ICS35.110L79DB34安徽省地方標準DB34/T2383—2015農業物聯網信息服務終端數據交換規范AgriculturalIOT-InformationService-TerminalDataExchangeSpecification安徽省質量技術監督局發布DB34/T2383—2015前言本標準按照GB/T1.1-2009給出的規則起草。本標準由安徽省信息技術標準化技術委員會提出并歸口。本標準起草單位：中科院合肥技術創新工程院、安徽朗坤物聯網有限公司、安徽斯瑪特物聯網科技有限公司、安徽農業大學、安徽省農村綜合經濟信息中心、安徽省標準化研究院、安徽大學。本標準主要起草人：吳仲城、李云飛、洪勇勇、王東旭、宋紅軍、徐建鵬、胡甜甜、汪曼暉、張文秋、葉顯峰。IDB34/T2383—2015農業物聯網信息服務終端數據交換規范1范圍本標準規定了農業物聯網用終端的交互模式和數據報文格式。本標準適用于農業物聯網用終端的生產、測試、以及系統集成與應用。本標準不對承載數據交換的實際通信接口、總線或網絡進行規范。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，僅所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。GB3100-1993國際單位制及其應用GB/T17966-2000微處理器系統的二進制浮點運算GB/T30269.701-2014信息技術傳感器網絡第701部分:傳感器接口:信號接口3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。在農業物聯網中，能夠進行數據采集，并具有數據處理、遠程通信以及控制管理的功能單元。數據報文格式datapackageformat1DB34/T2383—2015主站masterstation在農業物聯網中，具有選擇從站并與從站進行信息交換功能的實體，包括終端或其他設備和系統。3.6從站slavestation在農業物聯網中，預期從主站接收信息并與主站進行信息交換的實體，包括終端或其他設備和系統。4縮略語下列縮略語適用于本文件。CC：命令代碼(CommandCode)CRC：循環冗余校驗(CyclicRedundancyCheck)CSMA：載波偵聽多點接入(CarrierSenseMultipleAccess)DID：數據標識(DataIDentifier)EC：錯誤代碼(ErrorCode)WIFI：無線高保真(WIrelessFIdelity)5數據類型定義Bool8——8位布爾型6總則本標準包括交互模式和數據報文格式兩個方面內容，其中交互模式規定了終端與交互對象之間的交互方式，以及在不同交互方式下所對應的交互場景、內容和流程；數據報文格式則針對不同交互模式中的各種類型交互信息的數據報文內容組織格式進行了詳細規范。7交互模式2DB34/T2383—20157.1.1交互方式類型終端應同時支持主動推送和被動應答兩種交互方式。7.1.2主動推送方式在主動推送交互方式下，終端自發地向交互對象發送信息，并接收交互對象的確認信息。終端在以下情況應采取主動推送方式與交互對象進行信息交互：——終端自身出現異常狀況，如供電電壓過低；——設置的事件觸發條件已滿足，如采集的數據超過報警值；——定時發送信息。7.1.3被動應答方式在被動應答交互方式下，終端是從站，交互對象相當于主站，終端等待接收交互對象發送信息查詢或配置命令并進行應答。7.2交互狀態在交互過程中，終端具有5種狀態：待注冊、等待命令、被動應答、主動推送和推送確認，其中等待命令狀態是常態，其他狀態均為暫態。7.3交互流程圖1給出終端交互狀態及流程。終端上電后即發送注冊包，此時終端進入待注冊狀態。終端收到注冊確認包后完成注冊，終端進入等待命令狀態。若終端接收到命令，則轉為被動應答狀態；完成應答后返回到等待命令狀態。終端在等待命令過程中，若有7.1.2小節中所規定的任何觸發事件發生，則進入主動推送狀態，完成信息主動推送并得到確認之后返回到等待命令狀態。3DB34/T2383—2015終端與交互對象之間通信的數據報文組成如表1所示。表1數據報文組成格式前導符目的地址源地址命令字數據區長度數據檢驗碼關于表1中各個字段的解釋如表2所示。表2報文格式說明字段項前導符字節數1描述用來指明地址長度和檢驗方式，具體格式應符合8.2小節規定。長度NAD由前導符決定，高位字節在前，低位字節在后，所有字節為0x00為通配地址，所有字節為0xFF為廣播地址。目的地址NAD源地址命令字NAS1應與‘目的地址’結構一致。命令字格式應符合8.3小節內容的規定。數據區長度數據1數據區的長度。