DB3305T 252-2022 物联中台接入与数据转发技术规范

1DB3305湖州市市场监督管理局发布I 1 1 1 3 3 9 本标准旨在指导湖州市物联中台物联感知体系规划、建设及改造，夯实全域感知的基中移物联网有限公司、中国移动通信集团浙江有限公司湖州分公1物联中台接入与数据转发技术规范GB/T36951-2018信息安全技术物联网感知终端应用安全技术GB/T38637.2-2020物联网感知控制设备接入第2部分：数据管理一接入和集中管理，向上面向第三方应用系统提供数据推送以及API接口服务，实现物联数据统一标准2应用开发者applicationde3第三方平台thethird-partypl4缩略语API：应用程序接口（ApplicationProgrammingInterface）CoAP：受约束的应用协议（ConstrainedApplicationProtHTTPS：超文本传输安全协议（HyperTextTransferProtocoloverSecIETF：国际互联网工程任务组（TheInternetEngineeJSON：对象简谱（JavaScriptObjectNoMQTT：消息队列遥测传输（MessageQueueTelemetOMA：开放移动联盟（OpenMobileAllREST：表述性状态传递（RepresentationalStateTraUDP：用户数据包协议（UserDatagramProtocoURI：统一资源标识符（UniformResourceIdentif5.1总体接入框架5.1.1总体接入框架应包含感知层（与总体技术要求）、网络层、平台层、应用4应用层平台层感知层应用层平台层感知层数字接入传感器|智能网关|直连终端|…数字文化系统中台运维机关设备管理数字社会数字经济5.1.2感知层主要包括生态环境、农村农业、交通运输、市政、管廊等场景的感知终端。5.1.3网络层主要包括实现感知层到平台层数据传输的商用传输网络或专网。5.1.4平台层是物联中台，提供感知终端协议适配、设备管理、数据转发、运维监控等功能。5.1.5应用层主要提供各种物联网应用服务。应用层宜基于平台层数据转发等服务设计、构建物联网应用。5.2.1网络要求——上报网络信号强度功能(对于用无线方式接入的设备)。55.3接入流程5.3.1概述应用层应用层物联中台感知层协议适配平台层网络层设备接入的第一步是创建产品。产品为同种设备类型，产品下的设备拥有相同的物模型(功能)、5.3.3设置物模型5.3.4添加设备物理设备要连接到平台，应先在物联中台创建设备，并获取连接到物联中5.3.5协议适配按照不同的接入方式应通过协议适配开发或配置打通感知终端和物联中台6DB3305/T252—2022设备应通过有线传输方式或无线传输方式(蜂窝网、wifi等)直接连接到物联中台。——感知终端功能单一，分布分散，独立使用；——对时延要求不高的业务应用场景；——已建项目相关感知终端已采用直连方式接入业务平台的情况。网络层感知层数字网络层感知层数字文化物联中台数字数字经济图3设备直连接入示意图.2协议要求在正常通信阶段，采用设备直连接入方式的感知终端应使用下列方式中的至少一种方式，完成感知终端与物联中台的数据交换：——基于无连接的CoAP实时通信；.2.1MQTT协议接入.2.1.1物联中台应支持终端厂商(开发者)使用标准MQTT协议接入设备。.2.1.2MQTT协议通过交换预定义的MQTT控制报文来通信，MQTT控制报文由固定报头、可变报头及有效载荷三部分组成。.2.2CoAP协议接入.2.2.1物联中台应支持终端厂商(开发者)使用标准CoAP协议接入设备。.2.2.2CoAP协议是IETF提出的一种面向网络的协议，采用了与HTTPS类似的特征，核心内容为资源抽象、REST式交互以及可扩展的头选项等。.2.3LwM2M协议接入.2.3.1物联中台应支持终端厂商(开发者)使用标准LwM2M协议接入设备。.2.3.2LwM2M是OMA组织制定的轻量化的M2M协议。LwM2M定义了三个逻辑实体：——LwM2MServer服务器；7DB3305/T252—2022——LwM2MClient客户端，负责执行服务器的命令和上报执行结果；.2.3.3在三个逻辑实体之间有4个逻辑接口：——DeviceDiscoveryandRegistration:客户端注册到服务器并通知服务器客户端所支持的能——Bootstrap:BootstrapServer配置Client;——DeviceManagementandServiceEnablement:指令发送和接收；——InformationReporting:上报其资源信息。网关接入对于感知终端功能相对复杂，分布较集中，设备自组网的业务应用场景或已建项目相关感知终端已使用物联网感知层网关(智能网关、网络控制器等)接入业务平台的情况，要求相关物联网感知终端在本地接入物联网感知层网关，物联网感知层网关应通过有线传输方式或无线传输方式(无线蜂窝网、LoRa、wifi等)接入物联中台，见图4。