为s2存储的noi所指示对象代理注册其他体系的数字标识符，noi映射系统通过其他数字标识符体系的应用程序接口向该数字标识符系统发送注册申请，然后对noi对象的元数据重新进行组织，以满足其他数字标识符系统的要求，同时，对于需要授权的数字标识符系统，noi系统首先还需获得该数字标识符体系的授权；

s4、noi信息输出系统可以将s2的noi存储系统内对象的各种信息写入各类信息载体之中，这些载体包括但不限于条形码、二维码、纸质标签和rfid标签，用户可以根据自身需求将这些信息载体应用于各类交互和读写场景之中；

s5、之后通过noi解析系统可完成一个标识输入、请求和发送至网络服务以返回特定输出结果的过程，noi的解析输入可以包括noi号、网络位置和描述性元数据，noi解析系统返回的结果为一条或多条与被标识对象相关的当前信息；

s6、对于已经获得noi数字标识符的对象，可通过noi更新系统更新对象在该noi系统内的当前信息，用户可以直接向更新系统指定更新特定noi号指示对象的信息，系统也可以在对象被用户重复注册时由noi注册系统自动将注册资料作为更新资料交给更新系统处理，用时noi更新系统会为不同的用户分配不同的noi对象信息改写权限，用户可以通过更新系统对noi对象的当前状态进行持久的维护；

s7、最后，noi系统的注册、映射、输出、解析、更新等功能都可以通过应用程序接口的形式开放给第三方，第三方用户可以通过这些接口执行对象信息的注册、映射、输出、解析、更新等操作，noi系统会为这些操作返回相应的值，这些返回值之后可被特定的“客户端”软件应用中做进一步处理，从而可以开发新的应用或提升现有应用的业务能力。

优选的，所述步骤s1中的noi对象是指个人、各类资源数据库和数据采集系统对象，在为对象注册noi时，需提交对象的描述，合格的对象描述至少得包含对象的基本描述，对象的描述应该是一段结构化或半结构化的描述性元数据，它必须遵从noi系统的元数据规范，以使得系统能够对所提交的元数据内容进行正常的解析并将其写入noi存储系统。

优选的，所述步骤s2中对象的数据即可以是对象本身也可以是对象衍生的数据，它一般是由用户提交的一个或多个电子文件，而对象的描述涵盖了：对象的基本描述、对象的数字化信息资源地址、对象的应用编程接口地址、对象的其他标识符和noi系统生成的信息五类元素，其中对象的基本描述的详细程度应以noi系统能够辨识出该对象独立身份为最低限度。

优选的，所述步骤s5中所指对象有多种类型，例如：湖泊这样的地理对象、抽象的科学概念、生物或物理现象和电子数据集，因此并不总是可直接访问的数字文件或其他形式，有可能不返回该对象的一个实例，解析也可涉及一个或多个中间映射操作，根据服务特征，可以将noi的解析分为简单解析和多重解析，简单解析是指noi可以永久标注特定的对象，形成的文件可以通过网络访问，对象的数字化信息资源地址是一个网络地址，它仅仅标识了对象的位置，因此并不能确保该对象一定能够被成功的访问，noi解析系统可以将每个noi解析为一个对象的网络地址，通过在noi记录中管理noi与其解析到的地址之间的链接，可以实现noi不变的情况下对对象位置进行动态的更新，从而克服对象的网络位置缺乏持久性的问题，通过多重解析，noi可以指向多个可能的“解析”，比如多个url、其他noi、以及其他数据类型，对此，可以将解析结果生成一个列表，让用户进行手动选择，也可根据服务请求，让noi解析系统自动选择。

优选的，所述步骤s6中对象的资料更新规范应该由具体的noi系统根据业务特征确定，但原则上应该保留不同用户提交的数字化信息资源地址和对象的应用编程接口地址、对象的其他标识符，以最大限度的拓展noi系统的映射能力，而对象的数据则可以被完全覆写，对象的描述可以完全或部分被覆写，noi系统要求用户只能为每个对象申请一个noi，注册系统也会对注册对象的信息进行唯一性校验，然而对象的注册资料是由用户提交，noi系统无法从根本上保证用户所提交的资料一定准确无误，因此，同一个对象获得多个noi的情况是有可能发生的，当这种情况被发现后，用户可以通过noi更新系统将这些多余的noi重新指向某个noi，以确保这些noi都是指示同一个对象。

优选的，所述步骤s6中的noi更新系统需要对用户的更新权限做出严格的区分和限定，以确保noi对象当前信息的时效性和准确性，noi系统可以根据用户的级别和对象的性质设置用户的权限，以达到不同级别的用户可以对不同体量的noi对象进行不同范围的属性更新。

