GB∕T 43443-2023 物聯(lián)網(wǎng) 智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)接口要求（正式版）

物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)接口要求2023-11-27發(fā)布國家標準化管理委員會 I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4縮略語 5智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)接口概要 6內(nèi)部接口要求 參考文獻 I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會(SAC/TC28)提出并歸口。本文件起草單位：中國電子技術(shù)標準化研究院、深圳賽西信息技術(shù)有限公司、科大訊飛股份有限公司、北京市農(nóng)林科學(xué)院信息技術(shù)研究中心、江蘇賽西科技發(fā)展有限公司、西安航天自動化股份有限公司、中移物聯(lián)網(wǎng)有限公司、上海集成通信設(shè)備有限公司、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所、重慶郵電大學(xué)、廈門四信通信科技有限公司、農(nóng)芯(南京)智慧農(nóng)業(yè)研究院有限公司、北京理工大學(xué)、河南訊飛人工智能科技有限公司、鵬城實驗室、北京東土科技股份有限公司。1物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)接口要求1范圍本文件規(guī)定了智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)內(nèi)部接口的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)交互請求方式、調(diào)用流程、安全要求等。本文件適用于智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)內(nèi)部接口的設(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T18793—2002信息技術(shù)可擴展置標語言(XML)1.021025—2007XML使用指南22239—2019信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護基本要求36626—2018信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)安全運維管理指南ISO/IEC21778:2017信息技術(shù)JSON數(shù)據(jù)交換語法(Informationtechnology—TheJSONda-tainterchangesyntax)3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。具有特定目的的實體集合。服務(wù)于農(nóng)業(yè)的軟件信息系統(tǒng)。子系統(tǒng)subsystem系統(tǒng)中實現(xiàn)部分系統(tǒng)功能的事件和約束通過封裝和簡化后的集合。4縮略語下列縮略語適用于本文件。WEB:全球廣域網(wǎng)(WordWideWeb)5智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)接口概要智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)通常由用戶域、感知控制域、運維管理域、服務(wù)提供域、資源交換域組成，智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)接口如圖1所示，智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)中各子系統(tǒng)功能簡述見表1。2接口接口接口接口接口接口接口接口外部接π個人用戶接10資源交換農(nóng)商交易**+**運維管理域 接□數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)處理標識解析地理信息服務(wù)管理用戶管理接門安全管理…接π03農(nóng)業(yè)組網(wǎng)采集控制子系統(tǒng)傳感數(shù)據(jù)標識標簽地理信息接口02農(nóng)業(yè)邊緣計算多媒體控制指令圖1智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)接口示意圖表1智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)中各子系統(tǒng)功能簡述域名稱子系統(tǒng)名稱子系統(tǒng)功能簡述感知控制域采集控制子系統(tǒng)采集控制子系統(tǒng)通過不同的采集和執(zhí)行功能單元實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵要素(如農(nóng)作物、土壤、環(huán)境、設(shè)施)的信息采集和執(zhí)行控制。根據(jù)智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用服務(wù)的不同需求，采集相關(guān)傳感數(shù)據(jù)、標識標簽、地理信息、多媒體信息等并向 相關(guān)執(zhí)行單元發(fā)送控制指令。根據(jù)智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用服務(wù)的不同需求，為上層的各類應(yīng)用提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集和功能執(zhí)行農(nóng)業(yè)組網(wǎng)與邊緣計算子系統(tǒng)農(nóng)業(yè)組網(wǎng)與邊緣計算子系統(tǒng)為采集控制子系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)互聯(lián)及數(shù)據(jù)預(yù)處理提供支撐。