電力物聯網平臺接入技術規范目 次前 言 IV范圍 1規范性引用文件 1術語和定義 1縮略語 2物聯網總體架構 3通信協議要求 4設備接入軟硬件要求 5設備接入數據模型要求 6物聯網平臺接入安全防護要求 7PAGEPAGE13電力物聯網平臺接入技術規范范圍本規范規定了XX電網物聯網平臺設備接入的通信、功能、模型、安全等技術要求。本規范適用于XX電網在輸變配用環節的智能終端、智能穿戴、機器人、RFID、傳感器等終端設備接入XX電網物聯網平臺的設計、選型、運維及應用等工作。規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。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。GB/T36478.1-2018物聯網信息交換和共享第136478.2-20182國家發展和改革委員會令2014年第14號電力監控系統安全防護規定國家發展改革委辦公廳2014-8-1國能安全[2015]36號電力監控系統安全防護總體方案國家能源局2015-2-4Q/GDW/Z1939-2013電力無線傳感器網絡信息安全指南YD/T2399-2012M2M2437-2012物聯網總體框架與技術要求YDB062-2011泛在網術語YDB101-2012物聯網安全需求IEEE802.15.4IEEE（PHY）規范ISO/IEC18000-66860MHz960MHz術語和定義下列術語和定義適用于本規范。3.1物聯網internetofthings（IoT）通過部署具有一定感知、計算、執行和通信等能力的各種設備，獲得物理世界的信息或3.2電力物聯網powerinternetofthingsIP3.3物聯網平臺internetofthingsplatform3.4物聯網終端internetofthingsterminal物聯網終端是可以直接與物聯網網絡/業務層相關功能實體進行交互的終端，即可按照標準的物聯網協議接入物聯網平臺。3.5物聯網網關internetofthingsgateway集成路由+交換機功能+智能網關的智能網關，融合寬帶/窄帶、有線/無線多種通信技3G/4G/5G3.6傳感終端設備sensingterminalequipment3.7物聯網協議internetofthingsprotocol3.8物聯網協議插件internetofthingsprotocolplugin物聯網協議插件是一個可將不同軟硬件廠商的通信協議，轉換成統一的物聯網標準協議，支持不同網絡連接方式之間的協同轉換的中間件。3.9終端設備描述文件terminalequipmentｐrofile3.10傳感器sensor3.11輕量級物聯網操作系統lightweightinternetofthingsoperatingsystem10KBBSD-3MCU/CPU/X863.12信息模型informationmodel一種感知信息統一標準化的數據表達方式。3.13北向接口northboundinterface提供對APP應用程序接入和管理網絡的接口，即向上提供的接口。3.14南向接口northboundinterface提供對下智能終端接入管理功能，管理其他廠家網管或設備的接口，即向下提供的接口。縮略語下列縮略語適用于本文件。API：應用程序編程接口（ApplicationProgrammingInterface）CoAP：約束應用協議（ConstrainedApplicationProtocol）HTTP:超文本傳輸協議（HyperTextTransferProtocol）LWM2M：輕量級物聯網協議（LightweightMachinetoMachine）MQTT：消息隊列遙測傳輸（MessageQueuingTelemetryTransport）NB-IoT：窄帶物聯網（NarrowBandInternetofThings）Java（OpenServiceGatewayInitiative）REST：一種軟件架構風格（RepresentationalStateTransfer)RESTfulAPI（RepresentationalStateTrasferApplicaition）RF射頻（RadioFrequency）TLS：傳輸層安全協議（TransportLayerSecurity）TPS：并發數（TransactionsPerSecond）物聯網總體架構總體架構概述、網絡層（通信通道、API1圖1電力物聯網總體架構圖感知層感知層主要利用各種傳感器、智能終端設備、通訊模塊實現信息的采集、識別和匯聚，（（（電氣設備數據、電氣量數據）等。網絡層網絡層主要實現電力物聯網中各類信息在感知層與平臺層、應用層間廣域范圍內的傳輸。主要采用光纖專網通信，無線專網、無線虛擬專網、電力線載波等作為補充通信方式。