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GB／T 36451-2018 信息技术 系统间远程通信和信息交换社区节能控制网络协议PDF文本

ICS35.110L79中华人民共和国国家标准GB/T36451-2018/IS0/IEC/IEEE18880:2015信息技术系统间远程通信和信息交换社区节能控制网络协议J.NEInformation technology-Telecommunications and information exchangebetween systems-Community energy-saving control network protocol(ISO/IEC/IEEE 18880:2015,Information technology-Ubiquitousgreen community control network protocol,IDT)2018-06-07发布2019-01-01实施国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会发布理到素村阀Z.Z心.ET
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GB/T36451一2018/IS0/1EC/IEEE18880:2015目次前言…4………………44………44………444…Ⅲ引言N1概述………11范围……11.2目的2规范性引用文件13术语和定义、缩略语……23.术语和定义…3.2缩略语…24架构…………………………4.1 UGCCNet架构…………………4.2典型通信过程44.3网络设计……54.4系统模型和部署54.5点…卖水a0…不…5通信协议…………51综述……………………………………………………………………85.2组件与组件之间的通信协议……………………5.3组件与注册器的通信协议…106应用程序编程接…116综述…1162传输的数据结构…………116.3组件的访问接………1264注册器的访问接……147data和query模型……1771总则…1772点集合树结构的点管理…1773点集合树结构的查询模式…178数据结构…198.1总则…1982对象类和XML元素的命名规则…198.3组件之间通信协议的数据结构…198.4组件与注册器之间通信协议的数据结构…259协议绑定………………………3110安全考虑……理罚素衬网Z.Z沁.ET
GB/T36451-2018/1S0/1EC/1EEE18880:2015附录A(资料性附录)UGCCNet通信的典型序列……32附录B(资料性附录)典型的设施网络系统部署……34附录C(资料性附录)query方法和data方法应用指南…35附录D(资料性附录)组件访问接的Wb服务描述语言…39附录E(资料性附录)注册器访问接的Wb服务描述语言…45附录F(资料性附录)组件与组件通信的错误类型…51附录G(资料性附录)组件与注册器通信的错误类型…52理罚素村网Z..ET
GB/T36451-2018/1S0/1EC/1EEE18880:2015前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准使用翻译法等同采用ISO/IEC/IEEE18880:2015《信息技术泛在绿色社区控制网络协议》。与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：—GB/T7408一2005数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法(1S)8601:2000,IDT)本标准还做了下列编辑性修改：一为与国家标准体系协调一致，对标准名称进行了改变，改为《信息技术系统间远程通信和信息交换社区节能控制网络协议》。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC28)提出并归。本标准起草单位：中国电子技术标准化研究院、北京天地互连信息技术有限公司、深圳赛西信息技术有限公司、中国电信股份有限公司北京研究院、下一代互联网关键技术和评测北京市工程研究中心有限公司、北京交通大学。本标准主要起草人：寇宏、宋阳、刘东、卓兰、李文杰、张宏科、部帅、余晖。J.NE理罚素村网Z.ZC.ET
GB/T36451-2018/1S0/IEC/IEEE18880:2015引言木标准定义了设数字社区的重要系统组件，包括用于现场总线网络的网关，用于搭数据共享平台的数据存储器以及应用单元，可用于设楼宇级及城市范围内的泛在设施网络基础设施。本标准定义了在IPv4/IPv6网络环境下，组件（网关，存储，应用单元）之间互联和数据交换的通信协议，能够将多样设备、存储器及包括集中管理、节能降耗、环境监测、警报系统等在内的应用服务进行集成。目前普遍认为，在房屋、工厂内部部署设施网络是实现能源管理以及节能目标的有效工具。基于TCP/IP协议对设施进行组网则可以实现筑物范围内甚至是全市范围内的能源管理。然而，目前大多数的系统是独立研制开发，独立部署运营的，这使得安装和运行成本相当高。通常情况下，为了更好地在现场总线中通过互联网连接传感器以及执行器，我们引入了网关的设计。然而，当前我们要求这种规模的设施网络应用不能仅仅是简单地连接设备，这些新兴应用在实际部署实现中，通常要具备(1)大容量的存储器，用于存储传感器读数的历史数据，(2)支持交互操作的用户接，(3)上报系统，以及(4)数据分析器这些系统组件之间能够相互协作，特别是在具有能源感知功能的设施网络中。然而由于这些系统组件是独立开发并独立集成的，因此如果没有对各系统之间进行专门分析、集成和操作处理，它们之间很难直接实现协作或互操作。