DB3418T 033-2024宣城市物聯(lián)感知平臺(tái)數(shù)據(jù)接入技術(shù)規(guī)范

3418TechnicalspecificationsfordataaccessofXuanchengIoTsensingplatformI本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)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(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由宣城市數(shù)據(jù)資源管理局提出并歸口。本文件起草單位：宣城市數(shù)據(jù)資源管理局、宣州區(qū)數(shù)據(jù)資源管理局、郎溪縣數(shù)據(jù)資源管理局、廣德市數(shù)據(jù)資源管理局、寧國市數(shù)據(jù)資源管理局、涇縣數(shù)據(jù)資源管理局、績(jī)溪縣數(shù)據(jù)資源管理局、旌德縣數(shù)據(jù)資源管理局、宣城市大數(shù)據(jù)有限公司、中國移動(dòng)通信集團(tuán)安徽有限公司宣城分公司。本文件主要起草人：夏興旺、王懿、黃飛、王坤、丁敏、徐樂、張紹霞、朱利、邰雙鎖、張晨、朱維、汪燁。1宣城市物聯(lián)感知平臺(tái)數(shù)據(jù)接入技術(shù)規(guī)范1范圍本文件規(guī)定了宣城市物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)體間接口的具體功能要求。本文件適用于宣城市物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)體間接口的設(shè)計(jì)、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。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是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/T22239信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)基本要求GB/T37093信息安全技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)感知層接入通信網(wǎng)的安全要求3術(shù)語和定義3.1物模型thingmodel物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中用于描述設(shè)備特性和行為的一種標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)模型。4縮略語下列縮略語適用于本文件。API：應(yīng)用程序接口（ApplicationProgrammingInterface）CoAP：受限應(yīng)用協(xié)議（ConstrainedApplicationProtocol）HTTPS：超文本傳輸安全協(xié)議（HypertextTransferProtocolSecure）JSON：存儲(chǔ)和交換文本信息的語法（JavaScriptObjectNotation）LwM2M：輕量級(jí)機(jī)器對(duì)機(jī)器協(xié)議（LightweightMachine-to-Machine）5總體架構(gòu)5.1物聯(lián)感知平臺(tái)功能5.1.1物聯(lián)感知平臺(tái)作為感知終端接入及感知數(shù)據(jù)匯聚支撐平臺(tái)，旨在實(shí)現(xiàn)市級(jí)物聯(lián)感知終端的接入及區(qū)(縣)級(jí)物聯(lián)感知平臺(tái)的接入，功能包括設(shè)備接入適配系統(tǒng)、設(shè)備統(tǒng)一管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)、應(yīng)用開發(fā)系統(tǒng)、運(yùn)維保障系統(tǒng)、用戶管理、安全策略八部分，應(yīng)支持以下功能：a)設(shè)備接入適配系統(tǒng)支持多種協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)和模式的設(shè)備接入適配；b)設(shè)備統(tǒng)一管理系統(tǒng)支持對(duì)感知設(shè)備終端的統(tǒng)一管理；2c)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)收集來自感知設(shè)備的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行接入、解析、整合、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)處理；d)數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