GB∕T 38637.1-2020 物联网 感知控制设备接入 第1部分：总体要求

书书书犐犆犛３５．１１０犔７９!#$%&’’()*犌犅／犜３８６３７．１—２０２０!#　$%&’()*+,１-.：/012犐狀狋犲狉狀犲狋狅犳狋犺犻狀犵狊—犃犮犮犲狊狊狅犳狊犲狀狊犻狀犵犪狀犱犮狅狀狋狉狅犾犾犻狀犵犱犲狏犻犮犲—犘犪狉狋１：犌犲狀犲狉犪犾狉犲狇狌犻狉犲犿犲狀狋狊２０２００４２８34２０２０１１０１56’(+,-./012’()*3/045634书书书目　　次前言Ⅲ…………………………………………………………………………………………………………１　范围１………………………………………………………………………………………………………２　规范性引用文件１…………………………………………………………………………………………３　术语和定义１………………………………………………………………………………………………４　缩略语１……………………………………………………………………………………………………５　总体要求２…………………………………………………………………………………………………６　间接接入一般要求３………………………………………………………………………………………　６．１　接入设备３……………………………………………………………………………………………　６．２　物联网网关３…………………………………………………………………………………………　６．３　感知控制设备与物联网网关的接入通信方式３……………………………………………………　６．４　物联网网关与应用平台之间的接入通信方式３……………………………………………………７　直接接入一般要求４………………………………………………………………………………………　７．１　接入设备４……………………………………………………………………………………………　７．２　感知控制设备与应用平台的接入通信方式４………………………………………………………８　应用层接入协议（ＡＡＰ）４…………………………………………………………………………………　８．１　概述４…………………………………………………………………………………………………　８．２　消息格式和消息类型４………………………………………………………………………………　８．３　消息交互模型５………………………………………………………………………………………　８．４　协议流程７……………………………………………………………………………………………　８．５　协议功能协商要求７…………………………………………………………………………………　８．６　安全要求７……………………………………………………………………………………………９　协议适配７…………………………………………………………………………………………………　９．１　消息主题７……………………………………………………………………………………………　９．２　底层协议服务接口７…………………………………………………………………………………　９．３　底层协议适配８………………………………………………………………………………………附录Ａ（资料性附录）　ＡＡＰ消息示例９……………………………………………………………………Ⅰ犌犅／犜３８６３７．１—２０２０前　　言　　ＧＢ／Ｔ３８６３７《物联网　感知控制设备接入》分为以下两个部分：———第１部分：总体要求；———第２部分：数据管理要求。本部分为ＧＢ／Ｔ３８６３７的第１部分。本部分按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。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这些专利的责任。本部分由全国信息技术标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ２８）提出并归口。