ND數據最大長度為248個字節，相關內容應符合8.4章節的規定。除去本字段之外所有數據的校驗碼，高位字節在前，低位字節在后。校驗方法和校驗碼長度由前導符決定，校驗算法的實現應符合附錄C的規定。檢驗碼NC8.2前導符格式B011：自定義。000：地址長度為0；4DB34/T2383—2015表4命令字格式B7B6B5B4B3B2B1B0傳送方向后續幀標志保留控制碼表4中各個組成部分的說明如下：——B7（傳送方向）：0-交互對象發送、終端接收，1-終端發送、交互對象接收；——B6（后續幀標志）：0-無后續數據幀，1-有后續數據幀；——B5～B4保留，須填充0；——B3～B0為控制碼，其編碼格式表5所示。表5控制碼編碼表控制碼0000描述終端注冊0001讀取數據0010讀取后續數據讀取通道傳感數據讀取后續通道傳感數據保留001101000101～01111000定時推送通道傳感數據配置數據1001終端上電后應主動發送注冊數據包，并接收發自于具有網絡管理功能的交互對象的注冊確認數據終端發送注冊數據報文格式如表6所示。………5DB34/T2383—2015終端接收注冊確認數據報文格式如表7所示。表7終端接收注冊確認數據報文格式PQA1…ApA’1…A’p0x000x00C1…Cq表7中各個組成部分的說明如下：——PQ為前導符；——A1…Ap為終端地址；——A’1…A’p為具有網絡管理功能的交互對象地址；——C1…Cq為校驗碼。8.4.2讀取數據此命令根據數據標識（DID）來讀取數據，既可用于讀取傳感數據，也可用于獲取終端的設備參數和業務參數等信息。交互對象發送讀取數據命令的數據報文格式如表8所示。表8讀取數據命令報文格式PQA1……ApC1A’1……CqA’p0x01mDID1DIDm表8中各個組成部分的說明如下：——PQ為前導符；…——數據區長度為m0+N1+…+Nm0，其中m0為本次發送的DID數目，N1～Nm0為數據標識DID1～DIDm0所對應數據類型的字節大小，取值應符合附錄A的規定；——DID1～DIDm0與接收的命令數據報文中的數據標識相同；6DB34/T2383—2015——D11～D1N1,…,Dm01～Dm0Nm0為對應數據標識的數據內容，取值應符合附錄A的規定；——C1…Cq為校驗碼。8.4.3讀取后續數據此命令作為“讀取數據”命令的輔助，僅當交互對象發送“讀取數據”命令且接收到具有0xC1命令字的終端響應幀的時候使用。交互對象發送讀取后續數據命令的數據報文格式如表10所示。表10讀取后續數據命令的數據報文格式PQA1……ApA’1C1……A’pCq0x021+mSEQDID1DIDm表10中各個組成部分的說明如下：——PQ為前導符；——A1…Ap為終端地址；——A’1…A’p為交互對象地址；——數據區長度為1+m，其中m為讀取數據的DID數目，取值與交互對象發送“讀取數據”命令幀中的m相同；——SEQ（Sequence）為幀序號，范圍1～255；——DID1～DIDm為數據標識，取值與交互對象發送“讀取數據”命令幀中的數據標識相同；——C1…Cq為校驗碼。PQA’1...…A1...ApDIDm2——A’1…A’p為交互對象地址；——A1…Ap為終端地址；——數據區長度為2+m2-m1+Nm1+…+Nm2，其中m1為上次累積發送的DID數目加1，m2為本次累積發送的DID數目，Nm1～Nm2為數據標識DIDm1～DIDm2所對應數據類型的字節大小，取值應符合附錄A的規定；——SEQ與接收的命令數據報文中的幀序號相同；——DIDm1～DIDm2與接收的命令數據報文中的數據標識相同；——Dm11～Dm1Nm1,…,Dm21～Dm2Nm2為對應數據標識的數據內容，取值應符合附錄A的規定；——C1…Cq為校驗碼。7DB34/T2383—2015此命令只用于獲取終端所采集的傳感數據，不適用于獲取設備參數和業務參數等信息。交互對象發送讀取通道傳感數據命令的數據報文格式如表12所示。表12讀取通道傳感數據命令的數據報文格式PQA1...ApA’1…A’p0x030x02SmC1...Cq表12中各個組成部分的說明如下：——PQ為前導符；——A1…Ap為終端地址；——A’1…A’p為交互對象地址；——S為讀取通道的開始編號，取值范圍0～255；——m為讀取通道的數目，取值范圍1～255；——C1…Cq為校驗碼。注：當S為0，m為255時，讀取所有通道傳感數據；當S在有效范圍內，而S與m之和超過有效范圍時，讀取S及之后的所有通道傳感數據。終端響應讀取通道傳感數據命令的數據報文格式如表13所示。