DB3418T 033-2024宣城市物联感知平台数据接入技术规范

3418TechnicalspecificationsfordataaccessofXuanchengIoTsensingplatformI本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由宣城市数据资源管理局提出并归口。本文件起草单位：宣城市数据资源管理局、宣州区数据资源管理局、郎溪县数据资源管理局、广德市数据资源管理局、宁国市数据资源管理局、泾县数据资源管理局、绩溪县数据资源管理局、旌德县数据资源管理局、宣城市大数据有限公司、中国移动通信集团安徽有限公司宣城分公司。本文件主要起草人：夏兴旺、王懿、黄飞、王坤、丁敏、徐乐、张绍霞、朱利、邰双锁、张晨、朱维、汪烨。1宣城市物联感知平台数据接入技术规范1范围本文件规定了宣城市物联网系统实体间接口的具体功能要求。本文件适用于宣城市物联网系统实体间接口的设计、开发和应用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。凡是注日期的引用文件，仅所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/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T37093信息安全技术物联网感知层接入通信网的安全要求3术语和定义3.1物模型thingmodel物联网系统中用于描述设备特性和行为的一种标准化数据模型。4缩略语下列缩略语适用于本文件。API：应用程序接口（ApplicationProgrammingInterface）CoAP：受限应用协议（ConstrainedApplicationProtocol）HTTPS：超文本传输安全协议（HypertextTransferProtocolSecure）JSON：存储和交换文本信息的语法（JavaScriptObjectNotation）LwM2M：轻量级机器对机器协议（LightweightMachine-to-Machine）5总体架构5.1物联感知平台功能5.1.1物联感知平台作为感知终端接入及感知数据汇聚支撑平台，旨在实现市级物联感知终端的接入及区(县)级物联感知平台的接入，功能包括设备接入适配系统、设备统一管理系统、数据管理系统、数据可视化系统、应用开发系统、运维保障系统、用户管理、安全策略八部分，应支持以下功能：a)设备接入适配系统支持多种协议、网络和模式的设备接入适配；b)设备统一管理系统支持对感知设备终端的统一管理；2c)数据管理系统负责收集来自感知设备的监测数据，并对这些数据进行接入、解析、整合、存储和转发处理；d)数据可视化系统支持结合2D/3D可视化地图展示物联感知设备终端的分布；e)应用开发系统利用规则引擎对物联数据事件进行管理，设定处置规则和流程，并通过消息队列、HTTP推送以及开放API等方式，赋予上层应用更多能力，以实现更优的人机交互、业务互动和流程再造；f)运维保障系统确保物联感知平台的稳定运行，提供在线设备调试、连续日志记录、自定义告警规则和远程升级等功能；g)用户管理系统支持多租户模式，确保每个租户的平台设备、数据和消息等资源完全独立，互不干扰，适合多级机构共同使用物联感知平台的环境；h)安全策略通过报文加密与校验技术、设备身份认证机制以及精细的权限控制，确保终端设备的可信接入并保持报文的完整性，防止其被篡改。5.2物联感知平台数据接入架构5.2.1物联感知平台数据接入架构见图1。图1物联感知平台数据接入架构5.2.2宣城市物联感知平台作为全市感知设备终端和感知数据的统一汇聚中心，应实现全市范围内感知设备终端的接入、管理与信息共享。区(县)物联感知平台应承担本区域内感知设备终端的统一接入和数据汇聚任务，负责区域内设备的接入、管理与共享，确保与市物联感知平台的有效连接。