本部分起草单位：中国电子技术标准化研究院、普奥云信息科技（北京）有限公司、北京京航计算通讯研究所、同济大学、浙江晶日科技股份有限公司、西安航天自动化股份有限公司、无锡物联网创新中心有限公司、四川长虹电器股份有限公司、成都秦川物联网科技股份有限公司、天津市邮电设计院有限公司、安徽中科美络信息技术有限公司。本部分主要起草人：韩丽、柏文彦、卓兰、杨宏、郝创博、李然、陈德基、沈庆跃、庄宝森、杨拓宇、董接莲、杨会甲、王新芳、张磊、王平松、张建奇、张建锋、王科、王东豪、李世成、权亚强、徐锐、戴朋龙。Ⅲ犌犅／犜３８６３７．１—２０２０物联网　感知控制设备接入第１部分：总体要求１　范围ＧＢ／Ｔ３８６３７的本部分规定了物联网系统中感知控制设备接入的接入要求、应用层接入协议和协议适配。本部分适用于物联网感知控制设备的规划和研发。２　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／Ｔ３３４７４—２０１６　物联网　参考体系结构３　术语和定义下列术语和定义适用于本文件。３．１　感知控制设备　狊犲狀狊犲犪狀犱犮狅狀狋狉狅犾犱犲狏犻犮犲处于物联网感知控制域，具备与外部系统双向通信能力，用于收集物理世界的信息并能够发送或接收处理外部命令的装置。３．２　智能感知控制设备　犻狀狋犲犾犾犻犵犲狀狋狊犲狀狊犲犪狀犱犮狅狀狋狉狅犾犱犲狏犻犮犲具有信息处理部件的感知控制设备（３．１）。３．３　物联网网关　犻狀狋犲狉狀犲狋狅犳狋犺犻狀犵狊犵犪狋犲狑犪狔具有数据存储能力、计算能力和协议转换能力等，可通过北向接口与应用平台建立通信连接和通过南向接口与感知控制设备进行通信的实体，其形态可以是独立设备或软件。４　缩略语下列缩略语适用于本文件。ＡＡＰ：应用层接入协议（ＡｃｃｅｓｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）ＨＴＴＰ：超文本传输协议（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌ）ＪＳＯＮ：ＪＳ对象简谱（ＪａｖａＳｃｒｉｐｔＯｂｊｅｃｔＮｏｔａｔｉｏｎ）ＭＱＴＴ：遥测传输协议（ＭｅｓｓａｇｅＱｕｅｕｅＴｅｌｅｍｅｔｒｙＴｒａｎｓｐｏｒｔ）ＳＳＬ：安全套接层（ＳｅｃｕｒｅＳｏｃｋｅｔｓＬａｙｅｒ）ＴＬＳ：安全传输层协议（ＴｒａｎｓｐｏｒｔＬａｙｅｒＳｅｃｕｒｉｔｙ）１犌犅／犜３８６３７．１—２０２０５　总体要求根据ＧＢ／Ｔ３３４７４—２０１６给出的物联网参考体系结构，感知控制设备接入至资源交换域、服务提供域和运维管理域主要实现以下三种目的：ａ）　接入资源交换域的软硬件系统，实现信息交互与共享；ｂ）　接入服务提供域的基础服务系统，实现感知和操控信息交互；ｃ）　接入运维管控域的软硬件系统，实现信息交互与共享。感知控制设备接入所涉及的关联关系如图１所示的关联关系７、关联关系８和关联关系９。图１　感知控制设备接入的定位　　实际物联网系统中，资源交换域、服务提供域和运维管控域的软硬件设备通常部署在云端或中心服务器，构成应用平台。感知控制设备接入应用平台的方式可分为经物联网网关的间接接入和不经物联网网关的直接接入，如图２所示，其中感知控制设备或者物联网网关可采用应用层接入协议接入应用平台。接入方式如下：ａ）　间接接入：感知控制设备的通信能力或数据处理能力有限时，多个感知控制设备经物联网网关汇聚中转，接入应用平台。感知控制设备通过本地局域网络与物联网网关连接，物联网网关通过广域网络与应用平台连接。物联网网关提供协议转换、地址映射、数据处理等功能。ｂ）　直接接入：感知控制设备可直接与其他域中设备或系统进行互联。２犌犅／犜３８６３７．１—２０２０图２　感知控制设备接入方式６　间接接入一般要求６．１　接入设备应支持非智能感知控制设备和智能感知控制设备两种类型设备接入。６．２　物联网网关物联网网关在间接接入方式中应满足如下要求：ａ）　非智能感知控制设备应采用模拟信号接入物联网网关；ｂ）　智能感知控制设备应采用数字信号接入物联网网关；ｃ）　物联网网关应采用数字信号接入应用平台。６．３　感知控制设备与物联网网关的接入通信方式感知控制设备接入物联网网关的通信方式要求如下：ａ）　宜采用有线或短距离无线传输网络；ｂ）　宜支持相应的有线或无线传输协议。６．