2010zx03006-通信-面向蓝藻爆发监测传感器网络研发与应用验证任务线材料第九册技术

技术规范页码索引1中国2中国34《TD-传感器网络网关规范567泊8“新一代宽带无线移动通信网”重大专面向太湖蓝藻爆发监测的传感器网2010ZX03006-版本号编制日期：2012-10-文档基本信息文档名水质监测智能传感器规范电子文水质监测智能传感器规范密级公开单文件状□草 □讨论□ ■正式发布责任单参与单编写人日期2012年10校对人日期审核人日期批准人日期文档更新记12目 前 水质传感器智能化总体方案执器执器线智能变送自校正模自补偿自识别模电源管理模即插即用模网络适微处信号调用户网总线接口通信协总线接口控总线接1-1水质智能传感器总总线接Figure1-1Generalschemeofaquaticsmart智能传感器（变送器）以微处理器为，通过A/D、D/A、信号调理等模传感器内部集成了电源管理模块、即插即用模块和变送器电子数据表格（TEDS水质智能器单元设计泡在水中，必须保证其有良好的防水性能，防护等级应达到IP68，以防止传感以是测量值，也可以其他通道数据经过运算以后的导出值。如图1-2所示，该简智智能溶解氧传感通道通道通道1-2一种智能溶解氧传感器的逻辑结Figure1-2LogicalstructureofasmartDO传感器模拟电路和CPU电路分开设计的框图如图1-3所示放放 滤 调电 微处理 探 模拟 CPU1-3传感器电路结Figure1-3DiagramofelectricFigure1-4Structuredesignofwaterproof网络适配器（NCAP）单元的设计作为数据传输和的中转站，NCAP能够很好的解决同步和异步数据传输一次数据上报给NCAP后，由NCAP暂存起来，当用户使用时，再由NCAPFigure1-5Structureof多种连接方式设计网络适水质智能传感器传感器传传感器传感器传感器网络适配（c）点对点无线连接1-6三种连接方式示意图Figure1-6Illustrationofthreekindsof水质传感器智能接口设计硬件接口规范设计硬件连线采用4线制，其中两条线为电源线和公共线，两条线为RS-485的信 母 硬件接口采用4芯12的航空插头，针脚顺序如图，线序定义如表。传感器的引线采用4芯防水线，特性阻抗为120Ω 母 485485电源图2-1航空插头针脚顺序Figure2-1Pinorderofairplugs表2-1线序定义Table2-1Definitionof1供电线，名义23RS-485的4RS-485的RS-485的电器特性如表2-22-2RS-485接口电气特6V--VRL=-5-VVRL=CL=RL=V-7V<VCM<-V通讯协议结构设计EEE1451.3.3的通信协议定义方法，本文设计了一种适用于水质传感器的通信协议，并且定义了主要的功能码。通信协议结构如表23所示，其中长度以字节为单位。2-3通讯协议结说 版 长

数据校验和协议址长 2个字节，指定一帧数据的长度。它的值等于17+N2-4Table2-4Meaningsof000非非0 非 非 2个字节，采用CCITTCRC16校验算法，校验内容从版本字段开始到数据字主要功能码定义本参考了IEEE1451.3中的功能码定义方式，定义了主要的功能码，如表2-2-5主要功能码列Table2-5Listofmainfunction0--11234567-

4- 查询 33写入4更新4-5-表2-6传感器结构命令应Table2-6Readsensorstructureresponseinthedata12…查询表2-7TEDSTable2-7TEDSaccess 总体总体识别通道通道识别校正校正识别6- 对于查询TEDS命令的应答包含表所列的信息，传感器必须对所有的查询TEDS命令应答，不管TEDS码是否选择了一个实现了的TEDS。应答中的2-8TEDS命令应Table2-8QueryTEDSresponseinthedata1823 如果有不支持的TEDS的属性被设置，传感器应该为TEDS当前大小和最大TEDS大小返回0。TEDS属性内容见2-9TEDS属位含123456NCAP用该命令来TEDS。如表2-10所示，该命令只有一个参数表2-10TEDS命令参Table2-10ArgumentsforareadTEDS序 位 功 TEDS是不被支持的、无效的，TEDS数据应该包含值为0的字节表2-11TEDS应序 位 功 写入该命令用来向传感器的TEDS写入数据。如表2-12所示，该命令有两个参TEDS码和TEDS数据2-12TEDS命令参Table2-12ArgumentsforareadTEDS域1码2——TEDS只——不支持该更新TEDS命该命令用来验证之前写入到NCAP的TEDS，并将其拷贝到非易失性内2-13TEDS命令应Table2-13UpdateTEDS位0OK（如果更新正常该位置1TEDS校验和错误（如果该TEDS计算过后的校验和和写入的不样则该位置2无效（如果当前TEDS无效，该位置3写入错误（如果TEDS只读，该位置4TEDS数据无效（如果接收到的TEDS不能有效的实施，该位置水质智能传感器TEDS及功能设计水质智能传感器TEDS规范设计为了实现传感器的自识别，IEEE1451（TEDS）规范。NCAP通过传感器的TEDS即可识别传感器的参数。和校正TEDS，它们是对基本TEDS的文本描述和补充。根据IEEE1451的思想，3-1TEDS分 基 总体 必 通道

校正

它包含的信息与识别TEDS相似，只是它是为一个通道服务的 可

可IEEE1415定义了TEDS的通用格式：structXXX—TEDS{UInt32…UIntl6Checksum; 总体3-2TEDS格序 描 类 TEDS1MetaTEDS长42131STIM49112CHANNEL_ZERO可写TEDS长444444444TEDS数据保持时4442通道分组数量1字段26-28重复G次数，每11NMetaTEDS23-3唯一标识符的格序 数 数据描1

