2022电力物联网平台接入技术规范

电力物联网平台接入技术规范目 次前 言 IV范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1缩略语 2物联网总体架构 3通信协议要求 4设备接入软硬件要求 5设备接入数据模型要求 6物联网平台接入安全防护要求 7PAGEPAGE13电力物联网平台接入技术规范范围本规范规定了XX电网物联网平台设备接入的通信、功能、模型、安全等技术要求。本规范适用于XX电网在输变配用环节的智能终端、智能穿戴、机器人、RFID、传感器等终端设备接入XX电网物联网平台的设计、选型、运维及应用等工作。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T36478.1-2018物联网信息交换和共享第136478.2-20182国家发展和改革委员会令2014年第14号电力监控系统安全防护规定国家发展改革委办公厅2014-8-1国能安全[2015]36号电力监控系统安全防护总体方案国家能源局2015-2-4Q/GDW/Z1939-2013电力无线传感器网络信息安全指南YD/T2399-2012M2M2437-2012物联网总体框架与技术要求YDB062-2011泛在网术语YDB101-2012物联网安全需求IEEE802.15.4IEEE（PHY）规范ISO/IEC18000-66860MHz960MHz术语和定义下列术语和定义适用于本规范。3.1物联网internetofthings（IoT）通过部署具有一定感知、计算、执行和通信等能力的各种设备，获得物理世界的信息或3.2电力物联网powerinternetofthingsIP3.3物联网平台internetofthingsplatform3.4物联网终端internetofthingsterminal物联网终端是可以直接与物联网网络/业务层相关功能实体进行交互的终端，即可按照标准的物联网协议接入物联网平台。3.5物联网网关internetofthingsgateway集成路由+交换机功能+智能网关的智能网关，融合宽带/窄带、有线/无线多种通信技3G/4G/5G3.6传感终端设备sensingterminalequipment3.7物联网协议internetofthingsprotocol3.8物联网协议插件internetofthingsprotocolplugin物联网协议插件是一个可将不同软硬件厂商的通信协议，转换成统一的物联网标准协议，支持不同网络连接方式之间的协同转换的中间件。3.9终端设备描述文件terminalequipmentｐrofile3.10传感器sensor3.11轻量级物联网操作系统lightweightinternetofthingsoperatingsystem10KBBSD-3MCU/CPU/X863.12信息模型informationmodel一种感知信息统一标准化的数据表达方式。3.13北向接口northboundinterface提供对APP应用程序接入和管理网络的接口，即向上提供的接口。3.14南向接口northboundinterface提供对下智能终端接入管理功能，管理其他厂家网管或设备的接口，即向下提供的接口。缩略语下列缩略语适用于本文件。API：应用程序编程接口（ApplicationProgrammingInterface）CoAP：约束应用协议（ConstrainedApplicationProtocol）HTTP:超文本传输协议（HyperTextTransferProtocol）LWM2M：轻量级物联网协议（LightweightMachinetoMachine）MQTT：消息队列遥测传输（MessageQueuingTelemetryTransport）NB-IoT：窄带物联网（NarrowBandInternetofThings）Java（OpenServiceGatewayInitiative）REST：一种软件架构风格（RepresentationalStateTransfer)RESTfulAPI（RepresentationalStateTrasferApplicaition）RF射频（RadioFrequency）TLS：传输层安全协议（TransportLayerSecurity）TPS：并发数（TransactionsPerSecond）物联网总体架构总体架构概述、网络层（通信通道、API1图1电力物联网总体架构图感知层感知层主要利用各种传感器、智能终端设备、通讯模块实现信息的采集、识别和汇聚，（（（电气设备数据、电气量数据）等。网络层网络层主要实现电力物联网中各类信息在感知层与平台层、应用层间广域范围内的传输。主要采用光纤专网通信，无线专网、无线虚拟专网、电力线载波等作为补充通信方式。