登記號T/31335310115F0782017工業物聯網應用開發組件規范第3部分：設備接入與數據采集Applicationdevelopmentcomponentcriterionofindustrialinternetofthi2017-08-20發布2017-10-15實施上海市物聯網行業協會發布I 1范圍 12規范性引用文件 1 14縮略語 25設備接入與數據采集方法 25.1功能要求 25.2性能要求 45.3安全要求 4ⅢT/31SIOT001《工業物聯網應用開發組件規范》擬分成部分出版，目前計劃發布以下部分的中文版和英文版：——第1部分：模型和術語；——第2部分：系統間通信協議；——第3部分：設備接入與數據采集；——第4部分：監視與控制；——第5部分：實時數據存儲與處理；——第6部分：信息管理與應用。本部分為T/31SIOT001的第3部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規則起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別這些專利的責任。本部分由上海市物聯網行業協會提出并歸口。本部分起草單位：上海旋思科技有限公司、上海寶馳信醫藥科技股份有限公司、上海慶科信息技術有限公司、上海金自天正信息技術有限公司、上海市物聯網行業協會、卓然(靖江)海寶信軟件股份有限公司、中國科學院上海微系統與信息技術研究所、中國電子科技集團公司第三十二研究所、上海七牛信息技術有限公司、希姆通信息技術(上海)有限公司、上海宏力達信息技術股份有限公司、上海市標準化協會、上海浦東軟件平臺有限公司、上海理想信息產業(集團)有限公司、上海華誼信息技術有限公司、上海頂逸信息科技有限公司。工業物聯網是工業信息化發展中的一個新興領域，也是未來智能制造的重要支撐技術，工業物聯網應用開發組件是物聯網技術與行業應用之間的橋梁和紐帶，研究并制定《工業物聯網應用開發組件規范》的目的是指導工業物聯網行業在產業的協作應用，推動工業物聯網市場的良性發展。《工業物聯網應用開發組件規范第3部分：設備接入與數據采集》標準所規范的實現工業物聯網設備接入與數據采集的支撐開發平臺技術和組件要求，為工業物聯網設備接入與數據采集的分析、設計、開發、實施和運維過程提供具有指導價值的參考模型，以及應該遵循的原則性方法或要求。1T/31SIOT001的本部分規定了工業物聯網接入與數據采集組件的術語、定義和縮略語，規定了工業物聯網接入與數據采集組件的方法，包含一般要求、工業通信網關、網關客戶端、網關接入管理平臺、本部分適用于工業物聯網設備接入與數據采集。2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。GA216.1—1999計算機信息系統安全產品部件第1部分：安全功能檢測T/31SIOT001.1工業物聯網應用開發組件規范第1部分：模型和術語3術語和定義T/31SIOT001.1界定的以及下列術語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復列出了T/31SIOT001.1中的一些術語和定義。網絡中交換與傳輸的數據單元。同一測點相鄰兩次數據讀取的時間間隔。轉發通道transmissionchannel將工業通信網關數據發送給第三方使用的邏輯通道。一種接入各類工業網絡協議、并對網絡協議做報文轉換的裝置。一種不需編譯就可以直接執行的簡單命令語言。通信規約communicationprotocol一種讓不同信息傳遞或者交換能正常運行的標準。2微機綜合保護裝置microcomputerintegratedprotectiondevice協議隔離protocolisolation通過協議轉換保證受保護信息在邏輯上是隔離的，只有被系統要求傳輸的信息可以通過。下列縮略語適用于本文件。