234通道3-4TEDS格Table3-4DatastructureofChannel1421314151617481944411122444444444412校正3-5TEDS格 2434415N6N7N8分段数目N92文本类型3-6TEDS格Table3-6DatastructureofText14213支持的语言数142546语言长度472892-2<?xml<manuName>ChinaAgriculture<desc>4ChannelTemperature<qaCode>Lot自识别功能设计IEEE1451标准提出了一种新的物理单位的数字化表示方法。它以国际单位制3-7物理单位结长度1121314151617（2×基本单位的指数1819113-8溶解氧单位（毫克/升）表示方Table3-8DatastructureofDOunit米秒000-100000值0成标准国际制单位：mg/l=1×10-3kg/m3。根据物理单位的形式和各个基本单位感器，轮询有三种方式，上电轮询、触询和定时轮询。NCAP可根据实际情NCAP③NCAP传感器地址，并将传感器加入到列表中④NCAP传感器结构和的TEDS，确定传感器的属性自校正和自补偿功能设计轮询结3-1传感器自识别轮询结Figure3-1Flowchartofsensorself-IEEE1451标准提供了一套数据校正引擎，数据补偿、数据校正等处理算法都封装在引擎中。IEEE1451将校正引擎的参数存入到一块特定的区域，称IEEE1451标准给出了校正函数的表达式，如下

[X

XH]j[

Hi,j, i0j p Hn值相同。根据输入Xn的值落在哪个单元内，就采用相应的Ci,j…p值和Hn值进行X1的分单3-22×3个单元的二维校正函Figure3-2Atwo-dimensionalfunctionpartitionedinto2×3这种情况下，每一11f(X,X)C[UH]i[TH] i0C00C01(X1H1)C10(X2H2)C11(X1H1)(X2H2比如溶解氧传感器的输出电压为，该值大小容易受温度影响，因此如果直被测量不仅是输出量的U的一元函数，还与温度有关，设温度传感器的输出电压为UTUUTDOaaUaUaU2aUUaU2 2 5式中，a0~a5是常系数，确定方程的关键在于确定式中的各个常系数，计算k个系数的过程如下：若由二元回归方程计算得到的P(Uk,UTk)与标定值DOk之间存在误差Δk，其方差2为：k 2[PP(U R

[P

a

a

a

aU

aUm

k

1

2 3

4k 由式3-5易知，R是常系数a0~a5的函数，根据多元函数求偏导得如下方

0;

0;

0;

0;