平台层应用层应用层可调用平台层的北向接口，实现电力业务领域针对业务需求在应用系统开发需通信协议要求通信协议概述TCP/IP接入协议要求物联网平台主要通过有线和无线的通信方式，其中有线通信方式包括：光纤、以太网、APN通讯协议要求IoT平台通讯接口包括南向接口和北向接口，具体要求应包括：MQTT/CoAPHTTPTLS，其中设备（含物联网网关、智能终端/传感器）IoTIoTSDKHTTPMQTTNB-IoTIoTNB-IoTIoTHTTP/HTTPSRestfulAPIREST1。表1物联网平台接口与协议说明本端对端协议接口功能物联网平台北向第三方应用服务器HTTP/HTTPS通过HTTP/HTTPS协议收集第三方应用程序访问的数据。南向Device/GatewayHTTPMQTTHTTPMQTT议和M2M/层的连接以及消息传输。NB-IoT设备CoAPoverTLSCoAPoverUDP(基于DTLS)CoAPNB-IoT行消息传输。说明：默认关闭该协议功能。设备接入软硬件要求设备接入类别划分根据终端设备和传感器的需求，电力物联网平台支持的设备接入方式应包括：IoTIoTIoT通过NB-IoTNB-IoTNB-IoTIoT平台对接，如：电表等。物联网智能网关接入要求物联网智能网关接入具体要求应包括：网络层协议要求：TCP/IPIPIPv4IPv6应用层协议要求：DL/T645DL/T698.45Q/GDW1376.1Q/GDW1376.2、Modbus物联网网关与物联网平台通信规约应满足物联网标准协议的要求。物联网网关本地通信要求RS-232、RS-485、电力线载波、微功率无线等方式；RS-232/RS-4859600bit/s、19200bit/s；10/100Mbit/s集成物联网协议插件要求物联网平台支持集成主流物联网厂家的物联网协议插件，如亚马逊、微软、阿里巴巴、2。表2集成物联网协议插件硬件配置要求项目增强型轻量型CPU>667MHz>100MHz内存>128M>2MFlash>128M>2M功能传输（HTTP+MQTT）、数据模型、边缘计算、插件框架(OSGI)、实时视频处理(Onvif、Qos)设备管理、群组管理、数据协议适配和采集、数据传输（HTTP+MQTT）集成物联网操作系统要求10KB软件要求：LTENB-IoTIoTAPIJavaScriptJSJSOS硬件要求：MCU、Cortex-M、DSP、X86ROM和RM10K32MzRAM50KFlah50KB。MCU3：表3物联网操作系统应支持的主流MCU支持的核支持的芯片Cortex-M0STM32L053R8Tx，ATSAMD21G18A，ATSAMD21J18A，ATSAMR21G18A，EFM32HG322F64，MKL26Z128，MKW41Z512，LPC824M201JHI33，MM32L073PF，nRF51822，NANO130KE3BNCortex-M3SM213BASMS3CEM2G9F0G3F0VTG3108G3F9R，GD32F207VC，MM32F103CBT6，MM32L373PSCortex-M4STM32F411RE，STM32F412ZG，STM32F429ZI，STM32F429IG，STM32L476RGEFM32PG1B200F256GM48，GD32F450IK，CC3220SF，LPC54114j256BD64nRF52840，nRF52832，NUC472HI8AE，ATSAMG55J19，ADuCM4050LFCortex-M7STM32F746ZG，ATSAME70Q21NB-IoTNB-IoT180KHzGSMUMTSLTENB-IoT设备接入数据模型要求设备能力描述文件模型概述IoT平台。设备能力(DeviceCapability)是描述设备的能力特征，应包括：设备类型、厂商、型号、协议类型以及提供的服务类型。服务（Service）是描述设备具备的服务能力，每个服务具备的属性、命令及命令参数。设备描述文件模型结构设备描述文件模型结构，如图2所示。说明：1——服务可多个，整个设备描述文件包大小不能超过4M。2——属性可多个，名称长度应小于256Byte，但整个设备描述文件包大小不能超过4M。itdcmlsrn/snbetfotdcm（小数类型42312310010float4Byte。ADoLckDoLcksasSET_STATUSstaus/valueBteyBteybatteryLevelbatteryLowAlarm定义。图2设备描述文件模型结构设备描述文件开发技术要求A物联网平台接入安全防护要求物联网平台接入安全防护总体要求物联网平台侧必须部署安全加密认证装置。数据传送依据业务场景采用国密算法进行数据加解密处理。通过有线（电力专线、无线（自建无线网络或公网无线网络）接入现场网关（终端物联网接入设备硬件安全物联网平台接入设备应满足外观及结构的防护，具体要求应包括：外观完好且不易被破坏，金属件无锈蚀。表面的标记及字符清晰可变，设备名称、型号、制造厂名和编号等标志齐全。GB/T4208GA267的相应要求。ID物联网网关及终端宜具备安全功能硬件并支持运行国家密码局规定的密码算法。（物联网接入设备软件安全物联网接入设备软件安全，具体要求应包括：Unix/Linux系统应及时安装补丁，补丁安装前必须进行离线测试，确认对业务系统无影响后，方可进行安装。