表13終端響應讀取通道傳感數據命令的數據報文格式0x83/0xC32*m0+N1+…+Nm0C1PQA’1D1N1……A’pCNm0A1...ApCN1...DT1D11表13中各個組成部分的說明如下：——PQ為前導符；——數據區長度為2*m0+N1+…+Nm0，其中m0為本次發送的通道數目，N1～Nm0為數據類型代碼DT1～DTm0所對應數據類型的字節大小，取值應符合附錄E的規定；——CN1～CNm0為采集的通道號；此命令作為“讀取通道傳感數據”命令的輔助，僅當交互對象發送“讀取通道傳感數據”命令且接收到具有0xC4命令字的終端響應幀的時候使用。PQ8…SmDB34/T2383—2015表14中各個組成部分的說明如下：——PQ為前導符；——A1…Ap為終端地址；——A’1…A’p為交互對象地址；——SEQ（Sequence）為幀序號，范圍1～255；——S為讀取通道的開始編號，取值與交互對象發送“讀取通道傳感數據”命令幀中的通道開始編號S相同；——m為讀取通道的數目，取值與交互對象發送“讀取通道傳感數據”命令幀中的通道數目m相同；——C1…Cq為校驗碼。終端響應讀取后續通道傳感數據命令的數據報文格式如表15所示。表15終端響應讀取后續通道傳感數據命令的數據報文格式0x84/0xC4CNm21+2*(1+m2-m1)+Nm1+…+Nm2DTm2PQA’1…A’pA1…Ap…SEQCNm1...DTm1Dm11C1...…Dm1Nm1CqDm21Dm2Nm2表15中各個組成部分的說明如下：——PQ為前導符；——A’1…A’p為交互對象地址；——A1…Ap為終端地址；——數據區長度為1+2*(1+m2-m1)+Nm1+…+Nm2，其中m1為上次累積發送的通道數目加1，m2為本次累積發送的通道數目，Nm1～Nm2為數據類型代碼DTm1～DTm2所對應數據類型的字節大小，取值應符合附錄E的規定；8.4.6定時推送通道傳感數據表16定時信息推送的數據報文格式A’1D1N1…9DB34/T2383—2015表16中各組成部分的說明如下：——PQ為前導符；——A’1…A’p為交互對象地址；——A1…Ap為終端地址；——數據區長度為2*m+N1+…+Nm，其中m為本次定時推送的參數數目，N1～Nm為數據類型代碼DT1～DTm所對應數據類型的字節大小，取值應符合附錄E的規定；——CNm1～CNm2為采集的通道號；——DTm1～DTm2為對應通道傳感數據的數據類型代碼，取值應符合附錄E的規定；——D11～D1N1,…,Dm1～DmNm為對應通道傳感數據的內容；——C1…Cq為校驗碼。終端接收的定時信息推送確認數據報文格式如表17所示。表17終端接收的定時信息推送確認數據報文格式PQA1……ApC1A’1……CqA’p0x08mCN1CNm表17中各組成部分的說明如下：——PQ為前導符；——A1…Ap為終端地址；——A’1…A’p為交互對象地址；表18配置數據命令的數據報文格式…——數據區長度為1+N，其中N為數據標識DID所對應數據字節大小，取值應符合附錄A的規定；——DID為數據標識，取值應符合附錄A的規定；10DB34/T2383—2015終端響應配置數據命令的數據報文格式如表19所示。表19終端響應配置數據命令的數據報文格式0x89/0xC9PQA’1…A’pA1...Ap0x01DIDC1...Cq表19中各組成部分的說明如下：——PQ為前導符；——A’1…A’p為交互對象地址；——A1…Ap為終端地址；——命令字：0x89-無后續數據幀，0xC9-有后續數據幀；——DID與接收的配置數據命令中的數據標識相同；——C1…Cq為校驗碼。8.4.8配置后續數據此命令作為“配置數據”命令的輔助命令，僅當用“配置數據”命令無法完成某項配置時使用。交互對象發送配置后續數據命令的數據報文格式如表20所示。表20配置后續數據命令的數據報文格式PQA1...D1ApA’1DN…C1A’p...0x0A/0x4ACq2+NSEQDID...——A1…Ap為終端地址；——A’1…A’p為交互對象地址；——數據區長度為2+N，其中N為數據標識DID所對應數據字節大小，取值應符合附錄A的規定；——SEQ為幀序號，范圍1～255；——DID為數據標識，取值應符合附錄A的規定；——D1～DN為數據內容，取值應符合附錄A的規定；——C1…Cq為校驗碼。…0x8A/0xCA——A’1…A’p為交互對象地址；11DB34/T2383—2015——A1…Ap為終端地址；——命令字：0x8A-無后續數據幀，0xCA-有后續數據幀；——SEQ與接收的配置后續數據命令中的幀序號相同；——DID與接收的配置后續數據命令中的數據標識相同；——C1…Cq為校驗碼。8.4.9數據超限報警當終端采集的通道傳感數據超過預先設定的報警閾值時，需向交互對象主動推送數據超限報警數據報文，其格式如表22所示。