0;R 求解这个方程组，即可得系数a0~a5，也就得到了拟合方程总和通讯协议，定义相关功能码；参照IEEE1451的设计思想，设计了水质智能传感器TEDS，包括MetaTEDSChannelTEDSCalibrationTEDS和Meta-参考文献[1].智能传感器网络化接口的研究与实现[D].国防科技大学院,PardoA,CamaraL,CabrJ,etal.GasmeasurementsystemsbasedonIEEE1451.2standard[J].SensorsandActuatorsB:Chemical.2006,116(1):11～16.刘龙，陶利民，陈仲生.智能传感器标准IEEE1451解析[J].兵工自动化陈向群，郭以述.IEEE1451智能传感器接口标准研究[J].仪器仪表学报.Standards-BoardI.IEEEStandardforaSmartTransducerInterfaceforSensorsandActuators-NeworkCapableApplicationProcessor(NCAP)InformationStandards-BoardI.IEEEStandardforaSmartTransducerinterfaceforsensorsandactuators-transducertomicroprocessorcommunicationprotocolsandTEDSformats(IEEE1451.2)[S].USA,InstituteOfElectricalAndElectronicsEngineersI,Standards-BoardI.IEEEStandardforaSmartTransducerinterfaceforsensorsand formats(IEEE1451.0)[S].USA,InstituteOfElectricalAndElectronicsEngineersStandards-BoardI.IEEEStandardforaSmartTransducerInterfaceforSensorsandActuatorsDigitalCommunicationandTransducerElectronicDataSheet(TEDS)FormatsforDistributedMultidropSystems(IEEE1451.3)[S].USA,InstituteOfElectricalAndElectronicsEngineersI,2004.Standards-BoardI.IEEEStandardforASmartTransducerInterfaceforSensorsandActuatorsMixed-ModeCommunicationProtocolsandTransducerElectronicDataSheet(TEDS)Formats(IEEE1451.4)[S].USA,InstituteOfElectricalAndElectronicsEngineersI,2004.Standards-BoardI.IEEEStandardforaSmartTransducerInterfaceforSensorsandActuatorsWirelessCommunicationProtocolsandTransducerElectronicDataSheet(TEDS)Formats(IEEE1451.5)[S].USA,InstituteOfElectricalAndElectronicsEngineersI,2007.“新一代宽带无线移动通信网”重大专面向太湖蓝藻爆发监测的传感器网2010ZX03006-版本号编制日期：2012-12-文档基本信息文档名水质监测传感器接口规范电子文水质监测传感器接口规范密级公开单文件状□草 □讨论□ ■正式发布责任单参与单编写人日期2012年12校对人日期审核人日期批准人日期文档更新记12目 前 范 直接接入，其中，智能传感器的硬件接口采用支持RS232C/RS485/SDI-12，模拟bitperAmericanStandardCodeforInformationmendedStandard232mendedStandardSensorCommunicationsM-BUS总线智能传感器定义：引名传器测控端功备1电2两线制电流型传感器定义：引名传器测控端功备1电2M-BUS总线电气特性依据相应规范执行供电电压不低于12VDC，不高于传感器自身耗电小于4mAM-BUS说1VCC：红VCC：红2GND:智能传感器定义：引名传器测控端功备1传感器供电23总线SDI-推荐使用RS485，兼容SDI-12模式4总线模拟传感器定义：引名传器测控端功备12单端模拟信3信号电阻信差分模（差分模拟信号输入单端模拟信4信号号地电阻信号-/差分模拟信号输入-/果为双路输（电阻差分模拟信号输入两者共享电智能传感器接口符合RS232、RS485、SDI-12低电压传感器供电电压范围兼容5VDC供电输入，下限至少支持常规输出电压等级为1.5V、2.5V、小信号输出电压等级为20mV、50mV和100mV1VCC：红VCC：红12GND:GND:23总线+:+:色344智能传感器定义：引名传器测控端功备123总线使用RS485，兼容SDI-4总线5程6模拟传感器定义：引名传器测控端功备1传感器供电23信号单端模拟阻信号差分模拟信号输入+阻差分模拟信号输入4信号单端模拟电阻信号+/差分模拟信号输入差分模拟信号输入5单端模拟6开关和脉智能传感器接口符合RS232、RS485、SDI-12低电压传感器供电电压范围兼容5VDC供电输入，下限至少支持常规输出电压等级为1.5V、2.5V、小信号输出电压等级为20mV、50mV和100mVIO端口:触点开关和脉冲输入，数字IO输入用于传感器识别1VCC：红VCC：红12GND:GND:23总线+:信号+:色344556IO端口6引名传器测控端功备1电23RS485ARS485，兼容SDI-12模式4总线RXD；脉冲开关5下6单端模拟阻信号-/78智能传感器接口符合RS232、RS485、SDI-12低电压传感器供电电压范围兼容5VDC供电输入，下限至少支持常规输出电压等级为1.5V、2.5V、小信号输出电压等级为20mV、50mV和100mVIO端口:触点开关和脉冲输入，数字IO输入用于传感器识1VCC：红VCC：红12GND:GND:23总线+:信号+:色344556IO端口6GB/T19705-2005TIA/EIA-485-ARS-485平衡数字多点系统用发生器和的电特性接口标SDI-12V1.3（水文组织2005年提出）基于微处理器的智能化监测传感器 “新一代宽带无线移动通信网”重大专面向太湖蓝藻爆发监测的传感器网络研发2010ZX03006-太湖蓝藻爆发监测传感器网络规范版本号编制日期：2012-09-文档基本信息文档名太湖蓝藻爆发监测传感器网络规范电子文太湖蓝藻爆发监测传感器网络规范密级 公开单文件状 □讨论 责任单参与单编写人 20129校对人 审核人 批准人 文档更12方案概 方案具体描 组网方案描 网络拓扑建 拓扑可靠性管 网络职守方 超帧周期结 超帧参数定 信道接入算法流程 收发重传机 路由策 路由控制分组的发送和接收处 路由表项管 路由协议定时器管 簇间O分组的广 路由表项的更 协议框架和帧结构类 协议框 帧结 MAC层统一帧格 NWK层帧格式说 APP层数据帧说 MAC帧类 NWK层控制分组类 系统参 MAC信息参 NWK层系统参 NWK分组传输参 NWK协议参 系统分组缓冲区管 MAC层缓冲 APP层缓冲 系统缓冲区管 方案概述1方案具体描述组网方案描述MAC网络拓扑建立节点确定与组网进用基于多权值优化的簇头算法。信道侦听线程。UND节点持续侦听信道nlistening个超帧周期，若接收到居节点的O消息，则更新邻居表，计算权值，如果接收到邻CH节BEACONPreCM，否则设置簇状态UN，并启动消息交互线程；消息交互线程。该线程持续nelectiom个超帧周期。节点以时间间隔To周期性的发送包含自身权值的O消息，若接收到邻居节点的O消息，更新邻居表，更新权值，更新节点（若权值最小则为2节点入网线程。在该线程中，PreCM节点持续侦听1个超帧周期，建入确认消息则节点置为CM，完成入网线程，否则尝试其他CH，若无CH可加入，置节点为CH，开始广播BEACON帧。流程图如图2所3PreCMPreCM启动登记入网线有候选REQ-返回SUCC状返回FAIL状设置节点状态图 PreCM启动登记入网线程流程拓扑可靠性管理CH的选CHCMCH节点，CHCMCH节点的合格度，CH节点在簇内5簇头轮换进程CH节点能量达到阈由备份CH成为新的CH。图 本地簇触发的簇头轮换进备份CH检测到CH失否帧CH在检测CH失效（n个周期未收CHBEACON帧），启动簇头轮换进程。在接收到MSG_CLUSTER_REBUILD消息后，置自身为CH，开始广播BEACON否帧REBUILDREBUILD播帧8CHCM节点接收到MSG_CLUSTER_REBUILD消息CM节点在接收到MSG_CLUSTER_REBUILD消息或者检测到CH失效的情况下，置自身为UN，启动重入网进程。帧帧帧9CM图 UN节点簇轮换控制流程网络职守方案超帧周期结构簇头职守超帧结构图如下所示 簇间通信时C 簇内通信时C簇成员职守阶段超帧结构图如下所示保簇内通信时12超帧参数定义超帧长度簇间广播时段TBC、簇间通信时段TINTER、簇内广播时段TIC、簇内通信时TINTRA的总和，属性参数名称是aSFDurationTSFTBCTINTERTIC簇间广播时段长度簇间通信时段长度簇内通信时段长度N（aNumIntraSlots）个时隙，每个时隙长度为TSLOT（aBaseSlotDuration）, TINTRAN簇内通信时段的数据发送机制如下:MAC层数据帧以DATA－ACK机制发假定初始退避时间为BO1，该值由最小退避指数BEmin（macMinBE）和单位退时间间隔TUINT（aUnitBOPeriod）计算得到，计算BO1RAND[0,pow(2,BEmin)i次退避指数为BEi,iBOiRAND[0,pow(2,BEi)其中BEi的取值范围为[BEminBEmax。假设最大退避NBmax（属性参数为macMaxCSMABO），则宣布信道接入失败最大耗费时间TF可用如下公式表TF