農(nóng)業(yè)組網(wǎng)提供地址映射、數(shù)據(jù)通信、協(xié)議轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)安全管理、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理等功能；邊緣計算提供數(shù)據(jù)預(yù)處理、規(guī)則計算等功能3GB/T43443—2023表1智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)中各子系統(tǒng)功能簡述(續(xù))域名稱子系統(tǒng)名稱子系統(tǒng)功能簡述服務(wù)提供域基礎(chǔ)服務(wù)子系統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)子系統(tǒng)是為業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)提供各類數(shù)據(jù)基礎(chǔ)服務(wù)的子系統(tǒng)，包括戶管理等基礎(chǔ)服務(wù)業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)針對各類用戶需求，提供智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)服務(wù)和應(yīng)用的子系統(tǒng)，包括農(nóng)產(chǎn)品溯源、農(nóng)作物植保、農(nóng)商交易等服務(wù)資源交換域資源交換子系統(tǒng)資源交換子系統(tǒng)是實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)與其他系統(tǒng)間信息資源交換共享的子系統(tǒng)，以實現(xiàn)產(chǎn)品、交易、供應(yīng)商、第三方服務(wù)數(shù)據(jù)的更新和共享，包括數(shù)據(jù)資源交換、數(shù)據(jù)發(fā)布等功能運維管控域運維管理子系統(tǒng)運維管理子系統(tǒng)是管理和維護智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)中各終端、設(shè)備、系統(tǒng)可靠和安全運行的子系統(tǒng)。提供系統(tǒng)運維管理、系統(tǒng)安全管理等功能用戶域用戶信息管理子系統(tǒng)用戶信息管理子系統(tǒng)是智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)中管理各類用戶信息、令牌、權(quán)限的子系統(tǒng)，各類用戶信息按用戶種類可以分為政府用戶、企業(yè)用戶、個人用戶等智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)有若干個外部接口和12個內(nèi)部接口。外部接口用于智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)與其他外部系統(tǒng)(如用戶接入系統(tǒng)、傳感網(wǎng)系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)等)進行數(shù)據(jù)交互；12個內(nèi)部接口用于智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)中各子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，相關(guān)接口簡述見表2。表2智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)中各接口簡述接口編號接口簡述接口01本接口規(guī)定了采集控制子系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)組網(wǎng)與邊緣計算子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。農(nóng)業(yè)組網(wǎng)與邊緣計算子系統(tǒng)通過此接口連接采集控制子系統(tǒng)，實現(xiàn)與采集控制子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸。主要包括農(nóng)業(yè)傳感數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、標識數(shù)據(jù)、媒體流數(shù)據(jù)、控制執(zhí)行數(shù)據(jù)、運維數(shù)據(jù)等接口02本接口規(guī)定了運維管理子系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)組網(wǎng)與邊緣計算子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。運維管理子系統(tǒng)通過此接口連接農(nóng)業(yè)組網(wǎng)與邊緣計算子系統(tǒng)，實現(xiàn)在不同權(quán)限下的數(shù)據(jù)傳輸。主要包括系統(tǒng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)設(shè)備管理數(shù)據(jù)、系統(tǒng)設(shè)備配置數(shù)據(jù)、系統(tǒng)安全管理數(shù)據(jù)等接口03本接口規(guī)定了資源交換子系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)組網(wǎng)與邊緣計算間子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。