如果定义一个通用的通信协议，能够实现这些系统组件之间的互操作，提高设施网络部署的效率，同时可以减少系统集成和互操作性管理的成本，使设施网络能够应用于中小规模的筑中，甚至部署在房屋内。对于产品供应商生产的组件无需做任何定制化的改动，仍可销往世界各地，有时用合理的成本就可以实现大规模的生产。为了实现整幢筑物范围内，甚至是城市范围的能源管理，IEEE PI8880工作组启动了泛在绿色社区网络控制协议项目(UGCCNet),它规范了设施网络的远程控制架构。本项目的范围和目的是通过规范设施网络组件之间（即设备接入网关，数据存储器和应用单位）的通信协议，实现组件之间的互操作，从而构基于互联网模式的设施网络基础架构。制定本标准是为了支持设施网络组件之间的互操作性和组件开发的开放性。首先，通过简单的组件模型抽象出通用的设施网络组件。然后，本标准定义了组件之间的通信协议。为了支持组件之间的自主协作，本标准还引入了注册机制。本标准定义了通信的基础框架，旨在构一个新的网络用于设施的更新，下一代的设施管理和中小型规模设施网络的节能。本标准以实现节能和管理平台的集成化为目的，从过去的设施管理扩展到运营级管理。此外，本标准定义的基础框架还可用于系统级的协作。A興尚罚素村网Z.ZC.E
GB/T36451-2018/1S0/IEC/1EEE18880:2015信息技术系统间远程通信和信息交换社区节能控制网络协议1概述1.1范围本标准定义了在IPv4/IPv6网络环境下，组件（网关、存储、应用单元）之间互联和数据交换的通信协议，在通用的数字化基础设施上采用开放的应用接实现对多厂商设备的兼容。本标准定义了设数字社区的重要系统组件，包括用于现场总线网络的网关，用于搭数据共享平台的存储器以及应用单元，可用于设楼宇间及城市范围内的泛在设施网络基础设施。本标准允许多家服务提供商和集成商对基础设施进行分布式运营，定义了支持分布式基础设施互操作的组件管理协议。本标准也考虑了相应的安全要求，以保证数据的安全性和完整性。1.2目的本标准适用于设能够对能源的使用情况进行良好管理且利用率高的绿色社区，并且允许包括中小规模的不同现场网络、数据共享平台和应用单元在内的多楼宇设施实现互连。基于此标准的产品能够实现泛在信息的感知、存储和展示，例如，产能和用能情况、环境状态及信息、人体活动、暖通空调的工作状态、电灯系究天直、报数据分数据预测通过系统组件之同的集成互操作，本标准可提供并分享数据平台，包括实现与控制系统的协同。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ISO860数据元交换格式信息交换日期和时间的表示(Data elements and interchange formats-Information interchange-Representation of dates and times)IETF RFC793传输控制协议[Transmission Control Protocol(TCP)]IETF RFC2460互联网协议第六版[Internet Protocol,Version6(IPv6)Specification]IETF RFC3986统一资源标识符：通用语法[Uniform Resource Identifiers(URI):Generic SyntaxW3C可扩展置标语言[Extensible Markup Language(XML)l.0].nW3CXML的命名空间l.1版本(Namespaces in XML1.1)W3 C SOAP协议1.2版本第1部分：消息传递框架(SOAP Version1.2-Part1:Messagingframework)W3CXML概要第1部分：结构(XML Schema-一Part1:Structures)1)ISO出版物可从ISO官方网站获取(www.iso.org/).2)IETF文本(RFC文档)可在网站http:/www.rfc-archive,org/下载。3)W3C出版物可从W3C万维网联盟获取(htp://www.w3.org/）,4)W3C是万维网联盟的商标（在多个国家注册）：W3C的商标由它的总部机构美国麻省理工大学(MIT)、欧洲数学与信息学研究联盟(ERCIM)、日本伏应大学(Keio University)和中国北京航空航天大学注册和持有.理筑素村网Z.Z沁.ET
GB/T36451-2018/1S0/IEC/IEEE18880:2015W3CXML概要第2部分：数据类型(XML Schema-一Part2:Datatypes)3术语和定义、缩略语3.1术语和定义下列术语和定义适用于本文件。本条款未定义的术语应查阅IEEE线上标准词典。)3.1.1访问控制access control允许经授权的访问以及对资源使用的方法。3.1.2执行器actuator接收数据信号，将其转换成物理动作的装置。3.1.3可扩展置标语言命名空间eXtensible Markup Language(XML)namespace一种区分具有相同名称但不同含义的XML元素及属性的方法。URL作为“本地名称”的前缀，可确保元素或属性名称的唯一性。URL仅作为一种创唯一前缀的方法，不一定真正指向互联网上的某个实际页面。3.1.4传感器sensor一种将物理、生物或化学参数转化为数字信号的转换器。3.1.5J.NE可全局唯一标识符universally unique identifierUUID在某些已定义空间内保证唯一性的标识符。注：在本标准中，除非另有说明，传输数据结构中的查询表达式和查找表达式都由UUD标识.3.2缩略语下列缩略语适用于本文件。