5.2.3感知设备终端应实时地将感知设备元数据和监测数据发送到市物联感知平台，市物联感知平台应按平台所需从区(县)物联感知平台采集相应的数据。36物联感知数据接入基本要求6.1物联感知数据采集范围6.1.1物联感知数据采集范围应包括以下四类：a)设备元数据：描述物联网设备本身属性和信息的数据，它为设备生成的数据提供必要的上下文，以便正确地解释和处理这些数据，如设备标识、设备信息、配置信息、状态信息、位置信息等；b)设备监测数据：感知设备直接收集的原始数据，如温度、湿度、压力、气体浓度等；c)设备状态数据：感知设备当前状态或者环境状态的数据，如在线/离线、异常/正常等；d)设备监测事件数据：感知设备或系统中发生的特定事件所记录的数据，如报警、故障等。6.1.2当新的物联感知终端设备接入时，应向平台发送设备数据。除设备的唯一标识、名称和类型外，还应将设备的附加属性定义（元数据属性名）以及相应的描述（元数据属性描述）一同推送给平台。6.1.3物联感知终端设备在采集到设备监测状态时，应向物联感知平台推送设备状态数据。6.1.4物联感知终端设备获得新的监测数据时，应将采集到的数据和设备信息一同发送给平台，确保按照属性定义（元数据属性名）及其属性值（元数据值）进行数据推送。6.1.5系统在收到物联感知终端提交的事件数据或通过平台自身分析产生的告警数据后，应生成相应的报警事件，并按照属性定义（元数据属性名）及其值（元数据值）将报警事件推送到物联感知平台。6.2物联感知数据通信协议6.2.1物联感知终端通信应当符合以下至少一种方式：6.2.2数据传输载体应使用下列格式之一：a)二进制；6.3物联感知终端建设要求6.3.1物联感知终端建设应遵循市物联网建设规划，并满足物联感知建设和运营管理的要求。6.3.2物联感知终端应统一接入物联感知平台，接入能力应满足城市运行及治理的接入需求。6.3.3物联感知终端的数据应通过标准数据接口与物联感知平台进行对接，以实现数据的传输、接入和共享。6.3.4物联感知终端应具备提供互联网接入或专网接入、负载均衡、NAT网关、弹性公网IP等能力,通过专网实现逻辑隔离。6.4物联感知平台建设要求6.4.1应提供一个平台级的数据集成框架，实现从其它系统采集数据，对数据加工处理成适用的数据格式。6.4.2应支持跨部门、跨层级的数据接入。6.4.3应支持不同协议格式数据的接入。6.4.4应支持多种数据抽取和数据处理模式。46.4.5应支持数据质量控制、数据过滤、数据格式转换等功能。6.4.6应支持分布式数据库、关系数据库和文本文件等数据源。6.5物联感知平台性能要求物联感知平台数据接入性能应满足如下要求：a)处理速度：平台数据接入服务应能够快速处理请求和数据，数据接入服务内部数据处理时间不b)吞吐量：平台应具备高吞吐量，能够同时处理大量数据传输和事务，确保在高峰时段也能保持性能；c)可伸缩性：数据接入服务应能够随着接入数据量的增加，可通过增加资源来扩展性能，同时保持稳定性和可用性；d)可靠性：数据接入服务应具有高可靠性，能够持续稳定运行，减少故障和意外停机的时间；e)容错性：系统遇到故障或崩溃的情况下，数据汇聚服务应具备迅速恢复的功能，并能够持续运作，同时保持提供服务的能力；f)安全性：数据接入服务应确保数据安全和隐私，防止未授权访问和数据泄露。对接传输中的数据，需采用加密算法对数据进行加密后推送至平台；g)兼容性：数据接入服务应能够在不同的硬件和软件环境中运行，支持多种主流操作系统、浏览器和设备，支持在国产化环境中运行；h)维护性：数据接入服务应易于维护和升级，以便快速部署新功能和性能优化；i)适应性：数据接入服务应能够适应不断变化的业务需求和技术发展，具有灵活的架构和模块化设计；j)监控和诊断：数据接入服务应具备服务监控工具，实时跟踪汇聚接入性能指标，包括数据处置的响应监控等，以助于及时发现及解决问题。