{pow(2,BEi)i簇内广播时段的超帧偏移量簇内广播时段在当前超帧起始时刻开始的时间偏移量为TOFFSET（属性参量为aIntraOffset）

TOFFSETTBCCW=?NB>=NB++;BE++;13ACK减少相邻簇簇内通信干扰机制信道接入算法流程图非应答ACK机制，如图13所示。应答ACK机制，如图14所示进入进入帧发送状设置RFRF状态PHY-是PHY-否否CW=?NB>=否否是是计算BO，设置BONB++;BE++;BO接收到否是是ReTx>=TOReTx++;DIFS计算TO值，设置TOSIFS发送MAC设置SIFS设置DIFS帧发送发送MAC帧发送发送MAC发送MAC收发重传机制发送调度节点MAC层接收到NWK层下发的数据分组，组帧后打上时间戳置于身产生的BEACON帧、MAC控制帧或ACK帧优先级较MAC数据帧为高，生成到发送的时延由相应系统参数确定。发送方重传处理MAC数据MAC控制帧要求接收方应答，这种情况需要对发送方应超时后节点未接收到需要的ACK帧，更新发送重传次数，若重传次数不超过预接收方在接收到需要应答的MAC数据帧或控制帧后，在规定的时间间隔内应答ACK帧，并查询当前接收记录项，是否在当前至之前TMF(参考系统参数理并将接收帧信息添加到接收记录项。接收记录项中的信息有效时间为TMF，路由策略路由控制分组的发送和接收处RREQ分组的生成和发送设设置路由回复超时定时15RREQ分组的生成和发RREQ分组的接收、处理和转发转发转发RREQ16RREQRREP分组的生成和发送节节点启动路由回复定定位簇间确确定源节点地址和NWKNWK层打包发送17RREPRREP分组的接收、转发和处理CHCH节点收到RREP18RREP分组的接收、转发和路由表项管理由于本项目的路由策略是要解决CH节点到SINK节点的路由发现、功SINK之间CG节点负责路由转发；第三期方案考虑CH到其CH节点之间的路由发现，但目的节点为位置标定的CH节点，而非标识标定的CH节点。1）名类描默认unsigned/1CHunsignedunsignednedSeen表项参数名类描默认unsigned1unsignedunsigned路由表管理查参数destAddress,添参数destAddress,nextHop,hopCount，跳数返回值:FALSE路由表暂只到SINK节点的路由，如果在路由表定时器超时应之前接收到下一跳节点ROUTE-O分组则更SINK节点路由表考虑，定时器超时即删除该路由项。删参数:lifetime,需要删除的路由表项的值（定时器中断响应时刻）。返回值:TRUE，删除成功SeenSeen记 sourceAddress,源路由节点地址；floodingId，源路由ID号 TRUE，存在；FALSE，不存在Seen记 sourceAddress,源路由节点地址；floodingId，源路由ID号返回值:void删 lifetime,需要删除的Seen表项的值(定时器中断响应时刻)返回值:TRUE,删除成功路由协议定时器管理路由请求应答超时定时器参数（系统参数destAddr,floodingId），并设置该定时器的启动标志位(bRreqTimerFlag)和应答标志位(系统参数bRreqAckFlag)。新建RREQ分组新建RREQ分组设置协议结构体bRreqAckFlag=计算定时器超时启动超时bRreqTimerFlag=19bRreqAckFlag=接收bRreqAckFlag=接收RREP分启动RREQ重试进bRreqTimerFlag=bRreqTimerFlag=bRreqTimerFlag=关闭应答回复20关闭应答回复路由表项和Seen表项超时定时该定时器和路由请求应答超时定时器是独立的，在协议数据结构体中设置定时器启动标志位(系统参数blifeTimerFlag，以下简称标志位)，标识超时定时器是否启动，当新建路由表项或者Seen表项时，计算并设置该表项的lifetime值，同时查询标志位是否为TRUE，如果不是，计算出lifetime和当前时刻的差值TO，做为定时器的定时间隔(系统参数life_TO)，并置标志位。定时器超时，获取当前时钟，所有表项中lifetime小于等于当前时钟的表项均删除。同时获取表项的下一个lifetime值（系统参数next_lifetime），计算定时间隔(系统参数life_TO)，重启定时器和置标志位(系统参数blifeTimerFlag)，如此周期重复，直到新建路由表项或者新建路由表项或者Seen计计算lifetime否next_lifetimenext_lifetime=否计算blifeTimerFlag计算blifeTimerFlag=启 定时图21定时器启动流程获取当前时钟图22定时器响应处理流程簇 O分组的广CHSINK节点均需要周期性广播簇间O分组，支持路由表项更MACNWK层，生成OMAC层广播。路由表项的更新簇间 O分组用于局部路由信息，CH节点周期性发送簇O分组，同时接收簇间O分组并刷新路由表，流程图如下所示接收接收到O分srcAddr==遍历路由表nextHop=新建或刷新本SINK的路由表刷新nextHop表项的23协议框架和帧结构类型协议框架 Layer与物理层（PHYLayer）构成，如图24 24协议框架示意其中，NWK层的Topology控制模块负责网络拓扑建立与，routing控制模块执行路由功能；MAC层schedule模块与sleep模块实现超帧调度和时间同步功能；NWK层与MAC共同公共信息域Pubilcinfobase，包括节点的邻居分，所用原语在2.2.2节详述。帧结MAC层统一帧格式GeneralMACframeOCT:12FrameControlFieldBIT:34ValuesofFrameTypeFrameType b2b1MACValuesofStatus b1其他说明SeqNum域:1个字节，指定帧的序号。针对beacon帧，该域应指定为BSN(beaconsequencenumber),MAC控制帧，该域应指定为DSN。FrameTypeValue子域设置001，表明MACDATA帧，FramePayload域为NWK层的分组内容。第二章描述NWK层帧格式。NWK层帧格式GeneralNWKframeOCT:2211NWKframecontrolfieldBIT:23 注：NwkPacketSubType 1, 0,NWKframetypeFrameType b1NWK-NWK-NWKcommandframeOCT:1NWKNWKNWKNWKNWKcommandIdentifierCommandFrameCommandRouteRouteRouteRouteRouteRouteRoute0x08~CLUSTER-REQ-ACK-DENY-CLUSTER-0x15~NWKDataframeOCT:APPDataNWKNWKAPP层数据帧说明OCT:FrameControlFieldBIT:0-4567FrameTypeSubfieldFrameTypeb1MAC帧类1）BEACONCHLevel-1Level-2级广播Beacon帧FrameContrlOCT:51222OCT:51222MACSuperFrame45 BackupCHACKFrameControl mandOCT:52DATACMDOCT:512 MACCommandFrameIdentifierCommandEnergyNWK层控制分组类型NWKCluster控制分组类OFrameControlFrame 0minNWKpayloadUnsignedUnsignedREQ-JOIN控制FrameControlFrameNwkPacket0AppliedCHminNWKpayloadNWKNWKACK-JOIN控制FrameControlFrameNwk0CMmin NWKNWKDENY-JOIN控制FrameControlFrameNwkPacket0Routing/ClusteringCMminNWKpayloadNWKNWKCommandCLUSTER_REBUILD控制FrameControlFrameNwkPacket0Routing/ClusteringselfCHminNWKpayloadNWKNWKCommandNWKRouter控制分组类NWKCMDPayload格式OCT:1PathFrameControlFrameNwk1Routing/ClusteringDestinationOriginatorNWKpayloadNWKMin1 PathNWKCMDPayload格式OCT:11PathFrameControlFramePktSub1Routing/ClusteringRREQ-Originator-RREQ-Destination-MIN-Flooding-NWKpayloadNWKDRREQ-DPathPathNWKCMDPayload格式 