AAA:认证，授权和计费(Authentication,Authorization,and Accounting)API:应用程序编程接(Application Programming Interface)EPR:端点引用(End-Point Reference)FTP:文件传输协议(File Transfer Protocol)HTTP:超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol)HTTPS:超文本传输安全协议(Hypertext Transfer Protocol Secure)IP:互联网协议(Internet Protocol)IPv6:互联网协议第六版本(Internet Protocol Version6)NAT:网络地址转换(Network Address Translation)RPC:远程过程调用(Remote Procedure Call)SIP:会话发起协议(Session Initiation Protocol)5)IEEE线上标准词典订阅地址：www.icee,org/portal/innovate/products/standard/standards dictionary.html。6)标准文本、表格和图形中的注释仅供参考，不包含实施本标准的必然要求。2理筑泰村网Z.Z沁.ET
GB/T36451-2018/1IS0/1EC/1EEE18880:2015SMTP:简单邮件传输协议(Simple Mail Transfer Protocol)SOAP:简单对象访问协议(Simple Object Access Protocol)SSH:安全外壳协议(Secure Shell)SSL:安全套接层(Secure Sockets Layer)TCP:传输控制协议(Transmission Control Protocol)TTL:生存时间(Time To Live)UGCCNet:泛在绿色社区控制网络(Ubiquitous Green Community Control Network)URI:统一资源标识符(Uniform Resource Identifier)UUID:全局唯一标识符(Universally Unique Identifier)VPN:虚拟专用网络(Virtual Private Network)W3C:万维网联盟(World Wide Web Consortium)WSDL:网络服务描述语言(Web Services Description Language)XML:可扩展置标语言(eXtensible Markup I,anguage)4架构4.1 UGCCNet架构本标准适用于基于TCP/IP协议的设施网络架构，见图1。本标准的主要目标之一是实现设施网络组件之间的互操作性。因此，网关、存储器和应用单元，即本标准中定义的“组件”，具有相同的通信接。注册器与这些组件有不同通信接，在图1中以虚线框表示。组件属于数据平面，注册器则属于控制平面。在图部还强调直A提供运营管理支特。本标准并没有对AA进行定义，但相关工作可能在未来必要时启动。应用单元应用单元应用单元AAA较低（传输）层注册器存储器存储器网关网关网关网关网关网关现场总线1现场总线2现场总线3现场总线4现场总线ǒ69图例注册器组件现场总纹网络图1泛在绿色社区控制网络组网架构在泛在绿色社区控制网络环境中，注册器是组件的代理，管理元信息，例如，组件充当的角色以及点标识的语义等，从而实现组件之间的自主绑定和管理。本标准详细描述了泛在绿色社区控制网络的组件之间相互协作的过程。3罚素衬阀Z.ZC.E1
GB/T36451-2018/1S0/1EC/IEEE18880:20154.1.1网关网关组件连接传感器和执行器，为这些设备的数据模型和接入方法进行统一抽象，并对物理层（现场总线)的数据模型和访问方法进行封装。网关根据其他组件写入的值对执行器进行相应操作，并向其他组件（存储器和应用单元）提供传感器读取的数值。4.1.2存储器存储器组件存储历史数据，其他组件写入的数值被永久保存在后端磁盘，当其他组件请求获取数据时，存储器还负责提供相应的值。4.1.3应用单元应用单元组件针对传感器读取的数据和执行器的指令提供相关的应用。应用单元可以提供用户接以显示当前环境状况，支持用户输入对执行器的设定策略，还可以作为一个虚拟设备实时分析传感器获取的数据，并提供分析结果。4.1.4注册器注册器作为网关、存储器及应用单元的代理，主要负责实现组件之间主动适当的绑定。注册器不属于数据平面，不会对传感器和执行器进行直接操作。本标准允许系统在没有注册器的情况下运行。4.2典型通信过程组件和注册器之间典型的通信协议过程见图2实线表示组件之间的通信，虚线表示组件与注册器之间的通信。典日可生紧灯网关存储器应用单元注册器注册ookup(ty=”poin”）Blookup(type="component")lookup(type="component"数据c440444Dry(type=”'storageookup type="component"query(type="storage")Gquery(type=数据…数据Hquery(type=stream")数据图2典型的泛在绿色社区控制网络通信过程注册器管理组件的角色以及相应的点标识。当组件需要访问某个点标识对应的数据或接时，首先查询注册器。注册器会在返回的响应中携带管理该点标识对应的数据或接的组件的接入UR1。组件与注册器的交互是可选的，如果请求组件通过配置方式知道访间对象的URI,就不必向注册器查询。下面给出了从过程A到过程I的通信说明。注：每个通信过程的详细说明参见附录A。4理筑泰Z.Z沁.ET
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