(三)有益效果

本发明提供了一种新的自然对象数字唯一标识符构建方案。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该新的自然对象数字唯一标识符构建方案，具有高度扁平化的设计模式，用户可以不通过任何第三方代理机构直接通过网络为对象注册noi数字唯一标识符，这使得noi系统的注册体系高度扁平化，因此noi系统可以轻易的将用户直接扩展至个体，noi系统允许用户自定义或系统自动分配数字唯一标识符，noi号既可以采用系统自动生成的编号也可以使用用户提交的编号，这使得它具有极佳的兼容性，通过这种方式用户可以将对象现存的标识符嵌入到noi号和noilink之中，而不必为对象再次附加一个编号，noi有noi号和noilink两种不同形态的设计，通过不同信息载体的输出，获得对象在不同场景下的标识和表达，通过noi系统代理注册的形式，使得noi可以兼容现有的数字标识符应用，通过应用编程接口的形式，使得noi系统可以自动与第三方用户形成自动交互。

(2)、该新的自然对象数字唯一标识符构建方案，noi有noi号和noilink两种不同形态的设计，不同的形态可以由不同用户注册生成，比如noi号可由生产者注册，noilink由监管机构确认生成，这样在保持一致性的前提下可以有效解决目前对于对象数字内容真实性监管缺位的情况，同时，noi号也可以用于对象生成阶段的标识，noilink则可用于对象存储阶段的标识，借助noi系统的应用编程接口，可以实现对象从生产到收藏的各个环节进行统一的标识、引用和追踪。

(3)、该新的自然对象数字唯一标识符构建方案，noi系统不仅仅是对对象数字内容进行标识，通过noi输出系统，还可以通过信息载体在任何场景下对对象进行标识和表达，比如它可以通过标签贴附实现对对象物理实体的标识，通过rfid实现对象在位置空间中的标识和感知，因此这要比纯粹的数字对象标示体系应用的范围更广，noi对象可以通过noi系统注册其他体系的数字标识符，因此noi可以在不取代其他标识符方案的前提下，作为连接这些方案的节点，noi系统可以是非封闭的，通过应用编程接口它可以支持其他系统的业务，并提高这些系统的能力。

附图说明

图1为本发明noi对象从注册为noi对象到映射为doi对象的流程图；

图2为本发明noi解析系统的多重解析原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

2.请参阅图1-2，本发明实施例提供一种技术方案：一种新的自然对象数字唯一标识符构建方案，具体包括以下步骤：

s1、首先通过noi注册系统的程序设计和noi系统的业务需求确定noi对象元数据的具体规范性，然后注册系统会为每个符合要求的注册对象分发noi号，系统内的每个noi号都是唯一“编码”，只用于标识一个对象；noi号可由系统自动生成也可由用户主动申请，noi号可直接由注册系统根据noi系统标识符规范生成编号并分配给注册对象，noi号同时兼容其他体系的标识符，注册者可以将对象现存的标识符按照noi系统的noi号规范重新编排后提交给注册系统，注册系统会对用户所申请的noi号进行验证，以检查该noi号在注册系统命名空间内的唯一性，确保唯一性后便可将该noi号指定给该对象，然后noi注册系统使用统一资源标识符实现noi对象在网络内的唯一标识，对象描述中具有有效的数字化信息资源地址或者系统通过其他途径确认了该对象客观存在之后，注册系统便会对这个对象的noi号进行uri表达，被uri表达的noi号称为noilink，系统会维持noilink的持久不变；

s2、然后noi存储系统可将s1注册完成后对象的描述和对象的数据进行存储，其中对象的数据是以文件的形式存储在文件系统之中，对象的描述则是以结构化和半结构化的形式存储在数据库之中；

s3、之后noi映射系统可以为s2存储的noi所指示对象代理注册其他体系的数字标识符，noi映射系统通过其他数字标识符体系的应用程序接口向该数字标识符系统发送注册申请，然后对noi对象的元数据重新进行组织，以满足其他数字标识符系统的要求，同时，对于需要授权的数字标识符系统，noi系统首先还需获得该数字标识符体系的授权；

s4、noi信息输出系统可以将s2的noi存储系统内对象的各种信息写入各类信息载体之中，这些载体包括但不限于条形码、二维码、纸质标签和rfid标签，用户可以根据自身需求将这些信息载体应用于各类交互和读写场景之中；

s5、之后通过noi解析系统可完成一个标识输入、请求和发送至网络服务以返回特定输出结果的过程，noi的解析输入可以包括noi号、网络位置和描述性元数据，noi解析系统返回的结果为一条或多条与被标识对象相关的当前信息；

s6、对于已经获得noi数字标识符的对象，可通过noi更新系统更新对象在该noi系统内的当前信息，用户可以直接向更新系统指定更新特定noi号指示对象的信息，系统也可以在对象被用户重复注册时由noi注册系统自动将注册资料作为更新资料交给更新系统处理，用时noi更新系统会为不同的用户分配不同的noi对象信息改写权限，用户可以通过更新系统对noi对象的当前状态进行持久的维护；

s7、最后，noi系统的注册、映射、输出、解析、更新等功能都可以通过应用程序接口的形式开放给第三方，第三方用户可以通过这些接口执行对象信息的注册、映射、输出、解析、更新等操作，noi系统会为这些操作返回相应的值，这些返回值之后可被特定的“客户端”软件应用中做进一步处理，从而可以开发新的应用或提升现有应用的业务能力。