平臺層應用層應用層可調用平臺層的北向接口，實現電力業務領域針對業務需求在應用系統開發需通信協議要求通信協議概述TCP/IP接入協議要求物聯網平臺主要通過有線和無線的通信方式，其中有線通信方式包括：光纖、以太網、APN通訊協議要求IoT平臺通訊接口包括南向接口和北向接口，具體要求應包括：MQTT/CoAPHTTPTLS，其中設備（含物聯網網關、智能終端/傳感器）IoTIoTSDKHTTPMQTTNB-IoTIoTNB-IoTIoTHTTP/HTTPSRestfulAPIREST1。表1物聯網平臺接口與協議說明本端對端協議接口功能物聯網平臺北向第三方應用服務器HTTP/HTTPS通過HTTP/HTTPS協議收集第三方應用程序訪問的數據。南向Device/GatewayHTTPMQTTHTTPMQTT議和M2M/層的連接以及消息傳輸。NB-IoT設備CoAPoverTLSCoAPoverUDP(基于DTLS)CoAPNB-IoT行消息傳輸。說明：默認關閉該協議功能。設備接入軟硬件要求設備接入類別劃分根據終端設備和傳感器的需求，電力物聯網平臺支持的設備接入方式應包括：IoTIoTIoT通過NB-IoTNB-IoTNB-IoTIoT平臺對接，如：電表等。物聯網智能網關接入要求物聯網智能網關接入具體要求應包括：網絡層協議要求：TCP/IPIPIPv4IPv6應用層協議要求：DL/T645DL/T698.45Q/GDW1376.1Q/GDW1376.2、Modbus物聯網網關與物聯網平臺通信規約應滿足物聯網標準協議的要求。物聯網網關本地通信要求RS-232、RS-485、電力線載波、微功率無線等方式；RS-232/RS-4859600bit/s、19200bit/s；10/100Mbit/s集成物聯網協議插件要求物聯網平臺支持集成主流物聯網廠家的物聯網協議插件，如亞馬遜、微軟、阿里巴巴、2。表2集成物聯網協議插件硬件配置要求項目增強型輕量型CPU>667MHz>100MHz內存>128M>2MFlash>128M>2M功能傳輸（HTTP+MQTT）、數據模型、邊緣計算、插件框架(OSGI)、實時視頻處理(Onvif、Qos)設備管理、群組管理、數據協議適配和采集、數據傳輸（HTTP+MQTT）集成物聯網操作系統要求10KB軟件要求：LTENB-IoTIoTAPIJavaScriptJSJSOS硬件要求：MCU、Cortex-M、DSP、X86ROM和RM10K32MzRAM50KFlah50KB。MCU3：表3物聯網操作系統應支持的主流MCU支持的核支持的芯片Cortex-M0STM32L053R8Tx，ATSAMD21G18A，ATSAMD21J18A，ATSAMR21G18A，EFM32HG322F64，MKL26Z128，MKW41Z512，LPC824M201JHI33，MM32L073PF，nRF51822，NANO130KE3BNCortex-M3SM213BASMS3CEM2G9F0G3F0VTG3108G3F9R，GD32F207VC，MM32F103CBT6，MM32L373PSCortex-M4STM32F411RE，STM32F412ZG，STM32F429ZI，STM32F429IG，STM32L476RGEFM32PG1B200F256GM48，GD32F450IK，CC3220SF，LPC54114j256BD64nRF52840，nRF52832，NUC472HI8AE，ATSAMG55J19，ADuCM4050LFCortex-M7STM32F746ZG，ATSAME70Q21NB-IoTNB-IoT180KHzGSMUMTSLTENB-IoT設備接入數據模型要求設備能力描述文件模型概述IoT平臺。設備能力(DeviceCapability)是描述設備的能力特征，應包括：設備類型、廠商、型號、協議類型以及提供的服務類型。服務（Service）是描述設備具備的服務能力，每個服務具備的屬性、命令及命令參數。設備描述文件模型結構設備描述文件模型結構，如圖2所示。說明：1——服務可多個，整個設備描述文件包大小不能超過4M。2——屬性可多個，名稱長度應小于256Byte，但整個設備描述文件包大小不能超過4M。itdcmlsrn/snbetfotdcm（小數類型42312310010float4Byte。ADoLckDoLcksasSET_STATUSstaus/valueBteyBteybatteryLevelbatteryLowAlarm定義。圖2設備描述文件模型結構設備描述文件開發技術要求A物聯網平臺接入安全防護要求物聯網平臺接入安全防護總體要求物聯網平臺側必須部署安全加密認證裝置。數據傳送依據業務場景采用國密算法進行數據加解密處理。通過有線（電力專線、無線（自建無線網絡或公網無線網絡）接入現場網關（終端物聯網接入設備硬件安全物聯網平臺接入設備應滿足外觀及結構的防護，具體要求應包括：外觀完好且不易被破壞，金屬件無銹蝕。表面的標記及字符清晰可變，設備名稱、型號、制造廠名和編號等標志齊全。GB/T4208GA267的相應要求。ID物聯網網關及終端宜具備安全功能硬件并支持運行國家密碼局規定的密碼算法。（物聯網接入設備軟件安全物聯網接入設備軟件安全，具體要求應包括：Unix/Linux系統應及時安裝補丁，補丁安裝前必須進行離線測試，確認對業務系統無影響后，方可進行安裝。