)支持結(jié)合2D/3D可視化地圖展示物聯(lián)感知設(shè)備終端的分布；e)應(yīng)用開發(fā)系統(tǒng)利用規(guī)則引擎對(duì)物聯(lián)數(shù)據(jù)事件進(jìn)行管理，設(shè)定處置規(guī)則和流程，并通過消息隊(duì)列、HTTP推送以及開放API等方式，賦予上層應(yīng)用更多能力，以實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的人機(jī)交互、業(yè)務(wù)互動(dòng)和流程再造；f)運(yùn)維保障系統(tǒng)確保物聯(lián)感知平臺(tái)的穩(wěn)定運(yùn)行，提供在線設(shè)備調(diào)試、連續(xù)日志記錄、自定義告警規(guī)則和遠(yuǎn)程升級(jí)等功能；g)用戶管理系統(tǒng)支持多租戶模式，確保每個(gè)租戶的平臺(tái)設(shè)備、數(shù)據(jù)和消息等資源完全獨(dú)立，互不干擾，適合多級(jí)機(jī)構(gòu)共同使用物聯(lián)感知平臺(tái)的環(huán)境；h)安全策略通過報(bào)文加密與校驗(yàn)技術(shù)、設(shè)備身份認(rèn)證機(jī)制以及精細(xì)的權(quán)限控制，確保終端設(shè)備的可信接入并保持報(bào)文的完整性，防止其被篡改。5.2物聯(lián)感知平臺(tái)數(shù)據(jù)接入架構(gòu)5.2.1物聯(lián)感知平臺(tái)數(shù)據(jù)接入架構(gòu)見圖1。圖1物聯(lián)感知平臺(tái)數(shù)據(jù)接入架構(gòu)5.2.2宣城市物聯(lián)感知平臺(tái)作為全市感知設(shè)備終端和感知數(shù)據(jù)的統(tǒng)一匯聚中心，應(yīng)實(shí)現(xiàn)全市范圍內(nèi)感知設(shè)備終端的接入、管理與信息共享。區(qū)(縣)物聯(lián)感知平臺(tái)應(yīng)承擔(dān)本區(qū)域內(nèi)感知設(shè)備終端的統(tǒng)一接入和數(shù)據(jù)匯聚任務(wù)，負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)設(shè)備的接入、管理與共享，確保與市物聯(lián)感知平臺(tái)的有效連接。5.2.3感知設(shè)備終端應(yīng)實(shí)時(shí)地將感知設(shè)備元數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到市物聯(lián)感知平臺(tái)，市物聯(lián)感知平臺(tái)應(yīng)按平臺(tái)所需從區(qū)(縣)物聯(lián)感知平臺(tái)采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)。36物聯(lián)感知數(shù)據(jù)接入基本要求6.1物聯(lián)感知數(shù)據(jù)采集范圍6.1.1物聯(lián)感知數(shù)據(jù)采集范圍應(yīng)包括以下四類：a)設(shè)備元數(shù)據(jù)：描述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備本身屬性和信息的數(shù)據(jù)，它為設(shè)備生成的數(shù)據(jù)提供必要的上下文，以便正確地解釋和處理這些數(shù)據(jù)，如設(shè)備標(biāo)識(shí)、設(shè)備信息、配置信息、狀態(tài)信息、位置信息等；b)設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)：感知設(shè)備直接收集的原始數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、壓力、氣體濃度等；c)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)：感知設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)或者環(huán)境狀態(tài)的數(shù)據(jù)，如在線/離線、異常/正常等；d)設(shè)備監(jiān)測(cè)事件數(shù)據(jù)：感知設(shè)備或系統(tǒng)中發(fā)生的特定事件所記錄的數(shù)據(jù)，如報(bào)警、故障等。6.1.2當(dāng)新的物聯(lián)感知終端設(shè)備接入時(shí)，應(yīng)向平臺(tái)發(fā)送設(shè)備數(shù)據(jù)。除設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)、名稱和類型外，還應(yīng)將設(shè)備的附加屬性定義（元數(shù)據(jù)屬性名）以及相應(yīng)的描述（元數(shù)據(jù)屬性描述）一同推送給平臺(tái)。