本发明中，步骤s1中的noi对象是指个人、各类资源数据库和数据采集系统对象，在为对象注册noi时，需提交对象的描述，合格的对象描述至少得包含对象的基本描述，对象的描述应该是一段结构化或半结构化的描述性元数据，它必须遵从noi系统的元数据规范，以使得系统能够对所提交的元数据内容进行正常的解析并将其写入noi存储系统，注册系统需尽可能的对注册对象在系统内的唯一性进行校验，以防止同一对象被多次注册，对于被多个用户收录且被分别提交至noi系统进行注册的对象，如果注册系统校验发现该对象之前已被其他用户注册，则无需重新分配noi，而只需返回已被注册的noi，对于重复注册时所提交的对象的描述，系统会自动将其移交给noi更新系统进行处理。

本发明中，步骤s2中对象的数据即可以是对象本身也可以是对象衍生的数据，它一般是由用户提交的一个或多个电子文件，而对象的描述涵盖了：对象的基本描述、对象的数字化信息资源地址、对象的应用编程接口地址、对象的其他标识符和noi系统生成的信息五类元素，对象的基本描述是对对象自身的描述，其详细程度应以noi系统能够辨识出该对象独立身份为最低限度，描述中还需标注信息的版本以便于后续的信息更新；对象的数字化信息资源地址指的是该对象的数字化信息资源在网络上的位置，对于各类资源平台，他们可能会在网络上提供对象完整的或部分的数字化信息以供用户查阅，对于noi系统而言，该地址不仅可以被映射给用户，而且还是判断该对象真实存在的重要依据之一，同时也可以作为对象被重复注册时的判重依据之一；noi系统生成的信息指的是noi系统生成的对象注册、更新、输出、映射、解析等纪录，以及noi系统分发给对象的noi号，noilink等；对象的其他标识符指的是该对象在其他标识体系下的编号，他也是判断对象唯一性的重要依据；对象的应用编程接口地址指的是其他数据资源平台所提供的获取该对象描述和数据的网络编程接口地址，这一设计不仅可以支持其他用户基于相关平台的接口做进一步的应用开发，同时也为注册者在数据分享和数据保护之间找到了平衡，注册者即便不将对象的完整信息提交给noi系统，也能够通过noi系统向用户提供自己的数据服务接口，并借助对接口的控制力获得可控的数据分享。

本发明中，步骤s5中所指对象有多种类型，例如：湖泊这样的地理对象、抽象的科学概念、生物或物理现象和电子数据集，因此并不总是可直接访问的数字文件或其他形式，有可能不返回该对象的一个实例，解析也可涉及一个或多个中间映射操作，根据服务特征，可以将noi的解析分为简单解析和多重解析，简单解析是指noi可以永久标注特定的对象，形成的文件可以通过网络访问，对象的数字化信息资源地址是一个网络地址，它仅仅标识了对象的位置，因此并不能确保该对象一定能够被成功的访问，noi解析系统可以将每个noi解析为一个对象的网络地址，通过在noi记录中管理noi与其解析到的地址之间的链接，可以实现noi不变的情况下对对象位置进行动态的更新，从而克服对象的网络位置缺乏持久性的问题，通过多重解析，noi可以指向多个可能的“解析”，比如多个url、其他noi、以及其他数据类型，对此，可以将解析结果生成一个列表，让用户进行手动选择，也可根据服务请求，让noi解析系统自动选择。

本发明中，步骤s6中对象的资料更新规范应该由具体的noi系统根据业务特征确定，但原则上应该保留不同用户提交的数字化信息资源地址和对象的应用编程接口地址、对象的其他标识符，以最大限度的拓展noi系统的映射能力，而对象的数据则可以被完全覆写，对象的描述可以完全或部分被覆写，noi系统要求用户只能为每个对象申请一个noi，注册系统也会对注册对象的信息进行唯一性校验，然而对象的注册资料是由用户提交，noi系统无法从根本上保证用户所提交的资料一定准确无误，因此，同一个对象获得多个noi的情况是有可能发生的，当这种情况被发现后，用户可以通过noi更新系统将这些多余的noi重新指向某个noi，以确保这些noi都是指示同一个对象。

本发明中，步骤s6中的noi更新系统需要对用户的更新权限做出严格的区分和限定，以确保noi对象当前信息的时效性和准确性，noi系统可以根据用户的级别和对象的性质设置用户的权限，以达到不同级别的用户可以对不同体量的noi对象进行不同范围的属性更新。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。