2ErrorDestinationFrameControlFramePktSub1Routing/ClusteringSourceaddressoftheAddressofthedevicetheTtlfromsourcetoNWKpayloadNWKErrorEnum16ROUTE_BROKEN控制NWKCMDPayload格式 1BrokenFrameControlFramePktSub1Routing/ClusteringANYSelfMIN-NWKpayloadNWKROUTE_RECORD控制NWKCMDPayload格式 RelayRelayFrameControlFramePktSub1Routing/ClusteringDestinationdeviceOriginatordeviceMIN-NWKpayloadNWKNWKRelay0x1RelayROUTE_GRAD（路由梯度扩散）控NWKCMDPayload格式 RelayRelayFrameControlFramePktSub1Routing/ClusteringDestinationDevice（NWK-BC-OriginatorDeviceMIN-Sink-Nwk-Cmd-NWKpayloadNWKRelayRelayROUTE_O（邻居帧NWKCMDPayload格式 FrameControlFramePktSub1Routing/ClusteringDestinationDevice（NWK-BC-OriginatorDevice1Nwk-Cmd-NWKpayloadNWKNWK3.2.5应用层分组类簇内上报数据一般用于簇成员向簇头上报的原始数据帧，要求NWK层设置帧格式为FramePayload根据数据属性进一步定义确定簇间转发数据系统参数MAC信息参超帧时段参数名类描默认MAC信道接入参数名类描默认2533MACMAC帧传输参数名类描默认NWK层系统参NWK分组传输参名类描默认NWK-CMD分组序NWK协议参名类描默认路由协议源路由查询SINK1Lifetime下一次lifetimelifetime系统分组缓冲区管理MAC层缓冲CH节点缓簇间MAC帧发送缓冲队列（结构体簇间MAC数据帧接收缓冲队列簇内MAC帧发送缓冲队列(结构体簇内MAC应用数据帧接收缓冲队列(结构体CM节点缓冲区缓冲区队列参数缓冲区当前分组数缓冲区最大分组数目参数名称类长描备16bit16bit当前分组存分组到达时分组失效时间APP层缓冲CH节点的簇内应用层数据帧缓冲队列（结构体appIntraFIFO），缓冲区首地址应用端单项参数参数名称类长描备16bit址当前APP当前APP系统缓冲区管理“新一代宽带无线移动通信网”重大专面向太湖蓝藻爆发监测的传感器网络研发与应用验2010ZX03006-TD-传感器网络网关规范版本号编制日期：2011-文档基本信息文档名TD-传感器网络网关规范电子文TD-传感器网络网关规范密级 公开单文件状 □讨论 责任单参与单编写人日期201110校对人日期审核人日期批准人日期文档更新记变更变更后1 适用范 标 符号和缩略 系统结 项目背景及目 总体技术要 功能要 传感网节点工作模 全功能模 低功耗模 极低功耗模 主要业务流 传感网网关接 传感网网关移 传感节点接 传感节点移 传感网网关传感网节点管理与信息获 传感网网关信息主动上 传感网节点信息主动上 硬件要 硬件接 传感网网关应用具备以下接 传感网节点应用具备以下接 软件要 软件性能要 软件接口要 软件升 性能要 可靠性要 环境要 温度、湿度和压 抗电磁干扰能 设备本身产生的电磁干扰要 防雷保护要 设备防水要 适用范围标M2M终端规范——中国移动无线机器通信协议——M2M终端规范——中国移动无线机器通信协议——GSMTD-SCDMAM2M符号和缩略语缩略英文全称解PlugandReceivedSignalGlobalSystemofGeneralPacketRadioTD-ATimeDivision-CodeDivisionMultipleMicroControl传感传感网网关网关管理门户传感网网关工作模网的及将在网关上线时同步到物联网运营管理平台；传感网进行管理。下文简称为网关。此工作模式适用于对数据及时传感网网关通道工作模式网关在此工作模式下需与物联网运营管理平台保持连接状态（状态用户只能通过物联网运营管理平台对传感网进行。下文简称为通道网关。此工作模式适用于对数据及时性要求高的场景，传感网的数据及传感网设备唯一标识标识传感网络节点设备，相当于网卡的MAC地址。传感网节点标于网卡的IP地址。MESH网络Mesh是由呈网状分布的众多无线接入点通过相互合作和协同组成的网系统结构项目背景及目用前景。然而，在实际应用中的WSN并不能以一个独立的通信网络形式存在。连接WSN和移动通信网的传感网网关，作为无线传感器网络的控制中心，能够总体技术要求123传感网网关与物联网运营管理平台之间安全机制每一个加入网络的节点都需要预置由物联网运营管理平台产生的基本通信联KeyB–KeyD传感网内数据和控制指令通信加密。节点对此类数据只根据包头目的地址做转发，不对数据内容做处理。功能要求(1)节点管理：支持中国移动物联网终端管理要求，移动通信网络和传感(3)升级（可选功能）传感网节点程序器至少应该可以两个应用，并电源管理（可选功能传感网网关可以根据节点的电量情况对传感器节多级安全控制(可选功能对网络节点所连接的传感器进行认证，只有通过认证的传传感网网关管理门户：传感器网络网关提供WEB的图形用户界面，数据备份优化（可选功能：传感网网关应支持大量数据的功能，：节点标识管理此处指传感器在此传感网内部的标识，用于传感器网络节时间同步：传感网网关为传感网提供网络时间同步服务网关调试功能（可选功能：网关运行过程中有很多管理信息并不需：休眠各个传感器进入关闭状态，MCU进入休眠状态。射频进入间断样，MCU一直处于休眠状态，射频进入间断休眠状态，等待物传感网节点工作模式全功能模式全功能模式下，传感网节点启用所有功能模块，包括传感器的指示灯。射低功耗模式现传感器节点的和数传的所有功能，并能在MESH网络中收集和转发极低功耗模式主要业务流程流程说明：业务流程中的所有通信均需进行相对应的加密，保证通信的安全性定时间重发消息，失败一定次数后放弃发送并需给出信息等（流程用户如需通过网关的门户对传感网进行管理，需由物联网运营管理平台，只能在网关时使用。流程中涉及到的网关工作模式，均为可选功能传感网网关接通道网关或网关接入流程在物联网运营管理平台配置此网关入网信传感网网关发送接入请接入时对网关进行安全验证失败，加入网络，物联网运营管理平台并记录图4通道网关或网关接入流程传感网网关移通道网关或网关移除流程物联网运营管理平台应先检测此网关下属传感网节点状网关下无工作状态节点，则更新物联网运营管理库并移除网重新判断网关下节点状态，重复2,3操关闭节点，或将节点路由到其他网节点关闭或配置完判断此网关下是否有处于工作状态的移除网更新数移除网更新数物联网运营管理平传感网网传感网节图5通道网关或网关移除流程传感节点接入传感网节点入网信息需先在物联网运营管理平台配接入时由网关转发节点申请入网信息到平由平台验证此节点是否如不合法，则接传感网传感网节物联网运营管理节点入网信息配发送接入请发送接入请鉴权，认接入接入节点并配置节点相关参接入节点并配置节点相关参节点接入配置成节点接入配置成更新数据平接入网接入网6传感网节点通过通道网关接入流程图传感网节点入网信息需先在物联网运营管理平台配同步节点入网配置信息到网代替物联网运营管理平台直接管理节点接接入时由网关验证此节点是否合如不合法，则接 网 传感网传感网节 网物联网运营管理平节点入网信息配同步节点入网配置信 同步信息确发送接入请鉴权，认接入接入网络并配置网关相关参节点接入配置成更新数据上线时同步数据到平同步数据到节点接入失败及原接入网上线时同 信息到平网关管理门户同 信息到平图7传感网节点通过网关接入流程传感节点移除物联网运营管理平台发出移除节点传感网网关转发此消息到节移除成功，物联网运营管理平台更新相应数据库信息移除失败，节点需返还失败原因，物联网运营管理平台给出信8传感网节点通过通道网关移除流程图通过网关管理门户移除传感网网关发送指令移除传感网节移除成功需更新相应数据库信移除失败需网关管理门户需给出信传感传感网节 网 物联网运营管理平同步节点移除信并授予网关移除节点权更新数移除节网网同步数据到平网关离上线时同步数据到移除成功确移除更新数移除失败及移除网网关管理门同 信息到平网关离上线时同 信息到平图9传感网节网关离上线时同 信息到平传感网网关通道网关或网关通过物联网运营管理平台对传感网网关进行失败，网关管理门户，并返回失败消息到物联网运营管理平台，物更新更新网关数据功配置参数及数据同步成功确网关管理平配置参数及数据同步失败及原败图10传感器网关流程传感网节点管理与信息获平台将管理命令发送给传感网网传感网网关解析之后转换为传感网内部协议格式发送给的失败，节点返回失败信息，物联网运营管理平台给出信功功败败11传感网节点通过通道网关被管理和获取信息流程图节点根据具体命令执行相关操作并返回结成功，将节点更新信息或传感数据信息存入网关数据库失败，给出失败原因，当网关时，在网关管理门功功败败网关管理门同 