YD/T 2821-2015
基本信息
标准号： YD/T 2821-2015
中文名称：基于广域网通信的感知测控类设备快速自服务部署技术要求
标准类别：通信行业标准(YD)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
下载格式：.zip .pdf
下载大小：1263822
相关标签： 基于 广域网 通信 感知 测控 设备 快速 服务 部署 技术
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
YD/T 2821-2015.Technical requirements on WAN based fast and self-deployment of sensor and actuator type of devices.
1范围
YD/T 2821规定了基于广域网通信的感知测控类设备在各种应用和场景下快速自服务部署的总体技术要求。包含应用定义、应用框架，以及感知延伸层、网络层、应用层，以及安全要求描述等方面。
YD/T 2821适用于感知测控类设备在各种应用和场景下的快速自服务部署。
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，仅所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。
GB/T 7665-2005传感器通用术语
YD/T 2437-2012物联网总体框 架与技术要求
YDB 062-2011泛在网术语
3缩略语
下列缩略语适用于本文件。
2G 2 Generation Communication 第二代移动通信
3G 3 Generation Communication 第三代移动通信
DoS Denial of Service 拒绝服务
4术语与定义
下列术语和定义适用于本文件。
4.1物联网相关术语
4.1.1
物联网终端Terminal of IOT
可以直接与物联网网络/业务层相关功能实体进行交互的终端，典型的代表有移动终端、RFID读写器。[YD/T 2437- -2012，定义7.2.1]
4.1.2
物联网应用支撑管理平台Application Support Platform of IOT
物联网应用支撑管理平台向物联网应用提供一些共性的能力和支撑，并提供开放的接口，使应用可以接入和使用网络资源和能力。通过向具体物联网应用屏蔽底层具体网络实现，可以简化和降低上层物联网应用开发和部署的复杂度。[YD/T 2437-2012，定义7.2.6]
1范围
YD/T 2821规定了基于广域网通信的感知测控类设备在各种应用和场景下快速自服务部署的总体技术要求。包含应用定义、应用框架，以及感知延伸层、网络层、应用层，以及安全要求描述等方面。
YD/T 2821适用于感知测控类设备在各种应用和场景下的快速自服务部署。
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，仅所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。
GB/T 7665-2005传感器通用术语
YD/T 2437-2012物联网总体框 架与技术要求
YDB 062-2011泛在网术语
3缩略语
下列缩略语适用于本文件。
2G 2 Generation Communication 第二代移动通信
3G 3 Generation Communication 第三代移动通信
DoS Denial of Service 拒绝服务
4术语与定义
下列术语和定义适用于本文件。
4.1物联网相关术语
4.1.1
物联网终端Terminal of IOT
可以直接与物联网网络/业务层相关功能实体进行交互的终端，典型的代表有移动终端、RFID读写器。[YD/T 2437- -2012，定义7.2.1]
4.1.2
物联网应用支撑管理平台Application Support Platform of IOT
物联网应用支撑管理平台向物联网应用提供一些共性的能力和支撑，并提供开放的接口，使应用可以接入和使用网络资源和能力。通过向具体物联网应用屏蔽底层具体网络实现，可以简化和降低上层物联网应用开发和部署的复杂度。[YD/T 2437-2012，定义7.2.6]
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标准内容
ICS33.040
中华人民共和宝玉通信行标准
YD/T2821-2015
基于广域网通信的感知测控类设备快速自服务部署技术要求
Technical requirements on WAN based fast and self-deploymentof sensorand actuatortype of devices2015-04-30发布
2015-07-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前
规范性引用文件
缩略语·
4术语与定义·
4.1物联网相关术语
4.2传感器/执行器相关术语·
4.3传感器通用性能术语
5感知测控类设备快速自服务定义5.1应用定义
5.2应用范围
6感知测控类设备快速自服务部署应用框架6.1DPDS模板
感知测控类设备快速自服务部署流程·6.2
6.3感知测控类设备快速自服务部署接口·7感知延伸层的技术要求
总体要求
7.2技术要求··
8网络层的技术要求·
8.1总体要求…·
8.2技术要求
9应用层的技术要求·
9.1总体要求
9.2技术要求
10安全要求….·
10.1信息安全要求…
10.2网络安全要求
附录A（资料性附录）传感器技术参数示例·附录B（资料性附录）DPDS参考信息次
YD/T2821-2016
YD/T2821-2016
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。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中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：中国电信集团公司、北京邮电大学、中国科学院声学研究所。本标准主要起草人：孙向辉、张春红、张宇、周开宇、封顺天、何亚溪HiiKAoNiKAcawwW.bzxz.Net
YD/T2821-2016
基于广域网通信的感知测控类设备快速自服务部署技术要求1范围