智能网关感知设备数字政府感知层图4网关接入示意图平台接入.1对于已建项目中涉及感知终端的已建系统因设备、网关不适于二次改造或有特殊行业要求的物联终端(如应急安全场景等),应采用平台接入方式同步物联数据至物联中台。.2基于物联中台企业融合模块，通过HTTPS的方式对第三方平台的数据进行抽取、分析，然后将处理后的数据上报给物联中台，最终实现设备数据的平滑接入，见图5。8应用层平台层网络层感知层数字应用层平台层网络层感知层数字经济物联中台企业融合模块第三方平台感知设备党政机关数字政府数字文化数字社会数字法治a)第三方平台提供API服务，企业融合模块通过定时器定期调用其API,获取设备数据；b)企业融合模块提供API服务，第三方平台定期将设备数据通过API的形式上报到协议适配服务。c)在实际操作中，只需选用任意一种对接方式即可。.5企业融合模块从第三方平台获取的是原始的JSON消息，应转换为物联中台定义的物模型格.6企业融合模块根据收到消息的种类，调用提供的不同API,对消息进行处理。最终调用内部的MQTT客户端，将消息通过MQTT协议上传到物联中台。.7在平台对平台方案中，企业融合模块与物联中台为单向通信。方向：第三方平台一>企业融合模块一>物联中台。边缘物联网平台接入对于网络较为封闭，感知终端专业化程度高或安全要求等级较高，有其它需要在本地使用感知数据的业务应用平台的场景，或在本地有大流量、低时延、本地自治的应用场景，如视频监控、图像识别、即时应急处理等，要求部署边缘物联网平台，在本地进行感知终端接入，提供物联网相关能力服务，同时与物联中台对接进行通讯，见图6。9平台层网络层感知层经济物联中台智能网关政府法治图6边缘物联网平台接入示意图5.3.6设备调试应通过设备调试功能进行数据交互调试，查看设备实时日志，进行设备功能数据验证。6数据转发6.1转发方式6.1.1物联中台应支持应用开发者将感知终端数据通过平台数据推送、主动调取公开API等功能将数据转发给经过授权且对应的感知终端应用。6.1.2平台数据转发应提供以下两种方式：1)数据推送(HTTPS)。HTTPS推送用于实现物联中台与第三方平台之间的单向数据通信。物联中台作为客户端，通过HTTPS请求方式，将平台下设备数据推送给第三方平台应用服务器。2)主动调取(公开API)。物联中台提供公开API,用户通过对应密钥鉴权后，能调取功能丰富的API,能实现消息推送，消息分发等功能。6.2数据推送标准(HTTPS)数据推送服务(HTTPS)应包括实例创建、实例验证、规则配置、消息推送4个步骤。业务流程如图7所示：法治物联中台实例创建实例验证规则配置燃气表应用层平台层网络层感知层温度传感器党政机关智能网关图7数据推送服务使用流程6.2.2实例创建每个实例对应一个HTTPS的推送配置实例。应用开发者需要在物联中台创建实例，需要配置参数包括：推送地址，Token,消息加密方式。6.2.3实例验证物联中台服务器应向配置的服务器地址发送HTTPSGET请求，进行地址有效性验证，请求形式示例如下：https://url?msg=xxx&nonce=xxx&signatu第三方平台应用服务器收到请求后，应通过signature参数字段对请求进行校验。若确认此次GET请求来自物联中台，需在响应中原样返回msg参数，实例验证才能通过，否则验证失败，实例配置不生效。6.2.4规则配置应用开发者应在平台规则引擎模块自定义规则，对项目下设备数据进行筛选过滤，以实现数据转发至物联中台通信组件。6.2.5消息推送物联中台应支持设备生命周期、设备物模型等数据推送。当需推送数据通过平台合法性校验入库以后基于数据推送服务以JSON形式置于HTTPS请求中的body部分并推送给第三方平台应用服务HTTPS推送物联中台服务平台层否网络层感知层是信息温度传应用层燃气表图8推送数据流转流程配置推送实例时，如果选择消息推送方式为安全模式，则平台应对消息msg进行加密处理，应用服务器收到数据时，需通过生成密钥进行解密操作。6.3公开API接口标准6.3.1API调用说明物联中台应提供项目、设备、服务等云端API,配合API接口文档帮助应用开发者快速开发应用，满足场景业务需求。6.3.2公共请求说明API接口请求参数应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，根据调用方法不同，需要将参数携带至请求路径或者请求体中。API接口公共参数调用如下所示：https://xxxxxx/{namespace}?action=xxxx&ve物联中台应对API调用方进行资源权限校验，使用API时，需要在请求Header中携带统一的安全鉴权信息。6.3.4安全鉴权机制version=2020-05-29&res=userid%2F38055&et=1623982416&method=sha1&sign=S04GcvafYIjtAsign的生成算法为:sign=base64(hmac_<method>(base64decode(AccessKey),utf-8(Strin），式访问,使用主用户的AccessKey，如果访问资源以