物聯網數據及網絡安全物聯網數據及網絡安全，具體要求應包括：（有線數據傳輸全流程全部為無線方式時，無論采用自建無線網絡還是運營商無線公網，（有線IoTIQ/CSG1204009-2015《中國XX電網電力IIoTIoT終端應采用基于數字證書的認證技術，實現與運維工具的身份鑒別。附錄A（規范性附錄）電力物聯網設備能力描述文件開發指南設備描述文件開發規范命名規范命名規范具體要求應包括：、WpertyNamedataTypeint"。命令應使用所有字母大寫，單詞間應使用下劃線連接的格式，如：DISCOVERY，CHANGE_COLOR。jsondevicetype-capability.json。jsonservicetype-capability.json。廠商標識、型號應唯一標識一個設備類型，這兩者不能與其他類型設備同時重復，且廠商標識、型號應使用英文標識。設計規范Muli多Senor傳感器量Battery。設備描述文件文件定義設備描述能力樣例（以直接選擇使用電力物聯網提供的設備類型和提供的設備功能服務。如，接入一款水浸傳感Water（描述檢測是否漏水功能）Battery（描性和設備服務列表。表A.1設備型號識別屬性屬性設備描述文件中key屬性值設備類型deviceTypeWater制造商IDmanufacturerId0086制造商名稱manufacturerNamenw設備型號Model0002-002D協議類型protocolTypeCoAP表A.2設備的服務列表服務描述服務標識(serviceId)服務類型(serviceType)選項服務描述服務標識(serviceId)服務類型(serviceType)選項檢測是否漏水功能WaterWaterMaster電池服務BatteryBatteryMandatory開發樣例設備能力devicetype-capability.json記錄了該設備的基礎信息，以Water為例，如下：{{"devices":[{"manufacturerId":"0086","manufacturerName":"dxkj","model":"0002-002D","protocolType":"CoAP","deviceType":"Water","serviceTypeCapabilities":[{"serviceId":"Water","serviceType":"Water","option":"Master"},{"serviceId":"Battery","serviceType":"Battery","option":"Mandatory"}]}]}對各字段的解釋見表A.3：表A.3設備能力json字段解釋表字段描述Devices包含了一個設備的完整能力信息（根節點不需修改）manufacturerId指示設備的廠商IdModel指示設備的型號protocolType指示設備支持的協議類型deviceType指示設備的類型serviceTypeCapabilities包含了設備具備的服務能力描述serviceIdIserviceId加編號，如三鍵開關Switch01,Switch02Switch03；字段描述serviceType服務類型水浸傳感器HTSensor（溫濕度傳感器）與servicetype-capability.json中serviceType字段關聯optionoptionMandatory（必選服務）,Optional（可選服務）]服務能力servicetype-capability.json記錄了設備的服務能力，以Battery為例：{{"services":[{"serviceType":"Water","description":"WaterSensor","commands":null,"properties":[{"propertyName":"tgStatus","dataType":"int","required":true,"min":0,"max":3,"step":null,"maxLength":null,"method":"RE","unit":null,"enumList":["DROPPED"]}]}]}對各字段的解釋見表A.4：表A.4服務能力json字段解釋表字段描述Services包含了一個服務的完整信息（根節點不需修改）serviceType指示服務的類型如HTSensor（溫濕度傳感器）、Water（水浸傳感器）與devicetype-capability.json中serviceType字段關聯description指示服務的描述信息文本描述，不影響實際功能Commands指示設備可以執行的命令LockVIDEO_RECORDProperties上報數據描述，每一個子節點為一條屬性propertyName指示屬性名稱（必填）字段描述dataType指示數據類型（必填）取值范圍：string、int、stringlist、decimal、DateTime、js