４　物联网网关与应用平台之间的接入通信方式物联网网关接入应用平台的通信方式要求如下：ａ）　宜采用专用或公用数据通信网络，如专用光纤传输或者运营商提供的移动通信网络等；ｂ）　宜支持主备用通信方式共存和主备用通信方式自动切换；ｃ）　应采取有效的网络通信安全防护措施，保证通信安全。３犌犅／犜３８６３７．１—２０２０７　直接接入一般要求７．１　接入设备应支持智能感知控制设备接入。７．２　感知控制设备与应用平台的接入通信方式感知控制设备接入应用平台的通信方式要求如下：ａ）　通常宜采用广域无线通信方式，如蜂窝网络、非蜂窝网络等；ｂ）　有特殊需求时，可使用有线通信方式；ｃ）　应采取有效的网络通信安全防护措施，保证通信安全。８　应用层接入协议（犃犃犘）８．１　概述ＡＡＰ属于应用层消息类协议，其运行载体为智能感知控制设备、物联网网关（间接接入时）和应用平台。ＡＡＰ适配以下三类底层协议：ａ）　基于消息代理进行发布和订阅的消息协议，如ＭＱＴＴ等；ｂ）　基于请求／响应的点对点应用层协议，如ＨＴＴＰ等；ｃ）　点对点的消息包传送协议，如Ｗｅｂｓｏｃｋｅｔ等。８．２　消息格式和消息类型ＡＡＰ消息由协议行、消息头和消息体三部分构成：ａ）　协议行应至少包括格式标志和协议版本号。协议行的第１个字节是消息格式标志，表示消息头和消息体的编码格式。如，由“Ｊ”开头代表ＪＳＯＮ格式，由“Ｂ”开头代表二进制格式。ｂ）　消息头应至少包括消息类型，还可包括时间戳、消息体的编码指示、压缩相关信息、认证和加密的信息等。ｃ）　消息接收端应根据消息头进行消息体的识别、解码、认证和解密。ＡＡＰ的消息及消息类型见表１，除注销消息外其余每种消息包括请求消息和应答消息两种类型（其名称用原语给出），消息描述是对该种消息的描述。表１　犃犃犘的消息及消息类型消息类型消息名称消息描述物联网网关注册消息ＲｅｑＲｐｌｇａｔｅｗａｙＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｇａｔｅｗａｙＲｅｇｉｓｔｅｒＲｐｌ注册消息，物联网网关在应用平台进行注册智能感知控制设备注册消息ＲｅｑＲｐｌｄｅｖｉｃｅＲｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑｄｅｖｉｃｅＲｅｇｉｓｔｅｒＲｐｌ注册消息，智能感知控制设备在应用平台进行注册４犌犅／犜３８６３７．１—２０２０表１（续）消息类型消息名称消息描述连接保持消息ＲｅｑＲｐｌｐｉｎｇＲｅｑｐｉｎｇＲｐｌ连接保持消息注销消息ＲｅｑｕｎｒｅｇｉｓｔｅｒＲｅｑ注销消息，物联网网关或者智能感知控制设备向应用平台注销　　物联网网关注册消息等４种消息的示例参见附录Ａ。８．３　消息交互模型ＡＡＰ包括通知模型、请求应答模型、选择性应答模型和延迟应答模型四种交互模型：ａ）　通知模型中，发送端将消息发送至接收者，接收者无需应答，见图３。图３　通知模型　　ｂ）　请求应答模型中，发送端将消息发送至接收者，接收者将应答消息反馈至发送端，见图４。图４　请求应答模型　　ｃ）　选择性应答模型中，发送端将请求消息，其应答标志为０，在发送指定的请求条数或间隔指定时长后，发送请求消息，其应答标志为１，要求接收端发回应答消息，以确认接收端已收到该请求之前的全部消息，见图５。５犌犅／犜３８６３７．１—２０２０图５　选择性应答模型　　ｄ）　延迟应答模型中，发送端将请求消息发送至接收端，其应答标志为１，接收端反馈应答消息确认收到请求消息。接收端处理完请求消息后，向发送端发送请求消息，其应答标志为１，将处理结果报告发送端，发送端发回应答消息，表示收到处理结果。若接收端发送完处理结果后不能接收到应答消息，可以选择通过请求消息重传处理结果，见图６。图６　延迟应答模型６犌犅／犜３８６３７．１—２０２０８．４　协议流程协议流程分以下四个阶段：ａ）　连接建立阶段：物联网网关或智能感知控制设备与应用平台建立连接；ｂ）　设备注册阶段：物联网网关或智能感知控制设备向应用平台发起注册请求，并得到回复，应用平台显示物联网网关或智能感知控制设备在线；ｃ）　消息交互阶段：物联网网关或智能感知控制设备与应用平台之间进行信息交互，