信息到平图12传感网节点通过网关被管理和获取信息流程传感网网关信息主动上报每隔一段时间，网关自动同步数据到物联网运营管理平信息信息上报间隔时相关信息上13传感网节点信息主动上报传感网节点发送信息到网关转发信息至物联网运营管理平物联网运营管理平台验证信息无误后更新数返回接收到节点上报信息确认消息至网网关转发确认消息至节传感网节点将异常至传感网网传感网节传感网节通道传感网网物联网运营管理平节点信息上报间隔相关节点信息上相关节点信息上更库接收节点上报信息确接收节点上报信息确节点信息上报间隔时相关节点信息上异常信异常信平14传感网节点可主网关管理门户上报信息网关管理门户验证信息无误后更新数据返回接收到节点上报信息确认消息至节传感网节点发送异常信息至传感网当网关时网关管理门户根据异常信息种类进行 网 网节点节点信息上报间隔时相关节点信息上更新网关数据接收节点上报信息确节点信息上报间隔时相关节点信息上上线时同步数据到平同步数据到平异常信上线时同 信息到平网关管理门同 信息到平图15传感网节点信息通过网关主动上报流程硬件要求RS485RS485并配备能电池板对电池进行充电。能够完全适应野外部署的需要。电池容量满足在不插电源情况下，待机时间不少于15天。15mW，平均工作电流不大于5mA.下单跳传输距离可>1Km。组网规模不少于10个节点，最大跳数不低于4跳。（PnP硬件接口传感网网关应用具备以下接口电源接口：采用直连电源方式供电，或采用能电池和充电电池双系WMMP协议连接物联网运营管理平台；应支持互联网连传感网节点应用具备以下接口（可选功能传感网节点应包括开关机以及紧急复位接口。实现对节点的人工干预。传感网节点应具有运行故障指示灯的功能或者通过指示灯进行信息提示的功能。能够更方便使用和调试。软件要求软件性能要求安全性：系统应有多级安全管理机可靠性：应用软件系统应能够连续15×24小时不间可性：系统应具有完善的自身监视和管理功能，要求具有故障诊开放性：充分考虑与其他的系统的接口必须提供完整的软件开发环境和相关代码，包括编译器，JDK等开发环软件接口要求物联网运营管理平台的WMMP-T协议方案。软件升级性能要求可靠性要求环境要求温度、湿度和压力温度相对湿度大气压力抗电磁干扰能要求参见国标GB/T17618-1998《设备抗扰度限值和测量方法》设备本身产生的电磁干扰要求防雷保护要求设备防水要求设备应采取必要的防水保护措施，满足防水IP66等级“新一代宽带无线移动通信网”重大专面向太湖蓝藻爆发监测的传感器网2010ZX03006-版本号编制日期：2011-文档基文档名物联网运营支撑平台规范电子文物联网运营支撑平台规范密级公开单 文件状□草 □讨论□ ■正式发布责任单参与单编写人日期201112校对人日期审核人日期批准人日期文档更12范 规范性文 术语、定义和缩略 术语/定 缩略 设备在网络中的位 功能要 运营管 用户管 产品管 应用管 合作方管 订购关系管 配置管理功 登录业务网关用户名生成与配置功 系统参数配置功 地图信息功 能力管理功 能力生命周期管 能力提供商管 能力发 能力订购管 运营管理平台门 门户..........................................................................................................................门户权 认 系统帐户管理功 角色管 操作员帐户管 支撑区域管理功 终端管理门户功 终端厂商信息管 终端型号信息管 终端预置信息管 终端状态查 终端控 终端参数管 终端任务管 终端软件包生命周期管 终端软件升 终端通信管理门户功 物联网资产管理门户功 用户管 告警规则及告警字典管 控制及参数配 资产状态信息展 告警信息展 位置信息展 物联网产品信息管 插件式应用信息管 第应用信息管 合作方EC、SP、SI信息管 合作方EP信息管 个人用户及EC成员信息管 应用提供商信息管 终端业务信息查 物流信息管理功 二线门户功 能力运营管理门户功 能力生命周期管 能力提供商管 能力发布管 能力订购管 配置管理功 管理平台与通信/彩信白管 要 网元连接管理功 功 支持统计....................................................................................................支持操作的要 支持和功 支持故障管 接口要 与BOSS系统接 数据接 业务网关接口功 性能和可靠性要 运营管理平台的性能指 运营管理平台的可靠性要 稳定 备份和恢 运营管理平台的可扩展性要 安全要 10.1...........................................................................................................................系统安 应用安 硬件要 主机系 设备 备份设 软件要 操作系 应用软 数据 环境要 附录 终端ID的定 附录 终端ID分配算法要 附录 终端统计报 附录 全网产品代码生成规 附录 能力代码生成规 附录 业务平台应用标识APPID生成规 附录 终端ID省代码定 附录 终端厂商ID规 附录 终端型号ID规 附录 合作伙伴SIID/SPID/ECID的规 附录 能力提供商EPID生成规 附录 产品省代码 附录 应用提供商ID生成规 附录 服务代码SERVICEID规 附录 物联网资产管理能力调用接口操作码和TLV扩 附录 终端通信管理能力开放参数 表2-M2M(U)SIM《M2M数据业务系统通用接口3-1业务。终端管理采用中国移动WMMP 由能力提供者提供的信息资源或计算资源，通过Web位台与物联网终端通信，实现对物联网终端的管理、登录管理、基本通信参数的配置、唤醒、重启、软件升表3-2AccessPointCELLEnterpriseECEnablerEPGatewayGPRSSupportGeneralPacketRadioGlobalSystemforMobileHomeLocationSystemSIShortMessageServiceServiceSPTransactionsPerWirelessMachineManagementProtocol-PartofInterfaceform2mplatformandApplicationPlatformWirelessMachineManagementProtocol-PartofInterfaceform2mplatformandTerminaleXtensibleMarkup省省内集应用平全网集成应用平托管省集成应用平IF1IF1IF1IF1省9物联IF1管理平OIF1全网运管理平53能力平 IF IF IF1IFIF1IF1用行业网7第业务平业务网 2IF1业务接 管理接 业务&管理接4-1口、管理接口、平台门户，如图5-1所示。用户产品户主实用息户息与S息管理主要实现对全网产品以及未建管理平台省托管本地业务的产品信息息及统功。人用户信息、用户信息与BOSS系统同步等功能。其他扩展信息可以修改。EC仅能查询，运营商能修改这些信息。括全网及托管产品上线、产品代码生成、向PBOSS和业务网关同步产品应用信息等。WMMP协议承载业务数据和不使用WMMP协议承载业务数据两种。物联网运营管理平台合作方管理提供对系统集成商（SI、服务提供商（SP、能力提运营管理平台必须使用用户名和登录业务网关才能与业务网关建立管理连接和指可接受签约EC、SP、SI等的业务请求，为之提供服务。EPPBOSS，然后运营管理平台完成该EP帐号的建立，同时系统自动分配EP管理员的业务权限。PBOSS。EPEPID、EP的联系信息、EP名称、EP提供能力表6-1门户权管理申请EP提交能力 息省BOSS/BBOSS同步的信息，全理HLRID对于EC管理员，可为其增加的操作 理 理 理员、SP/SI管理员、EC管理员、EP管理员等。以上管理员具备角色管理权限，可以对表6-2门户权所限所限所限所限所限所限所限白所限所限所限所限所限 希望查看的状态类型，页面应列出所有可选的状态，客户可以多重选择。别。对于单个终端的控制，除任务方式外，提供类似按钮形式的操作方式。界面，可按终端型号终端参数。运营管理平台支持参数未配置以及带TAG为0x0025的TLV。对于参数已配置的情况，终端根据WMMP协议在登录报带相应TLV。员可选择多个参数作 参数，并提交保存。系统为终端型号记 参数，计（CONFIG_GET报文。运营商操作员可以对所有终端创建参数配置及提取任务，WMMP-T定义的参数，客户在页面IDID，终端隶属的客户标识（如果该终端存在订；改改改始存消除消布稿结

