T-31SIOT 001.3-2017 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)組件規(guī)范 第3部分 設(shè)備接入與數(shù)據(jù)采集

登記號T/31335310115F0782017工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)組件規(guī)范第3部分：設(shè)備接入與數(shù)據(jù)采集Applicationdevelopmentcomponentcriterionofindustrialinternetofthi2017-08-20發(fā)布2017-10-15實施上海市物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)協(xié)會發(fā)布I 1范圍 12規(guī)范性引用文件 1 14縮略語 25設(shè)備接入與數(shù)據(jù)采集方法 25.1功能要求 25.2性能要求 45.3安全要求 4ⅢT/31SIOT001《工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)組件規(guī)范》擬分成部分出版，目前計劃發(fā)布以下部分的中文版和英文版：——第1部分：模型和術(shù)語；——第2部分：系統(tǒng)間通信協(xié)議；——第3部分：設(shè)備接入與數(shù)據(jù)采集；——第4部分：監(jiān)視與控制；——第5部分：實時數(shù)據(jù)存儲與處理；——第6部分：信息管理與應(yīng)用。本部分為T/31SIOT001的第3部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本部分由上海市物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)協(xié)會提出并歸口。本部分起草單位：上海旋思科技有限公司、上海寶馳信醫(yī)藥科技股份有限公司、上海慶科信息技術(shù)有限公司、上海金自天正信息技術(shù)有限公司、上海市物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)協(xié)會、卓然(靖江)海寶信軟件股份有限公司、中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、中國電子科技集團(tuán)公司第三十二研究所、上海七牛信息技術(shù)有限公司、希姆通信息技術(shù)(上海)有限公司、上海宏力達(dá)信息技術(shù)股份有限公司、上海市標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會、上海浦東軟件平臺有限公司、上海理想信息產(chǎn)業(yè)(集團(tuán))有限公司、上海華誼信息技術(shù)有限公司、上海頂逸信息科技有限公司。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)信息化發(fā)展中的一個新興領(lǐng)域，也是未來智能制造的重要支撐技術(shù)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)組件是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)應(yīng)用之間的橋梁和紐帶，研究并制定《工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)組件規(guī)范》的目的是指導(dǎo)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)在產(chǎn)業(yè)的協(xié)作應(yīng)用，推動工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場的良性發(fā)展?！豆I(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)組件規(guī)范第3部分：設(shè)備接入與數(shù)據(jù)采集》標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)范的實現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入與數(shù)據(jù)采集的支撐開發(fā)平臺技術(shù)和組件要求，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入與數(shù)據(jù)采集的分析、設(shè)計、開發(fā)、實施和運維過程提供具有指導(dǎo)價值的參考模型，以及應(yīng)該遵循的原則性方法或要求。1T/31SIOT001的本部分規(guī)定了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)接入與數(shù)據(jù)采集組件的術(shù)語、定義和縮略語，規(guī)定了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)接入與數(shù)據(jù)采集組件的方法，包含一般要求、工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)關(guān)客戶端、網(wǎng)關(guān)接入管理平臺、本部分適用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入與數(shù)據(jù)采集。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GA216.1—1999計算機(jī)信息系統(tǒng)安全產(chǎn)品部件第1部分：安全功能檢測T/31SIOT001.1工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)組件規(guī)范第1部分：模型和術(shù)語3術(shù)語和定義T/31SIOT001.1界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復(fù)列出了T/31SIOT001.1中的一些術(shù)語和定義。網(wǎng)絡(luò)中交換與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元。同一測點相鄰兩次數(shù)據(jù)讀取的時間間隔。轉(zhuǎn)發(fā)通道transmissionchannel將工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送給第三方使用的邏輯通道。一種接入各類工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、并對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議做報文轉(zhuǎn)換的裝置。一種不需編譯就可以直接執(zhí)行的簡單命令語言。通信規(guī)約communicationprotocol一種讓不同信息傳遞或者交換能正常運行的標(biāo)準(zhǔn)。2微機(jī)綜合保護(hù)裝置microcomputerintegratedprotectiondevice協(xié)議隔離protocolisolation通過協(xié)議轉(zhuǎn)換保證受保護(hù)信息在邏輯上是隔離的，只有被系統(tǒng)要求傳輸?shù)男畔⒖梢酝ㄟ^。下列縮略語適用于本文件。API:應(yīng)用程序編程接口(ApplicationProgrammingInterface)HTTP:超文本傳輸協(xié)議(Hypertexttransferprotocol)NTP:網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議(NetworkTimeProtocol)OLE:對象連接與嵌入(ObjectLinkingandEmbedding)OPC:用于過程控制的OLE(OLEforProcessControl)SDK:軟件開發(fā)工具包(softwarede5設(shè)備接入與數(shù)據(jù)采集方法宜通過工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)將設(shè)備接入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)接入各工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議做報文轉(zhuǎn)換，應(yīng)完成通信鏈路適配、通信規(guī)約解析、協(xié)議隔離及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，并具備網(wǎng)關(guān)接入管理平臺。