物联网数据及网络安全物联网数据及网络安全，具体要求应包括：（有线数据传输全流程全部为无线方式时，无论采用自建无线网络还是运营商无线公网，（有线IoTIQ/CSG1204009-2015《中国XX电网电力IIoTIoT终端应采用基于数字证书的认证技术，实现与运维工具的身份鉴别。附录A（规范性附录）电力物联网设备能力描述文件开发指南设备描述文件开发规范命名规范命名规范具体要求应包括：、WpertyNamedataTypeint"。命令应使用所有字母大写，单词间应使用下划线连接的格式，如：DISCOVERY，CHANGE_COLOR。jsondevicetype-capability.json。jsonservicetype-capability.json。厂商标识、型号应唯一标识一个设备类型，这两者不能与其他类型设备同时重复，且厂商标识、型号应使用英文标识。设计规范Muli多Senor传感器量Battery。设备描述文件文件定义设备描述能力样例（以直接选择使用电力物联网提供的设备类型和提供的设备功能服务。如，接入一款水浸传感Water（描述检测是否漏水功能）Battery（描性和设备服务列表。表A.1设备型号识别属性属性设备描述文件中key属性值设备类型deviceTypeWater制造商IDmanufacturerId0086制造商名称manufacturerNamenw设备型号Model0002-002D协议类型protocolTypeCoAP表A.2设备的服务列表服务描述服务标识(serviceId)服务类型(serviceType)选项服务描述服务标识(serviceId)服务类型(serviceType)选项检测是否漏水功能WaterWaterMaster电池服务BatteryBatteryMandatory开发样例设备能力devicetype-capability.json记录了该设备的基础信息，以Water为例，如下：{{"devices":[{"manufacturerId":"0086","manufacturerName":"dxkj","model":"0002-002D","protocolType":"CoAP","deviceType":"Water","serviceTypeCapabilities":[{"serviceId":"Water","serviceType":"Water","option":"Master"},{"serviceId":"Battery","serviceType":"Battery","option":"Mandatory"}]}]}对各字段的解释见表A.3：表A.3设备能力json字段解释表字段描述Devices包含了一个设备的完整能力信息（根节点不需修改）manufacturerId指示设备的厂商IdModel指示设备的型号protocolType指示设备支持的协议类型deviceType指示设备的类型serviceTypeCapabilities包含了设备具备的服务能力描述serviceIdIserviceId加编号，如三键开关Switch01,Switch02Switch03；字段描述serviceType服务类型水浸传感器HTSensor（温湿度传感器）与servicetype-capability.json中serviceType字段关联optionoptionMandatory（必选服务）,Optional（可选服务）]服务能力servicetype-capability.json记录了设备的服务能力，以Battery为例：{{"services":[{"serviceType":"Water","description":"WaterSensor","commands":null,"properties":[{"propertyName":"tgStatus","dataType":"int","required":true,"min":0,"max":3,"step":null,"maxLength":null,"method":"RE","unit":null,"enumList":["DROPPED"]}]}]}对各字段的解释见表A.4：表A.4服务能力json字段解释表字段描述Services包含了一个服务的完整信息（根节点不需修改）serviceType指示服务的类型如HTSensor（温湿度传感器）、Water（水浸传感器）与devicetype-capability.json中serviceType字段关联description指示服务的描述信息文本描述，不影响实际功能Commands指示设备可以执行的命令LockVIDEO_RECORDProperties上报数据描述，每一个子节点为一条属性propertyName指示属性名称（必填）字段描述dataType指示数据类型（必填）取值范围：string、int、stringlist、decimal、DateTime、js