6-1填写完软件信息后，在本地选择需要上载的软件包。操作员可保存表单，此时表 从HLR终端在网和位置信息的任务及其自动策略，策略包括起始时间、结束时间、间隔、的具体信息（在网状态或位置信息、是否从MSC。欠费，以及所关联终端的状态，包括GPRS状态、在网状态（开关机、IP地址、位物联网产品信息管理是指通过门户向运营商、SP、SI提供物联网产品基本信息在运营管理平台上，具备物联网产品信息权限的操作员可以编辑产品信息。SP（APPID第应用信息管理是指通过运营管理平台门户向运营商、EC提供物联网第三ECID(由BOSS系统同步在门户界面上，具备物联网应用信息权限的操作员可以编辑以上信息。EC操作ECEC信息，SPSP的信息。运营商可查看EC、SP、SI信息。息。运营商可查看个人用户信息或EC成员信息。个人用户信息或EC成员信息包括用户ID和终端MSISDN等，参见《物联网物联网运营管理平台与物联网PBOSS接口规范》并建立应用提供商ID与SPID或SIID等的对应关系。（APPID1，2，3…能力的运营涉及能力生命周期的管理，包括能力在运用管理平台、发布、变更、能力由EP通过门户进行申请，EP提供EPID、能力产品的基本信息、以及其他可以E能力平台IP地址或URL地址、资费、结算规则等。能力时，由系统生成能力代码、SI等通过门户进行能力订购申请，审核通过后运营管理平台生成能力订购关系。1与配置；（2）每个EC管理员可以通过运营管理平台本EC下的短彩信白，但此白默与PBOSS运营管理平台的硬件配置：包括主机生产厂商、型号、CPU主频，内存大小、 保存一段时间（至少1个月，供系统操作员查询。PBOSS接口，完成全网产品信息同步、业务受理信息同步和运营管理平台实现与数据接口，支持SNMP协议，向数据提供系统运行情网关向物联网运营管理平台同步GGSN上报给业务网关的终端状态信息有文中<PARAMLIST>元素中，具体能力参数定义参见附录P的TLV扩展的值（参数6200]>1</ARAM>操作码参见附录P。 处理能力至少为1000TPS;处理能力至少为60TPS。运营管理平台与Internet互联，需要建立完善的机制，这些安全机制有：防得多于2个。用。运营管理平台必须任何人使用程序账号登陆。I/OCPU模块的升级和群集内节点数的平滑扩磁盘阵列采用ULTRASCSI/SPFC-ALRAID0、1、0+1磁带库要求支持ULTRASCSI/SP或SCSI/SP-2或FWDSCSI/SP或FC-AL接口。支持集群（cluster支持GB2312等相关；（如：实时、定时、双向、多点方式下的N向、转发，范围可整表或表中部分行或修改单元；（OTP13-无 220V,5%上下浮动ISDN、ADSL、DDN方式之Internet互与Internet连通附录 理平台，定义参见附录G。终ID中的终端厂商ID规则参见附H，终ID中的终端型号ID规则参见附录I。附录 时分配终端ID，也可以分配号段给终端厂家，由终端厂家进行预置。终端时平台分配运营管理平台在为预置终端ID的终端时为其生成终端ID，ID的生成本着如下为预置ID的终端厂家分配ID附录 装量 该统计报表要求生成文本文件后存入FTP ，供M2M终端平台。[终端类型]|[终端ID量 该统计报表要求生成文本文件后存入FTP ，供M2M终端平台。[地区]|[终端类型]|[终端ID量]\r\n[地区]|[终端类型]|[终端ID量]\r\n终端厂商-时间24578910终端厂商-通用故障代码2345678 终端厂商名称合