6.1.3物聯(lián)感知終端設(shè)備在采集到設(shè)備監(jiān)測(cè)狀態(tài)時(shí)，應(yīng)向物聯(lián)感知平臺(tái)推送設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)。6.1.4物聯(lián)感知終端設(shè)備獲得新的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)將采集到的數(shù)據(jù)和設(shè)備信息一同發(fā)送給平臺(tái)，確保按照屬性定義（元數(shù)據(jù)屬性名）及其屬性值（元數(shù)據(jù)值）進(jìn)行數(shù)據(jù)推送。6.1.5系統(tǒng)在收到物聯(lián)感知終端提交的事件數(shù)據(jù)或通過平臺(tái)自身分析產(chǎn)生的告警數(shù)據(jù)后，應(yīng)生成相應(yīng)的報(bào)警事件，并按照屬性定義（元數(shù)據(jù)屬性名）及其值（元數(shù)據(jù)值）將報(bào)警事件推送到物聯(lián)感知平臺(tái)。6.2物聯(lián)感知數(shù)據(jù)通信協(xié)議6.2.1物聯(lián)感知終端通信應(yīng)當(dāng)符合以下至少一種方式：6.2.2數(shù)據(jù)傳輸載體應(yīng)使用下列格式之一：a)二進(jìn)制；6.3物聯(lián)感知終端建設(shè)要求6.3.1物聯(lián)感知終端建設(shè)應(yīng)遵循市物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，并滿足物聯(lián)感知建設(shè)和運(yùn)營管理的要求。6.3.2物聯(lián)感知終端應(yīng)統(tǒng)一接入物聯(lián)感知平臺(tái)，接入能力應(yīng)滿足城市運(yùn)行及治理的接入需求。6.3.3物聯(lián)感知終端的數(shù)據(jù)應(yīng)通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口與物聯(lián)感知平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸、接入和共享。6.3.4物聯(lián)感知終端應(yīng)具備提供互聯(lián)網(wǎng)接入或?qū)＞W(wǎng)接入、負(fù)載均衡、NAT網(wǎng)關(guān)、彈性公網(wǎng)IP等能力,通過專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)邏輯隔離。6.4物聯(lián)感知平臺(tái)建設(shè)要求6.4.1應(yīng)提供一個(gè)平臺(tái)級(jí)的數(shù)據(jù)集成框架，實(shí)現(xiàn)從其它系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)加工處理成適用的數(shù)據(jù)格式。6.4.2應(yīng)支持跨部門、跨層級(jí)的數(shù)據(jù)接入。6.4.3應(yīng)支持不同協(xié)議格式數(shù)據(jù)的接入。6.4.4應(yīng)支持多種數(shù)據(jù)抽取和數(shù)據(jù)處理模式。46.4.5應(yīng)支持?jǐn)?shù)據(jù)質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)過濾、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等功能。6.4.6應(yīng)支持分布式數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫和文本文件等數(shù)據(jù)源。6.5物聯(lián)感知平臺(tái)性能要求物聯(lián)感知平臺(tái)數(shù)據(jù)接入性能應(yīng)滿足如下要求：a)處理速度：平臺(tái)數(shù)據(jù)接入服務(wù)應(yīng)能夠快速處理請(qǐng)求和數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)接入服務(wù)內(nèi)部數(shù)據(jù)處理時(shí)間不b)吞吐量：平臺(tái)應(yīng)具備高吞吐量，能夠同時(shí)處理大量數(shù)據(jù)傳輸和事務(wù)，確保在高峰時(shí)段也能保持性能；c)可伸縮性：數(shù)據(jù)接入服務(wù)應(yīng)能夠隨著接入數(shù)據(jù)量的增加，可通過增加資源來擴(kuò)展性能，同時(shí)保持穩(wěn)定性和可用性；d)可靠性：數(shù)據(jù)接入服務(wù)應(yīng)具有高可靠性，能夠持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，減少故障和意外停機(jī)的時(shí)間；e)容錯(cuò)性：系統(tǒng)遇到故障或崩潰的情況下，數(shù)據(jù)匯聚服務(wù)應(yīng)具備迅速恢復(fù)的功能，并能夠持續(xù)運(yùn)作，同時(shí)保持提供服務(wù)的能力；f)安全性：數(shù)據(jù)接入服務(wù)應(yīng)確保數(shù)據(jù)安全和隱私，防止未授權(quán)訪問和數(shù)據(jù)泄露。