表22主動推送數據超限報警數據報文格式PQA’1……A’pC1A1……CqAp0x8DmCN1CNm表22中各組成部分的說明如下：——PQ為前導符；——A’1…A’p為交互對象地址；——A1…Ap為終端地址；——數據區長度為m，其值為本次主動推送超限報警的通道數目；——CN1～CNm為超限報警通道號；——C1…Cq為校驗碼。A1……m當終端出現異常時，應主動向交互對象推送異常信息，其報文格式如表24所示。表24主動推送異常信息數據報文格式0x0212DB34/T2383—2015表24中各組成部分的說明如下：——PQ為前導符；——A’1…A’p為交互對象地址；——A1…Ap為終端地址；——S1、S2為異常信息高位字節和低位字節，取值應符合附錄D的規定；——C1…Cq為校驗碼。終端接收的異常信息確認報文格式如表25所示。表25終端接收的異常信息確認報文格式PQS1A1S2…C1ApA’1Cq...A’p0x0E0x02...表25中各組成部分的說明如下：——PQ為前導符；——A1…Ap為終端地址；——A’1…A’p為交互對象地址；——S1、S2為異常信息高位字節和低位字節，取值應與推送的異常信息相同；——C1…Cq為校驗碼。8.4.11被動應答出錯當終端不能正常響應交互對象所請求的命令時，需向交互對象發送出錯數據報文，其格式如表26被動應答出錯數據報文格式A’p...——A’1…A’p為交互對象地址；——A1…Ap為終端地址；——CC為終端異常響應的命令代碼；——EC為出錯代碼，取值應符合附錄B的規定；13DB34/T2383—2015AA附錄A（規范性附錄）數據標識表A.1列出讀?。ê罄m）數據命令、配置（后續）數據命令、定時信息推送命令和數據超限報警命令等相關的數據標識代碼、數據名稱、數據類型及其讀寫屬性，并給出解釋性說明，其中單位符合GB3100-1993的規定，浮點數值運算應符合GB/T17966-2000的規定。表A.1數據標識數據類別字節大小數據標識0x00數據名稱數據類型單位——讀寫說明N取決于采集的物理量數目，Uint8數組物理量信息N讀，寫元素取值為本表中所列‘傳感數據’類別的數據標識結構體第1個元素是Uint8類型，表示整個結構體長度大小；第2個元素是Uint8類型，設備參數信號接口描述文件代表通道號；讀，寫第3個元素是長度為LSI的0x01結構體2+LSI——Uint8數組類型，是信號接口描述文件內容，其格式應符合GB/T30269.701-2014的規定。0x02～0x1F0x20——Int8——℃——讀11讀2讀1讀2讀4讀1讀Int81Uint8Uint16Uint16Uint16Uint16Uint16——1讀2讀22讀讀2讀2讀——14DB34/T2383—2015表A.1（續）數據類別字節數據標識數據名稱數據類型單位讀寫說明大小0x600x61水位水溫Uint8Int81cm℃讀讀10x62水氮含量水鉀含量水磷含量水氨含量水pH值水溶解氧——Uint8Uint8Uint8Uint8Uint8Uint8——1mg/Lmg/Lmg/Lmg/L1讀傳感數據0x631讀0x641讀0x651讀0x661讀0x671mg/L——℃讀——0x68～0x7F0x80————讀保留葉面溫度葉面濕度植物徑流量植物株距植物株高植物株徑——Int810x81Uint8Uint8Uint16Uint16Uint16——1RH讀傳感數據0x8212mL/scm讀0x83讀0x842cm讀0x852cm讀——0x86～0xCF——————保留結構體第1個元素是Uint16類型，代表年份；第2～6個元素均為Uint8類型，分別代表月、日、時、分、秒。7N為終端采集的數理量數秒秒讀，寫目。當數組元素為0值時，表示不推送相應通道采集的數據。定時信息推送Uint16數N為終端采集的數理量數讀，寫目。組N為終端采集的數理量數目。當數組元素取值為讀，寫0xFFFFFFFF時，表示對相應通道采集的數據不作超限判斷與推送。15DB34/T2383—2015BB附錄B（規范性附錄）終端響應命令異常錯誤代碼表B.1列出終端不能響應命令時返回的錯誤代碼，并給出相應的錯誤描述。表B.1終端響應命令異常出錯代碼錯誤代碼0x000x010x020x030x040x050x060x070xFF錯誤描述響應超時命令數據報文CRC校驗錯誤非法命令字不支持當前接收到的命令非法數據標識不支持當前接收到的數據標識通道起始編號超過終端最大通道數目后續數據幀遺漏未知錯誤16DB34/T2383—2015CC附錄C（規范性附錄）校驗算法C.1CRC16校驗算法CRC16校驗碼的生成步驟如下：a)裝一個16位寄存器，所有數位均為1。b)取被校驗數據串或數組的第一個字節。c)所取得的校驗數據串或數組的當前字節與16