2022工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣網(wǎng)關(guān)技術(shù)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣網(wǎng)關(guān)通用技術(shù)要求（2022征求意見稿）PAGEPAGE1目??次目次 1前言 2范圍 3規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 3縮略語(yǔ) 4概述 5工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣網(wǎng)關(guān)技術(shù)要求 5網(wǎng)關(guān)通信方式 5終端組網(wǎng)方式 5網(wǎng)關(guān)環(huán)境配置 6認(rèn)證管理 6設(shè)備管理 7網(wǎng)關(guān)檔案服務(wù) 7安全服務(wù) 8交互式頁(yè)面 8工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣網(wǎng)關(guān)通用技術(shù)要求范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)和開發(fā)。規(guī)范性引用文件術(shù)語(yǔ)和定義以下術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件3.1邊緣計(jì)算edgecomputing將數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)放在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)的計(jì)算架構(gòu)。3.2邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)edgecomputingnode3.3邊緣網(wǎng)關(guān)EdgeGateway3.4集中器Concentrator遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)3.5通信節(jié)點(diǎn)Correspondencenode具備通信能力的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，可以連接非智能終端設(shè)備，提供數(shù)據(jù)通信能力。3.6智能終端設(shè)備Smartterminalequipment具有微處理器、固件和通信模塊的物聯(lián)網(wǎng)終端。3.7串口通信Serialcommunication串口通信指串口按位（bit）發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比特字節(jié)（byte）的串行通信慢，但是串口可3.8受控設(shè)備Controlledequipment3.9并發(fā)性Concurrence3.10消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸MessageQueuingTelemetryTransport消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸是ISO標(biāo)準(zhǔn)(ISO/IECPRF20922)下基于發(fā)布/訂閱范式的消息協(xié)議。它工作在TCP/IP協(xié)議族上，是為硬件性能低下的遠(yuǎn)程設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)狀況糟糕的情況下而設(shè)計(jì)的發(fā)布/訂閱型消息協(xié)議。3.11生存時(shí)間值TTLTTL是TimeToLive的縮寫，該字段指定IP包被路由器丟棄之前允許通過(guò)的最大網(wǎng)段數(shù)量。TTL是IPv4報(bào)頭的一個(gè)8bit字段?？s略語(yǔ)下列縮略語(yǔ)適用于本文件。4G：第四代移動(dòng)通信技術(shù)外文名（the4thgenerationmobilecommunicationtechnology）NB-IoT:窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NarrowBandInternetofThings）RS232RS-232（RS-232serialcommunicationstandaRS485：RS-485（RS-485serialcommunicationstandard）WAN:廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork）Wi-Fi:無(wú)線通信技術(shù)（Wi-Fi）LoRa:遠(yuǎn)距離無(wú)線電（LongRangeRadio）ZigBee:紫蜂協(xié)議（ZigBee）MQTT：消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸（MessageQueuingTelemetryTransport）TTL:生存時(shí)間值（TimeToLive）概述系統(tǒng)1設(shè)備1設(shè)備系統(tǒng)1設(shè)備1設(shè)備2…系統(tǒng)2…邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備n系統(tǒng)n數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包物理世界 數(shù)字世界圖1邊緣網(wǎng)關(guān)部署環(huán)境工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣網(wǎng)關(guān)技術(shù)要求網(wǎng)關(guān)通信方式有線通信網(wǎng)關(guān)通過(guò)使用有線傳輸（雙絞線、同軸電纜、光線等方式）接入WAN，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從邊緣側(cè)上云，建立起邊緣側(cè)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的連接。