6.6物联感知平台安全要求6.6.1应通过技术与管理相结合的方法，完成软硬件科学部署及安全功能的正确配置；应实现安全管控规范及流程等方面的制度化，确保物联网系统的整体安全管理达到标准化水平。6.6.2应实现数据安全、系统安全等功能。数据安全应确保数据完整、有效和保密，确保数据在传输过程中的加密和保护机制，防止数据被窃取或篡改。6.6.3应确保承载网络、操作系统及应用系统安全，应部署相应的安全措施以检测和防御潜在的网络威胁，如拒绝服务攻击和重放攻击等。6.6.4应设置有效的访问控制，防止未授权访问，确保只有验证用户才能访问网络资源。6.6.5应定期进行安全风险评估，识别潜在的安全隐患，及时采取相应措施以降低风险。7物联感知数据接入要求7.1物联感知设备接入方式7.1.1设备直连物联感知平台应通过有线或无线传输方式（如蜂窝网、WIFI等）接收数据。7.1.2网关接入物联感知平台应通过感知层网关（如智能网关、网络控制器等）接收来自无线传输方式（如蜂窝网、WIFI等）的数据，并将这些数据通过有线或无线传输方式（如蜂窝网、LORA、WIFI等）接入到平台上。57.1.3平台接入对已存在的感知终端系统，其设备和网关无法进行二次改造或由于特殊行业要求不能进行改造的物联感知终端，应通过平台方式接入至市物联感知平台。7.2物联感知设备接入步骤感知设备接入市物联感知平台应包括创建产品、设置物模型、添加设备、协议适配、设备调试5个步骤，具体步骤见图2：图2物联感知设备接入步骤a)创建产品：产品为同种感知终端设备类型，产品下的多种设备拥有相同的物模型(功能)及数据格式；b)设置物模型：实现物模型的统一，使设备与物联感知平台间的数据格式标准化，简化设备和应用的开发；c)添加设备：在物联感知平台创建设备信息，实现物联感知平台连接设备的鉴权；d)协议适配：通过协议适配打通物联感知终端和物联感知平台的数据通道；e)设备调试：对接入感知终端进行设备数据验证，保证数据有效性。7.3物联感知数据接入方式7.3.1消息推送用于市物联感知平台与第三方平台之间的单向数据通信。物联感知平台作为客户端，通过HTTPS请求方式，将设备数据推送给第三方平台应用服务器。消息推送服务（HTTPS）应包括实例创建、实例验证、规则配置、消息推送，具体步骤见图3：图3消息推送服务步骤a)实例创建：每个实例对应一个HTTPS的推送配置实例。应用开发者在物联感知平台上创建实例，需要配置参数包括：推送地址、Token、消息加密方式；b)实例验证：在物联感知平台中，为验证配置服务器地址的有效性，服务器向指定地址发出GET请求。为保障请求合法性，第三方平台应用服务器应检查请求中的signature参数以进行验证，仅当第三方平台成功校验signature参数并确认请求来自物联感知平台后，物联感知平台实例验证通过后，相关配置才能生效。请求示例如下：https://url?msg=xxx&nonce=xxx&signature=xxxc)规则配置:应用开发者在平台规则引擎模块自定义规则，对设备数据筛选过滤，实现数据接入至物联感知平台通信组件；d)消息推送：物联感知平台支持设备生命周期、设备物模型等数据推送。配置推送实例时，如果选择消息推送方式为安全模式，平台会对消息进行加密处理，应用服务器收到数据时，通过生成密钥进行解密操作。7.3.2主动调取(公开API)6物联感知平台提供公开API，第三方平台通过获取对应密钥完成鉴权后，能调取功能丰富的API，实现消息推送、分发等功能，具体步骤如下：a)公开API请求：API接口请求参数包括公共参数和自定义业务参数两部分。公共请求参数是调用每个API时都需要携带的请求参数,包括服务命名空间、接口名称、版本信息。自定义业务参数由各接口定义。API接口公共参数调用示例如下：https://xxxxxx/{namespace}?action=xxxx&version=1b)API鉴权：物联感知平台需要对API调用方进行资源权限校验，使用API时，应在请求Header中携带统一的安