物联网 工业物联网系统设备兼容性要求和模型（征求意见稿）.docx

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1、前宫III他国12规范性引用文件13术语和定义1I婚珞语351：业物联网赖容性方面和级别的描述36兼容性要求57工业物联网连通性的设缶和数据格式兼容性要求158具有工业物联网网关的工业物联网系统统型169工业物联网兼容性测试的网洛模型1710工业物联网设招连接模型18附录A（资料性）工业物联网系统设备和服务兼容性核查表22附录B（资料性）不同工业物联网设备的负强测试场景2,1附录C（资料性）通讯网络中工业物联网刘础设施的连接架构29参考文献34本文件按照GB/T1.I-2020,标准化工作导则第I部分：标准化文件的注构和起中Mi则3的规定起草.本文件等同采用国际标掂ISO/IEC30162-2

2、022彳物联网工业物联网系统设备赖容性要求和模型木文件由全国信皂技术标准化技术委员会（SAC/IC28提出并归口.本文件起草单位：本文件主要起草人：物联网工业物联网系统设备兼容性要求和模型1范围本文件从以卜方面现定了工业物联网连通性网络模型以及工业物联网系统内设备和网络的皎版容性要求：数据传输协议交互：一一分布式数据互操作性和管理；连通性框架：一一连通性运输：一一连通性网络：用于工业物联网饭域的最佳实践和指南.2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件.3术语、定义和缩略语3.1 术语和定义下列术语和定义适用于本文件，共存性co-existence一个产品能够在与共他产M共享一个共同的环境和资源

3、的同时有效地执行其所需的功能,而不会对任何其他产品产生有否影响的程度.来源:ISO/IEC25010:2011,定义4.2.3.13.1.2兼容性Corpatibi1.ity产品、系统或批件在共享相同的硬件或软件环境时，能纺与其他产品、系统或组件交换信息或执行柒所需功能的程度.来源：ISO/IEC25010:2011.定义4.2.3边绘网关edgecatway遑供移动边缘上机的功能,特别是其数据处理功偿的肝构物联同阳关.3.1.4工业物联网兼容性Ind1.JStria1.InternetofThingsCOaPatibiIity工业系统、信息资源或其他工业物联网实体在共享网硬件、软件环境和网络

4、的同时,能够与其他的工业物联网实体交换信息，和/或执行其所需功能的程度。注：赧容性包括互援作性和犬存性，符合ISO/IK/I5O1.O：2On的|件A来源:ISO/IEC25010:2011,定义4.2.3,有修改3.1.5工业物联网服务平台IndUStria1.InternetofThingsservicepIatform是工业物俄网平台的一部分，负责与工业物联网终端节点的交互,并向用户提供眼务，3.1.6工业物联网Industria1.InternetofThings以利用现有和新兴信息和通信技术实现工业特型的方法为基础的物联网。（来源:Rec.ITU-TY.40033.1.7工业互联网连

5、通性框架industria1.Internetconnectivityframework用于开发陶用程序的软件开发框架,这些应用程序负责各种工业物联网应用协议的相互效容和业容性模型语义方面的有效鱼我格式。3.1.8工业物联网网关InternetofThingsgateway工业物联网系统的用于互操作性的实体：即使花设备之间.设备与阳络之间以及网络之间不我容或都分兼容的情况下，它也能在工业物联网系统内的一个或多个设法和外部网络之间提供互连，注1：工业物我对M关也例为异杓工业物联网网美.注2：工业物联网网美结合边绛网关和语文工业物联关共同解决豺JS,以确保各种通信技术和设;0M热间.其他M络间协议

6、的哀容性,从而满足工业领域的要求.3.1.9互操作性interoperabi1.ity两个或多个系统、产Ia或组件可以交换信息和使用已交换的信息的程度.来源：ISO/IEC25010:2011.定义4.2.3.23.1.10语义工业物联网网关semanticIndustria1.InternetofThingsgateway使r业物联网系统在语义方面款容的I：业物联网网关.注；击义I：业物M网关七仅是确保各种应用协议和工业物莪“效负我格式相找容.3.1.11控制翳区域网络contro1.Ierareanetwork用于系统内智能设备联网的高完整性总践系统注：型常用于车辆或医疗次各的或入式网络.

7、来源：1SO/1EC/IEEE24765:2017,定义3.8723.2缩略语下列缩略语适用于本文件。PSTN：公共电话交换忖络(PubIiCSwitchedTc1.cptioncNetwork)IP：网际互联协议(IntenWtPntoco1.)IPv4；网际互联怖议版本4(InternetProtoco1.version4)IPv6：网际互联协议版本6(IntorneiProtoco1.version6)CSMA/CA：带有冲突避免的我波侦听多路访问(CaITiCrSenseMu1.tip1.eAccesswithCo1.1.isionAvoid)DTiM1.4,分布式时分多址(Distr

8、ibutedTime-DivisionMu1.tip1.e-Access)6I.oWPN:低功耗无线个域网上的IPv6(IPv6over1.OWPOWerWire1.essPersona1.AreaNetworks)TCP：传输控制协议(TranSmiSSionContro1.Protoco1.)OSIx开放系统互连(OpenSystenInterconnect)QoS：版务质fit(Qua1.ityofService)SPI：中行外设接【1(Seria1.Periphera1.Interface)3TC:灼强机器类通信(enhancedMachine-TypeGxnminicaiion)NB