無(wú)線通信4G、NB-IOT、WIFIWAN，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從邊緣側(cè)上云，建立起邊緣側(cè)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的連接。終端組網(wǎng)方式串口組網(wǎng)方式RS232、RS485ZigbeeZigBeeZigBeeZigBeeZigBeeLoRaLoRaLoRaLoRaLora4loraLora485RS485蜂窩組網(wǎng)方式：DTU485RS485WIFIWIFIWIFIWIFI網(wǎng)關(guān)環(huán)境配置根據(jù)具體需求以及實(shí)際組網(wǎng)方式，選擇不同硬件配置、操作系統(tǒng)。硬件要求應(yīng)具可靠性，可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、軟件兼容性、安全性和電磁兼容性等方面應(yīng)用考慮要求。操作系統(tǒng)應(yīng)支持目前通用操作系統(tǒng)鴻蒙、Linux、Windows、MacOS、UNIX等中的一種或多種。認(rèn)證管理服務(wù)平臺(tái)到邊緣網(wǎng)關(guān)認(rèn)證服務(wù)平臺(tái)到終端設(shè)備認(rèn)證邊緣網(wǎng)關(guān)到終端設(shè)備認(rèn)證設(shè)備管理設(shè)備接入控制異構(gòu)接入應(yīng)具備各種異構(gòu)設(shè)備接入能力，包括各類傳感器、RFID設(shè)備、GPS、M2M等設(shè)備。b）并發(fā)接入應(yīng)具備并發(fā)訪問的負(fù)載能力，利用數(shù)據(jù)緩存技術(shù)、消息隊(duì)列等技術(shù)，解決數(shù)據(jù)的可靠傳輸與高效處理解析問題，實(shí)現(xiàn)高并發(fā)情況下數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)要求對(duì)發(fā)送集中器設(shè)備離線或不存在發(fā)送錯(cuò)誤響應(yīng)；b)要求對(duì)發(fā)生因節(jié)點(diǎn)設(shè)備離線或不存在發(fā)送錯(cuò)誤響應(yīng)；c)要求對(duì)發(fā)生因終端設(shè)備離線或不存在發(fā)送錯(cuò)誤響應(yīng)。設(shè)備數(shù)據(jù)服務(wù)對(duì)設(shè)備定時(shí)發(fā)送的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，標(biāo)記設(shè)備狀態(tài)，并定時(shí)發(fā)送設(shè)備狀態(tài)響應(yīng)；b)對(duì)下發(fā)的設(shè)備數(shù)據(jù)請(qǐng)求服務(wù)，編譯設(shè)備指令，下發(fā)至相應(yīng)終端設(shè)備；c)對(duì)終端發(fā)送的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)議解析，并發(fā)送設(shè)備數(shù)據(jù)解析結(jié)果；d)數(shù)據(jù)消息隊(duì)列。網(wǎng)關(guān)檔案服務(wù)受控設(shè)備檔案a）對(duì)通過(guò)連接認(rèn)證設(shè)備，建立受控設(shè)備檔案，存儲(chǔ)設(shè)備標(biāo)識(shí)、設(shè)備參數(shù)、設(shè)備協(xié)議、設(shè)備狀態(tài)標(biāo)識(shí)、設(shè)備通信配置等；服務(wù)配置檔案a）終端設(shè)備接入服務(wù)配置配置服務(wù)地址、服務(wù)狀態(tài)、連接池等信息；b)網(wǎng)關(guān)響應(yīng)服務(wù)配置 配置網(wǎng)關(guān)提供服務(wù)端口和地址；網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)鏈路配置 根據(jù)服務(wù)請(qǐng)求配置對(duì)應(yīng)設(shè)備數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備數(shù)據(jù)及時(shí)響應(yīng)。安全服務(wù)認(rèn)證機(jī)制邊緣網(wǎng)關(guān)對(duì)訪問設(shè)備進(jìn)行實(shí)體身份認(rèn)證，確保其真實(shí)性和有效性，進(jìn)行資源服務(wù)授權(quán)。訪問控制狀態(tài)監(jiān)測(cè)邊緣網(wǎng)關(guān)應(yīng)具備狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，并將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行持久化記錄，并對(duì)異常進(jìn)行預(yù)警。入站規(guī)則和出站規(guī)則端口邊緣網(wǎng)關(guān)應(yīng)具備服務(wù)入站規(guī)則和出站規(guī)則端口配置，避免暴露過(guò)多端口。流量會(huì)話管理a）流量統(tǒng)計(jì)應(yīng)具備通過(guò)IP地址、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、時(shí)間和協(xié)議等類型參數(shù)組合對(duì)流量進(jìn)行正確統(tǒng)計(jì)；bIP最大會(huì)話數(shù)和多IP服務(wù)操作日志a）記錄邊緣網(wǎng)關(guān)的配置操作：如用戶訪問權(quán)限配置、最大日志數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)配置等操作；