資源交換子系統(tǒng)通過此接口連接農(nóng)業(yè)組網(wǎng)與邊緣計算子系統(tǒng)，實現(xiàn)在不同權(quán)限下的數(shù)據(jù)傳輸。主要包括農(nóng)業(yè)資源數(shù)據(jù)、農(nóng)商情況數(shù)據(jù)、標識數(shù)據(jù)等接口04本接口規(guī)定了基礎(chǔ)服務(wù)子系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)組網(wǎng)與邊緣計算子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。資源交換子系統(tǒng)通過此接口和農(nóng)業(yè)組網(wǎng)與邊緣計算子系統(tǒng)連接，在權(quán)限許可下進行數(shù)據(jù)交互。主要包括采集控制子系統(tǒng)所獲取的農(nóng)業(yè)傳感數(shù)據(jù)、標識數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)多媒體數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)等接口05本接口規(guī)定了資源交換子系統(tǒng)與基礎(chǔ)服務(wù)子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系?；A(chǔ)服務(wù)子系統(tǒng)通過此接口與資源交換子系統(tǒng)連接，在權(quán)限許可下進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)基礎(chǔ)服務(wù)子系統(tǒng)與其他外部系統(tǒng)的信息資源交換與共享，為智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)基礎(chǔ)服務(wù)提供信息資源接口06本接口規(guī)定了運維管理子系統(tǒng)與基礎(chǔ)服務(wù)子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。運維服務(wù)子系統(tǒng)通過此接口與基礎(chǔ)服務(wù)子系統(tǒng)連接，實現(xiàn)對基礎(chǔ)服務(wù)子系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)測、控制、維護、安全管理等4表2智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)中各接口簡述(續(xù))接口編號接口簡述接口07本接口規(guī)定了業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)與基礎(chǔ)服務(wù)子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)通過此接口與基礎(chǔ)服務(wù)子系統(tǒng)連接，在權(quán)限許可下調(diào)用基礎(chǔ)服務(wù)子系統(tǒng)提供的智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)服務(wù)接口08本接口規(guī)定了資源交換子系統(tǒng)與業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)通過此接口與資源交換子系統(tǒng)連接，在權(quán)限許可下進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)與其他外部系統(tǒng)的信息資源交換與共享，為智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)服務(wù)提供信息資源接口09本接口規(guī)定了運維管理子系統(tǒng)與業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。運維管理子系統(tǒng)通過此接口與業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)連接，在權(quán)限許可下實現(xiàn)對業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)測、控制、維護、安全管理等接口10本接口規(guī)定了用戶信息管理子系統(tǒng)與業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。用戶信息管理子系統(tǒng)通過此接口與業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)連接，根據(jù)不同權(quán)限獲取各類智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)服務(wù)接口11本接口規(guī)定了運維管理子系統(tǒng)與用戶信息管理子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，用戶信息管理子系統(tǒng)通過此接口與運維管理子系統(tǒng)連接，向用戶呈現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)的運維數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)測、控制、維護、安全管理等接口12本接口規(guī)定了運維管理子系統(tǒng)與資源交換子系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。