9、-IoTi一带物联网(NarrOWBandInternetofThings)MQr1.,浦息队列崩测传输(MeSSdROQUOUinRTe1.emetryTransport)CoAP：均束应用协议(COnStn1.inedApp1.icationProtoco)AMQP；Ai&消息队列协议(AdvancedMessageQucuingProtoco1.)DDSRTSP：数据分发服务实时中流传fi协议(Dd1.iIDistributionServiceRea1.TineStreaningProtoco1.)OPaA：OPC统架构(OPCUnifiedArchitecture)XMPP：可拓展通讯

10、和表示协议(TheExtensib1.eMessagingandPresenceProtoco1.)4工业物联网拨容性方面和级别的描述41工业物联网兼容住方面4.1.1 概述1：业物联网兼容性要求是I：业物联网各不同技术层面的总体要求中的一个独立部分I：业物联网实体的尬容性用功能方面和北功能方面表述.根据1S0/1EC30141的定义物联网和工业物联网设备的物理实体是传感器和执行器，4.1.2和4.1.3提供的IS息详见附录A中的枝杳表.4.1.2 工业物联网实体按层次的连通性功能兼容性描述为确定I业物联网实体的连通性功能施容性要求.相应的11。T实体层次如K：a）物理层.为确保I：业物联网实

11、体与所关注的数据传输媒体的兼容性,宜解决以下问咫：在数据收发器的物理接口之间交换信号时使用相同的媒体、在物理信道上传输信号的格式松拟&字）、以及确保电业火容.来源：ISO/IEC7498-1,IEC61000-1-2:2016.b）媒体接入控IM层.倚保工业物联网实体在媒体接入控制层的兼容性，ft：对控制数据传输媒体的访问达成一致解决检测和网络帔种突等可能出现的JS8.并为局域忖中的节点分配地址。来源：IEEE802.1AC-2O12,ITEFRFC2637,IETFRFC2341,IETFRFC2661c）逻辑读路控制层.工业物联网实体在通过预先配置的逻捌琏路传输数据时,隔保其般容性宜包括以

12、卜几点：D有助于招不网拓扑结构的忖络进行组合：2）当媒体访问控制层数据传输过程中出现错误时，支持网络帧的生成和有效的翎格；3）便户对已建立的通信信道迸行适当的数据传输控制。耒阂：IEEE802.2-1994d网络层.偷保I：业物联网实体在网格层的联容性对于支持统一寻址方案和消息M1.h至关电要.这有助于质垃控制,管理和正新配巴网络逻辑拓扑.耒源ISO/IEC7498-1,IETFRFC791e）传输层.做保工业物联网实体间的兼容性在考虑多路交用/多路分称的兼容性以及甩配选项的支持,例如，通过已建立的连接进行数据传输并控制等.来StiISO/IEC7498-1,ITU-TX.224,IUTX.2

13、25,ITU-TX.234,IETFRFC1122r）会话层.圃保工业物联网实体间的兼容性事直考虑在全球网络上建立和完成理信会话的机制以及维护和同步会话的机制.来源：ISO/IEC7498-1,ITU-TX.224,IT1.I-T305X.225,ITV-TX.231,IETFRFC1122g）数据表示层。编保数据展示层的兼容性可以岫过使用专用协议来佛决数据格式不同的问题，通过这些协议对数据进行编码/解FJ和在网络上传怆前的数1HiftS.来源：ISO/IEC7-198-1,N3C可扩展标记语言（XM1.）1.0（第五版.IETFRFC4506,IEIFRFC7303h）应用层.为确保应用层的

14、兼容性宜解决访问网络服务、交换应用特定服务消息、脩误检测和纠正等方面可能出现的何时.*!：ISO/IEC7498-1i）测量和自动化方向，ft保工业物联网设备（传感寄，执行器的测量和自动化以及应用程序和服务的兼容性，口保证工业物联网传感器,执行器的物理接UA容,以解决井构传赂器.执行器和工业物联网应用程序和服务的互操作的何J三来源：ITU-TH.810,ITU-T11.811J）语义层面。倚保语义层面的版咨件宜解决I：业物联网设得之间交换信息时诏义正确解择的问题.一来源：ITU-TY.411.1.Y.2076413工业物联网实体按层次的非连接性功镜兼容性描述为了确定工业物联网实体的非连接性功能

15、兼容性变求,在考虑以下层次.a）版本方面.确保版本版容性应旨在提供同一物件的任何早期或后期版本提供互操作能力（分别为向后和向前凝冬性）.来双ISO/IEC/IEEE9945b）服务阴鬓管理层方面.确保服务质Ift管理方法的兼容性宜解决处理数据及时性、不同类型数据处理及优化（如选押数据传凿路径）时可能出现的问遨.来源：ITO-TG.1010.IETFRFC4594c）保护和险私方面.确保支特工业物联网实体安全方法的兼容性，宜解决保护机制的设计和实现中的港却.，并确保这些解决方案的可信度,如数据的保密性和完整性,服务提供的可用性、可靠性、陷私、安全性和整体工业物联网基础设施的弹性。来源：ISO/1EC27000-27009.ITT-TXJ362,IT1.-TY.4806d）合规层面。确保与国际、国家和行业标准、指南、法律和法煌的兼容性，有助于建立全球信息环境并促进技术转移,以符合捋定国家、行政单位、社IX或工业部门的相关法律