终端状态统计表(按终端厂商 附录 全网或省产品代码（productCode）10位字节，生成规则为：前三位标识省代码，为000，表示，即全网产品。前三位的含义参见附录L产品省代码表。附录 省代码，第4~7字节为能力提供商ID8~16字节为流水号（流0开始，到4~70000保留给运营管理平台使用。第1~3字节的含义参见附录L产品省代码表。附录 1234567APPID的字符范围为所有数字和大写英文字母。运营管理平台的APPID定义为：平平平内附录 平省平ABCDEFGHIJKLMNOP古QRSTUVWXYZ123459附录 终端厂ID长度3个字节，由物联网运营管理平台分配，可用于终端ID的第2~4附录 于终端ID的第5~8位使用。终端型号ID的字符范围为数字和大写英文字母。附录 附录 能力提供商ID（EPID）共4位字节，生成规则如下：根据EP的顺序生成流水号（0Z0，1，…，9，A，B，…Y，Z09Z0A0，EPID附录 内o附录 IDAPPIDID41个字节为省代码（ID省代码定义2~4字节由运营管理平台按流水号方式生成（流水方式为从0开始，到Z结束，即0，1，…，9，A，B，…Y，Z，例如09Z的下一SPID等的信息，以建立应用提供商ID与SPID等的对应关系。ID2~4000ID保留附录 SERVICEID由BOSS附录 数据长度(节报文方向（业务网>运营管理平台型(节报文方向（运营管理平台—>业务网关(节报文方向（运营管理平台—>业务网关串(节报文方向（业务网关—>运营管理平台(节报文方向（运营管理平台—>业务网关串数字长型(节报文方向（运营管理平台—>业务网关TLV的解释，请参见《无线机器通信协议终端接口分册(WMMP-T)》。物联网资产管理功能扩展的TLV及其说明如下表所示。值数据长度(节说相关TLV（采用CONFIG_TRAP等报文值数据长度(节说 : 0x0022-------车辆移动，当车辆处于设防模式，当GPS定位检测到车辆位置移动超出原始设防位置TLV6223设定的半径值时，将会自动触发此告 最大21字1 1 1 1 不定控制相关TLV（采用REMOTE_CTRL等报文10x00终端应用业务停0x01终端应用业务启10x00休0x01解除休值数据长度(节说1 1 10x00 11参数获取及配置相关TLV（采用CONFIG_SET或CONFIG_GET等报文M418G.W.C.23DT0S.35WMMPTBIT2011/07/11 表示充电电压，单位为uV,相当于为表55.13V1 6 1 值数据长度(节说 1 0x00------关闭振 0x01------开启振 1 0x00------关闭振 0x01------开启振 1 1 可设定范围是0~3001 10x00-------拨打终 0x01-------拨打终 10x00--------拨打终 0x01--------拨打终 1 值数据长度(节说10x01-资产方式(默认方式1从左至右:（0false，1首位——加速度监测(动态检测) 作模式”是“0x03”，第七位1;例如:“1010001000000000MAT终端监测动态，湿度和距离10x01-到终端采用1MSISDN号,n为信息接受者序具体分包机制参见WMMP-T协议。416温度门限值，6个字节的字符串，前3位表示下限值，后3位表示上限制，406上限制40g/m366如040，表示上限制位40M。1 11不定长不定值数据长度(节说不定不定不定内容由EC填写不定1当报头命令代码为0x0001时，0x03表示心跳操作当报头命令代码为0x8001时，0x02表示响444114附录 长节参数值（运营管理s等于0，表示查询一段时表示需要查询终端GPRS或接从HLR查询。互从MSC查询。互0r2:3:VLRID查询后获CircularAreaPoint–点；–椭圆区域ShapeFromHistoryVLRIDCircularAreaPoint–点；CELLID。ShapeFromHistoryCircularAreaPoint–点；形)中心的X坐CellID或VLRID形)中心的Y坐CellIDVLRIDCellID或VLRIDCellID或VLRIDCellID或VLRID当定位不确定标识查询本月截止到前一天24数标识查询本月截止到前一天24点GPRS。当作为查天24点的终端GPRS告01：故07:07:21:22:23:24:99:关之间的消息错误码定义和物联网短消MO符含?*+11—XML格式的字符串1——业务受理o*--11？？？？？？?？？？？？？？？？？？???????????????备义义义义义义义义义义义义义义义“新一代宽带无线移动通信网”重大专面向太湖蓝藻爆发监测的传感器网2010ZX03006-版本号文档编号：QB-D-230-编制日期：2012-5-文档基本信息文档名物联网信息中心规电子文物联网信息中心规范密级公开单文件状□草 □讨论□ ■正式发布责任单参与单编写人日期2012年5校对人日期审核人日期批准人日期文档更新记1 前 范 缩略 系统描述及系统结构 系统模块功 组 组网结 组网要 外部接 内部接 管理门户接 数据接 数据处理接 创建应 应 创建应用用 建立数据 分配资 建立数据 开发和运行业务流 发布执行结 数据检 数据订 8能 应用 能力 数据