API:應用程序編程接口(ApplicationProgrammingInterface)HTTP:超文本傳輸協議(Hypertexttransferprotocol)NTP:網絡時間協議(NetworkTimeProtocol)OLE:對象連接與嵌入(ObjectLinkingandEmbedding)OPC:用于過程控制的OLE(OLEforProcessControl)SDK:軟件開發工具包(softwarede5設備接入與數據采集方法宜通過工業通信網關將設備接入工業物聯網。工業通信網關接入各工業網絡協議，并對網絡協議做報文轉換，應完成通信鏈路適配、通信規約解析、協議隔離及數據轉發功能，并具備網關接入管理平臺。設備接入與數據采集架構如圖1所示。↑有線、無線、有線無線雙通道自適應冗余個圖1設備接入與數據采集架構3設備是工業現場生產用到的裝置，此處特指帶有通信功能的裝置。工業通信網關接入各工業網絡協議，并對網絡協議做報文轉換。應具備下列功能：——適配多種通信鏈路。包括工業設備常用的通信鏈路如：RS485/422/232、以太網、CAN總線；工業現場總線如：Profibus、CCLink、PowerLink、Device——支持主流通信協議并具備協議擴展功能。支持IEC60870、IEC61850、DNP3、Modbus、SNMP、CDT、DLT645、CJ-T主流的PLC、微機綜合保護裝置的數據采集，并支持多協議、多通道并發工作。——協議隔離。通過規約解析，將數據提取出來以另一種規約發送出去，采集端的設備規約不暴露在轉發端，達到協議隔離的目的。——使用主流通信協議進行數據轉發。支持IEC60870、IEC61850、DNP3、Modbus、SNMP、協議并發工作。—數據斷線緩存功能。設備應內置數據斷緩專用的非機械硬盤，容量不小于8GB。當設備與平臺的網絡連接斷開時，采集到的數據應緩存在非機械硬盤，網絡連接恢復后，斷線期間的數據應補錄到平臺數據庫。——同時連接雙中心。一個中心負責工業通信網關的數據傳輸，另一個中心負責工業通信網關的——數據傳輸的加密。對數據進行加密，保證數據的安全。——數據的壓縮。對數據進行壓縮，降低對網絡帶寬的要求。——滿足安全要求的操作系統。如Linux或Vxworks操作系統。——NTP對時。網關從NTP對時服務器授時，且可作為NTP服務器，對其他設備對時。網關客戶端是工業通信網關提供的運行在用戶計算機中的一組程序，宜通過網關接入管理平臺或直接對網關進行開發和維護。應具備下列功能：——設定不同物理通道使用的通信協議，配置設備的物理地址、通道地址或通信參數等；——設定需要從設備中采集的數據；——設定接入平臺參數，配置需要傳輸到平臺的數據；——將參數下載到工業通信網關；——獲取工業通信網關的配置；——監視工業通信網關工作狀態；——監視工業通信網關采集的數據；——監視、記錄工業通信網關與設備之間的通信報文。網關接入管理平臺是架設在局域網或互聯網上對網關進行管理的平臺，通過IP地址或域名即可自動連接。網關客戶端通過連接到網關接入管理平臺檢索到現場網關、進行遠程開發和維護。應具備下4列功能：——網關接入管理。支持網關主動發起連接和認證。——遠程維護。可以通過客戶端軟件遠程配置所有接入的工業通信網關，獲取網關配置信息，下載——WebServices訪問接口。第三方系統可通過WebServives接口從網關接入管理平臺獲取——API訪問接口。第三方系統可通過API接口從網關接入管理平臺獲取數據。——數據存儲。對接收到的網關數據進行存儲。——報警服務。建立報警模型，將報警信息通過手機短信、郵件等方式通知客戶。——Http訪問接口。使用HTTP協議向第三方提供數據。——OPCServer。使用OPC規范向第三方提供數據。——協議轉發。使用國家標準或行業標準協議，向第三方提供數據。交互應用從網關設備接入管理平臺獲取數據，通過圖表、曲線、報表等和決策提供支持。設備接入與數據采集應滿足下列性能要求：a)采集周期網關接多個設備后，系統將所有設備輪詢一次所花費的時間不宜大于(0.2×采集網關所管理的設備的總數)秒。b)采集準確度系統采集數據的有效位數應與現場對應計量設備的有效位數一致。系統采集數據應與現場對應計量設備的實際讀數一致。c)數據傳輸可靠性按照式(1)計算系統的采集成功率。采