對(duì)接傳輸中的數(shù)據(jù)，需采用加密算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密后推送至平臺(tái)；g)兼容性：數(shù)據(jù)接入服務(wù)應(yīng)能夠在不同的硬件和軟件環(huán)境中運(yùn)行，支持多種主流操作系統(tǒng)、瀏覽器和設(shè)備，支持在國產(chǎn)化環(huán)境中運(yùn)行；h)維護(hù)性：數(shù)據(jù)接入服務(wù)應(yīng)易于維護(hù)和升級(jí)，以便快速部署新功能和性能優(yōu)化；i)適應(yīng)性：數(shù)據(jù)接入服務(wù)應(yīng)能夠適應(yīng)不斷變化的業(yè)務(wù)需求和技術(shù)發(fā)展，具有靈活的架構(gòu)和模塊化設(shè)計(jì)；j)監(jiān)控和診斷：數(shù)據(jù)接入服務(wù)應(yīng)具備服務(wù)監(jiān)控工具，實(shí)時(shí)跟蹤匯聚接入性能指標(biāo)，包括數(shù)據(jù)處置的響應(yīng)監(jiān)控等，以助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)及解決問題。6.6物聯(lián)感知平臺(tái)安全要求6.6.1應(yīng)通過技術(shù)與管理相結(jié)合的方法，完成軟硬件科學(xué)部署及安全功能的正確配置；應(yīng)實(shí)現(xiàn)安全管控規(guī)范及流程等方面的制度化，確保物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整體安全管理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化水平。6.6.2應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)安全等功能。數(shù)據(jù)安全應(yīng)確保數(shù)據(jù)完整、有效和保密，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的加密和保護(hù)機(jī)制，防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改。6.6.3應(yīng)確保承載網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)及應(yīng)用系統(tǒng)安全，應(yīng)部署相應(yīng)的安全措施以檢測(cè)和防御潛在的網(wǎng)絡(luò)威脅，如拒絕服務(wù)攻擊和重放攻擊等。6.6.4應(yīng)設(shè)置有效的訪問控制，防止未授權(quán)訪問，確保只有驗(yàn)證用戶才能訪問網(wǎng)絡(luò)資源。6.6.5應(yīng)定期進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，識(shí)別潛在的安全隱患，及時(shí)采取相應(yīng)措施以降低風(fēng)險(xiǎn)。7物聯(lián)感知數(shù)據(jù)接入要求7.1物聯(lián)感知設(shè)備接入方式7.1.1設(shè)備直連物聯(lián)感知平臺(tái)應(yīng)通過有線或無線傳輸方式（如蜂窩網(wǎng)、WIFI等）接收數(shù)據(jù)。7.1.2網(wǎng)關(guān)接入物聯(lián)感知平臺(tái)應(yīng)通過感知層網(wǎng)關(guān)（如智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)控制器等）接收來自無線傳輸方式（如蜂窩網(wǎng)、WIFI等）的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)通過有線或無線傳輸方式（如蜂窩網(wǎng)、LORA、WIFI等）接入到平臺(tái)上。57.1.3平臺(tái)接入對(duì)已存在的感知終端系統(tǒng)，其設(shè)備和網(wǎng)關(guān)無法進(jìn)行二次改造或由于特殊行業(yè)要求不能進(jìn)行改造的物聯(lián)感知終端，應(yīng)通過平臺(tái)方式接入至市物聯(lián)感知平臺(tái)。