運維管理子系統(tǒng)通過此接口與資源交換子系統(tǒng)連接，實現(xiàn)對資源交換子系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)測、控制、維護、安全管理等。同時，運維管理子系統(tǒng)可以通過該接口，實現(xiàn)與其他外部系統(tǒng)的資源交換，獲取運維管理所需的信息資源6內(nèi)部接口要求6.1通用要求智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)接口應(yīng)符合如下要求：a)統(tǒng)一采用UTF-8編碼格式；b)支持向下兼容；c)支持跨操作系統(tǒng)、跨編程語言調(diào)用；d)支持高并發(fā)訪問，在大量資源占用時，也可保證系統(tǒng)的正常運行；e)各子系統(tǒng)在拓展新功能新業(yè)務(wù)時，接口應(yīng)提供準確、快速的實現(xiàn)方式；f)接口路徑分別使用可能鏈接的系統(tǒng)/模塊的名稱作為接口路徑的前綴，以鏈接不同系統(tǒng)/模塊；g)接口路徑中加入接口版本號，以關(guān)聯(lián)不同時期版本系統(tǒng)。6.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要求智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)接口間數(shù)據(jù)交換宜以可擴展置標語言(XML)、JavaScrip對象簡譜(JSON)、另一種置標語言(YAML)或二進制流等格式進行組織和描述，XML描述應(yīng)符合GB/T18793—2002、GB/Z21025—2007的要求，JSON描述應(yīng)符合ISO/IEC21778:2017的要求，接口的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)類型符合如下要求：a)字符類型應(yīng)包含中英文字、字母、數(shù)字、特殊符號等；b)數(shù)值類型應(yīng)包含整型、浮點型等；c)日期時間類型應(yīng)以YYYYMMDD-hhmmss等形式表達；d)布爾值類型應(yīng)以是/否、true/false的形式表達；e)二進制流應(yīng)按指定編碼要求的流格式表達；5f)數(shù)據(jù)交換包的數(shù)據(jù)項應(yīng)包括唯一標識、父元素名稱、數(shù)據(jù)項名稱、數(shù)據(jù)約束、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長6.3數(shù)據(jù)交互請求方式智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)接口數(shù)據(jù)交互若以套接字方式進行，應(yīng)采用同步請求方式進行交互，客戶端向服務(wù)端發(fā)送服務(wù)請求，客戶端等待服務(wù)端返回處理結(jié)果。智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)接口數(shù)據(jù)交互若以超文本傳輸協(xié)議(HTTP)請求方式進行，宜采用以下2種方式：a)同步請求方式：客戶端向服務(wù)端發(fā)送服務(wù)請求，客戶端等待服務(wù)端返回處理結(jié)果；b)異步請求方式：客戶端向服務(wù)端發(fā)送服務(wù)請求，當服務(wù)端處理請求時，客戶端繼續(xù)運行，當服務(wù)端處理結(jié)束時返回處理結(jié)果。6.4調(diào)用流程要求6.4.1套接字接口套接字接口客戶端調(diào)用流程應(yīng)符合如下步驟：a)創(chuàng)建套接字描述符；b)設(shè)置服務(wù)器IP和端口；c)請求建立到服務(wù)器的TCP連接并阻塞，直到連接成功建立；d)發(fā)送請求到服務(wù)器；e)接收服務(wù)器應(yīng)答；f)關(guān)閉套接字描述符。套接字接口服務(wù)端調(diào)用流程應(yīng)符合如下步驟：a)創(chuàng)建套接字描述符；b)設(shè)置服務(wù)器IP和端口號；c)綁定套接字描述符；d)設(shè)置監(jiān)聽，等待客戶端連接請求；e)從已完成連接的隊列中新建套接字描述符，如果已完成連接則隊列為空，進入阻塞等待；f)讀取來自客戶端的請求；g)回復(fù)客戶端請求；h)關(guān)閉套接字描述符，等待新的連接請求。Web服務(wù)接口調(diào)用流程應(yīng)符合如下步驟：a)客戶端按照規(guī)定接口協(xié)議、請求方式、請求參數(shù)對服務(wù)方發(fā)起認證請求；b)服務(wù)端對客戶端的參數(shù)進行參數(shù)驗證，對于符合認證要求的請求，返回具有有效期的授權(quán)認證信息(客戶端后續(xù)所有請求需攜帶授權(quán)認證信息);c)客戶端發(fā)起請求；d)服務(wù)端處理客戶端請求后返回執(zhí)行結(jié)果；e)客戶端接收執(zhí)行結(jié)果。6智慧農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)接口符合如下安全要求。a)接口數(shù)據(jù)交互宜根據(jù)數(shù)據(jù)資源的安全等級建立健全的接口授權(quán)訪問機制，防止非法調(diào)用。b)宜具有接口運行健康監(jiān)控機制，在受到攻擊或系統(tǒng)內(nèi)部錯誤時，應(yīng)能及時發(fā)現(xiàn)并排除故障。c)宜明確區(qū)分可共享、無需安全認證的數(shù)據(jù)資源和需要安全認證的數(shù)據(jù)資源。d)宜具備令牌授權(quán)機制，各接口請求都應(yīng)包含令牌信息，系統(tǒng)在接收到接口請求時應(yīng)進行令牌信息驗證，如果令牌信息不存在，則認為該請求失效。e)宜具備時間戳超時機制，客戶端每次請求都附加當前時間的時間戳，服務(wù)端接收到時間戳后與當前時間進行比對，如果時間差大于一定時間，則認為該請求失效。f)宜具備簽名機制，將令牌和時間戳加上其他請求參數(shù)用加密算法加密，加密后的數(shù)據(jù)形成本次接口