設(shè)備接入與數(shù)據(jù)采集架構(gòu)如圖1所示?！芯€、無線、有線無線雙通道自適應(yīng)冗余個圖1設(shè)備接入與數(shù)據(jù)采集架構(gòu)3設(shè)備是工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)用到的裝置，此處特指帶有通信功能的裝置。工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)接入各工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議做報文轉(zhuǎn)換。應(yīng)具備下列功能：——適配多種通信鏈路。包括工業(yè)設(shè)備常用的通信鏈路如：RS485/422/232、以太網(wǎng)、CAN總線；工業(yè)現(xiàn)場總線如：Profibus、CCLink、PowerLink、Device——支持主流通信協(xié)議并具備協(xié)議擴(kuò)展功能。支持IEC60870、IEC61850、DNP3、Modbus、SNMP、CDT、DLT645、CJ-T主流的PLC、微機(jī)綜合保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)采集，并支持多協(xié)議、多通道并發(fā)工作?！獏f(xié)議隔離。通過規(guī)約解析，將數(shù)據(jù)提取出來以另一種規(guī)約發(fā)送出去，采集端的設(shè)備規(guī)約不暴露在轉(zhuǎn)發(fā)端，達(dá)到協(xié)議隔離的目的?！褂弥髁魍ㄐ艆f(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。支持IEC60870、IEC61850、DNP3、Modbus、SNMP、協(xié)議并發(fā)工作?！獢?shù)據(jù)斷線緩存功能。設(shè)備應(yīng)內(nèi)置數(shù)據(jù)斷緩專用的非機(jī)械硬盤，容量不小于8GB。當(dāng)設(shè)備與平臺的網(wǎng)絡(luò)連接斷開時，采集到的數(shù)據(jù)應(yīng)緩存在非機(jī)械硬盤，網(wǎng)絡(luò)連接恢復(fù)后，斷線期間的數(shù)據(jù)應(yīng)補(bǔ)錄到平臺數(shù)據(jù)庫?！瑫r連接雙中心。一個中心負(fù)責(zé)工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸，另一個中心負(fù)責(zé)工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)的——數(shù)據(jù)傳輸?shù)募用?。對?shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)的安全?！獢?shù)據(jù)的壓縮。對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，降低對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求?！獫M足安全要求的操作系統(tǒng)。如Linux或Vxworks操作系統(tǒng)?！狽TP對時。網(wǎng)關(guān)從NTP對時服務(wù)器授時，且可作為NTP服務(wù)器，對其他設(shè)備對時。網(wǎng)關(guān)客戶端是工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)提供的運行在用戶計算機(jī)中的一組程序，宜通過網(wǎng)關(guān)接入管理平臺或直接對網(wǎng)關(guān)進(jìn)行開發(fā)和維護(hù)。應(yīng)具備下列功能：——設(shè)定不同物理通道使用的通信協(xié)議，配置設(shè)備的物理地址、通道地址或通信參數(shù)等；——設(shè)定需要從設(shè)備中采集的數(shù)據(jù)；——設(shè)定接入平臺參數(shù)，配置需要傳輸?shù)狡脚_的數(shù)據(jù)；——將參數(shù)下載到工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)；——獲取工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)的配置；——監(jiān)視工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)工作狀態(tài)；——監(jiān)視工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)采集的數(shù)據(jù)；——監(jiān)視、記錄工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)與設(shè)備之間的通信報文。網(wǎng)關(guān)接入管理平臺是架設(shè)在局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)上對網(wǎng)關(guān)進(jìn)行管理的平臺，通過IP地址或域名即可自動連接。網(wǎng)關(guān)客戶端通過連接到網(wǎng)關(guān)接入管理平臺檢索到現(xiàn)場網(wǎng)關(guān)、進(jìn)行遠(yuǎn)程開發(fā)和維護(hù)。應(yīng)具備下4列功能：——網(wǎng)關(guān)接入管理。支持網(wǎng)關(guān)主動發(fā)起連接和認(rèn)證?！h(yuǎn)程維護(hù)?？梢酝ㄟ^客戶端軟件遠(yuǎn)程配置所有接入的工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)，獲取網(wǎng)關(guān)配置信息，下載——WebServices訪問接口。第三方系統(tǒng)可通過WebServives接口從網(wǎng)關(guān)接入管理平臺獲取——API訪問接口。第三方系統(tǒng)可通過API接口從網(wǎng)關(guān)接入管理平臺獲取數(shù)據(jù)?！獢?shù)據(jù)存儲。對接收到的網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。——報警服務(wù)。建立報警模型，將報警信息通過手機(jī)短信、郵件等方式通知客戶?！狧ttp訪問接口。使用HTTP協(xié)議向第三方提供數(shù)據(jù)?！狾PCServer。使用OPC規(guī)范向第三方提供數(shù)據(jù)。——協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)。使用國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，向第三方提供數(shù)據(jù)。交互應(yīng)用從網(wǎng)關(guān)設(shè)備接入管理平臺獲取數(shù)據(jù)，通過圖表、曲線、報表等和決策提供支持。設(shè)備接入與數(shù)據(jù)采集應(yīng)滿足下列性能要求：a)采集周期網(wǎng)關(guān)接多個設(shè)備后，系統(tǒng)將所有設(shè)備輪詢一次所花費的時間不宜大于(0.2×采集網(wǎng)關(guān)所管理的設(shè)備的總數(shù))秒。b)采集準(zhǔn)確度系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的有效位數(shù)應(yīng)與現(xiàn)場對應(yīng)計量設(shè)備的有效位數(shù)一致。系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)應(yīng)與現(xiàn)場對應(yīng)計量設(shè)備的實際讀數(shù)一致。c)數(shù)據(jù)傳輸可靠性按照式(1)計算系統(tǒng)的采集成功率。采