7.2物聯(lián)感知設(shè)備接入步驟感知設(shè)備接入市物聯(lián)感知平臺(tái)應(yīng)包括創(chuàng)建產(chǎn)品、設(shè)置物模型、添加設(shè)備、協(xié)議適配、設(shè)備調(diào)試5個(gè)步驟，具體步驟見圖2：圖2物聯(lián)感知設(shè)備接入步驟a)創(chuàng)建產(chǎn)品：產(chǎn)品為同種感知終端設(shè)備類型，產(chǎn)品下的多種設(shè)備擁有相同的物模型(功能)及數(shù)據(jù)格式；b)設(shè)置物模型：實(shí)現(xiàn)物模型的統(tǒng)一，使設(shè)備與物聯(lián)感知平臺(tái)間的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化，簡(jiǎn)化設(shè)備和應(yīng)用的開發(fā)；c)添加設(shè)備：在物聯(lián)感知平臺(tái)創(chuàng)建設(shè)備信息，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)感知平臺(tái)連接設(shè)備的鑒權(quán)；d)協(xié)議適配：通過協(xié)議適配打通物聯(lián)感知終端和物聯(lián)感知平臺(tái)的數(shù)據(jù)通道；e)設(shè)備調(diào)試：對(duì)接入感知終端進(jìn)行設(shè)備數(shù)據(jù)驗(yàn)證，保證數(shù)據(jù)有效性。7.3物聯(lián)感知數(shù)據(jù)接入方式7.3.1消息推送用于市物聯(lián)感知平臺(tái)與第三方平臺(tái)之間的單向數(shù)據(jù)通信。物聯(lián)感知平臺(tái)作為客戶端，通過HTTPS請(qǐng)求方式，將設(shè)備數(shù)據(jù)推送給第三方平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器。消息推送服務(wù)（HTTPS）應(yīng)包括實(shí)例創(chuàng)建、實(shí)例驗(yàn)證、規(guī)則配置、消息推送，具體步驟見圖3：圖3消息推送服務(wù)步驟a)實(shí)例創(chuàng)建：每個(gè)實(shí)例對(duì)應(yīng)一個(gè)HTTPS的推送配置實(shí)例。應(yīng)用開發(fā)者在物聯(lián)感知平臺(tái)上創(chuàng)建實(shí)例，需要配置參數(shù)包括：推送地址、Token、消息加密方式；b)實(shí)例驗(yàn)證：在物聯(lián)感知平臺(tái)中，為驗(yàn)證配置服務(wù)器地址的有效性，服務(wù)器向指定地址發(fā)出GET請(qǐng)求。為保障請(qǐng)求合法性，第三方平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器應(yīng)檢查請(qǐng)求中的signature參數(shù)以進(jìn)行驗(yàn)證，僅當(dāng)?shù)谌狡脚_(tái)成功校驗(yàn)signature參數(shù)并確認(rèn)請(qǐng)求來自物聯(lián)感知平臺(tái)后，物聯(lián)感知平臺(tái)實(shí)例驗(yàn)證通過后，相關(guān)配置才能生效。請(qǐng)求示例如下：https://url?msg=xxx&nonce=xxx&signature=xxxc)規(guī)則配置:應(yīng)用開發(fā)者在平臺(tái)規(guī)則引擎模塊自定義規(guī)則，對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)篩選過濾，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接入至物聯(lián)感知平臺(tái)通信組件；d)消息推送：物聯(lián)感知平臺(tái)支持設(shè)備生命周期、設(shè)備物模型等數(shù)據(jù)推送。配置推送實(shí)例時(shí)，如果選擇消息推送方式為安全模式，平臺(tái)會(huì)對(duì)消息進(jìn)行加密處理，應(yīng)用服務(wù)器收到數(shù)據(jù)時(shí)，通過生成密鑰進(jìn)行解密操作。7.3.2主動(dòng)調(diào)取(公開API)6物聯(lián)感知平臺(tái)提供公開API，第三方平臺(tái)通過獲取對(duì)應(yīng)密鑰完成鑒權(quán)后，能調(diào)取功能豐富的API，實(shí)現(xiàn)消息推送、分發(fā)等功能，具體步驟如下：a)公開API請(qǐng)求：API接口請(qǐng)求參數(shù)包括公共參數(shù)和自定義業(yè)務(wù)參數(shù)兩部分。公共請(qǐng)求參數(shù)是調(diào)用每個(gè)API時(shí)都需要攜帶的請(qǐng)求參數(shù),包括服務(wù)命名空間、接口名稱、版本信息。自定義業(yè)務(wù)參數(shù)由各接口定義。API接口公共參數(shù)調(diào)用示例如下：https://xxxxxx/{namespace}?action=xxxx&version=1b)API鑒權(quán)：物聯(lián)感知平臺(tái)需要對(duì)API調(diào)用方進(jìn)行資源權(quán)限校驗(yàn)，使用API時(shí)，應(yīng)在請(qǐng)求Header中攜帶統(tǒng)一的安