本标准规定了基于广域网通信的感知测控类设备在各种应用和场景下快速自服务部署的总体技术要求。包含应用定义、应用框架，以及感知延伸层、网络层、应用层，以及安全要求描述等方面。本标准适用于感知测控类设备在各种应用和场景下的快速自服务部署。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，仅所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。GB/T 7665-2005
YD/T2437-2012
YDB062-2011
3缩略语
传感器通用术语
物联网总体框架与技术要求
泛在网术语
下列缩略语适用于本文件。
4术语与定义
2 Generation Communication
3 Generation Communication
Denial of Service
Device Profile Data Sheet
Device Profile Management
Internet of Things
Internet Protocol
LongTermEvolution
Fiber-to-the-x
Radio Frequency IdentificationTransmissionControlProtocol
x Digital Subscriber Line
下列术语和定义适用于本文件。4.1物联网相关术语
TerminalofIOT
物联网终端
第二代移动通信
第三代移动通信
拒绝服务
物联网终端描述文件
设备信息管理
物联网
互联网协议
长期演进
光纤接入
射频识别
串行数据接口
传输控制协议
数字用户线路
HiiKAoNiKAca
YD/T2821-2016
可以直接与物联网网络/业务层相关功能实体进行交互的终端，典型的代表有移动终端、RFID读写器。[YD/T2437-2012，定义7.2.1]4.1.2
物联网应用支撑管理平台ApplicationSupportPlatformofIoT物联网应用支撑管理平台向物联网应用提供一些共性的能力和支撑，并提供开放的接口，使应用可以接入和使用网络资源和能力。通过向具体物联网应用屏蔽底层具体网络实现，可以简化和降低上层物联网应用开发和部署的复杂度。[YD/T2437-2012，定义7.2.6]通常物联网应用支撑管理平台主要负责物联网相关设备的注册和管理，在本标准中，将这个平台简称为物联网后台管理系统。
4.2传感器/执行器相关术语
传感器Sensor
能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
执行器Actuator
在输入信号作用下，按照一定规律产生某种物理响应的器件或装置。4.2.3
模拟式传感器/模拟传感器AnalogTransducer/Senso输出信号为模拟量的传感器，例如电压、电流等。4.2.4
数字式传感器/数字传感器DigitalTransducer/Sensor输出信号为数字量或数字编码的传感器，例如RS485等。4.3传感器通用性能术语
测量范围MeasuringRange
在允许误差限内由被测量的两个值确定的区间。被测量的最高、最低值分别称为测量范围的“上限值”、“下限值”。
量程Span
测量范围上、下限值之间的代数差。4.3.3
准确度Accuracy
测量结果与被测量的真值之间的一致程度。4.3.4
分辨率Resolution
传感器在规定测量范围内可能检测出的被测量的最小变化量。2
HiiKAoNiKAca
长期稳定性LongtermStability
传感器在一个较长的时间内保持其特性恒定的能力。YD/T2821-2016
注：以上这些指标来源于《传感器通用术语》（GB/T7665-2006）定义。通常，这些指标也被称为技术参数，在本标准中，统一使用技术参数这个名称5感知测控类设备快速自服务定义5.1应用定义
5.1.1感知测控类设备定义
在本标准中，感知测控类设备，是指能实现信息采集和控制指令执行的设备，通常包括传感器和执行器。
传感器通常由敏感元件和转换元件组成，将环境参数转换为输出信号。根据输出信号的分类，传感器通常分为模拟型传感器和数字型传感器。模拟型传感器通常输出电流、电压等信号，数字传感器使用标准通信接口输出，例如RS485等。执行器将输入信号转换为物理响应，例如电磁开关，将电压信号转化为开关操作。
传感器和执行器主要负责信号的转换，通常不具备计算和网络通信功能。5.1.2基于广域网通信的定义
在本标准中，基于广域网通信，是指与感知测控类设备连接的物联网终端具备广域网通信的能力。广域网通信，通常包括通信网、互联网，以及行业专网。广域网通信接口如图1所示。S1
物联网终端
通信网
一/互联网/行业专网
图1广域网通信接口示意
物联网应用
/支撑管理平台
图1中S1为广域网通信接口，接口协议和技术通常使用2G/3G、以太网、宽带无线接入、xDSL等。5.1.3感知测控类物联网终端分类根据前面所述，在物联网应用中，感知测控类设备需要与物联网终端相连。在实际情况中，物联网终端与传感器/执行器之间有多种连接方式，根据需求和场景不同，使用不同的连接方式。根据传感器/执行器和物联网终端的连接方式不同，可以将物联网终端分为集成式和分离式。在分离式物联网终端中，根据传感器/执行器和物联网终端之间接口的不同、以及物联网终端配置的不同，又分为预配置、智能适配，以及通用等形式。下面这些不同类型的物联网终端，是本标准适用的物联网终端场景。其他类型的物联网终端，可以参照介绍，使用本标准。
5.1.3.1集成式物联网终端
集成式物联网终端如图2所示。
在这种类型终端中，传感器/执行器和物联网终端集成在一个终端中，如图2所示，部署人员和用户无需再对设备进行进一步的组装和配置。这种类型设备的安装，部署和使用相对简单，对部署人员和用户的技术需求较低。目前主要广泛应用于家庭、个人等场景中。3
TiikAoNnikAca
YD/T2821-2016
传感器
传感器
执行器
物联网终端
物联网终端模
图2集成式物联网终端示意
这种集成式终端对外表现为一个整体终端设备，通过S1接口实现数据通信。5.1.3.2预配置的分离式物联网终端预配置的分离式物联网终端如图3所示。S2
传感器
传感器
执行器
物联网终端设备
图3预配置的分离式物联网终端示意S
在这种类型终端中，传感器/执行器和物联网终端为独立的设备，通过物理接口S2相连，如图3所示。分离式终端的特点在于，部署人员和用户可以根据需求，自行更换传感器/控制器设备，部署比较灵活。这种方式对部署人员和用户的技术要求较高，主要用于一些行业场景中。预配置，是指物联网终端在出厂前，对每个端口所能连接的传感器/执行器类型和技术参数进行限定和预定义。部署人员或者用户，只能在符合预定义的传感器/执行器中进行选择或者替换。S2接口为传感器执行器与物联网终端之间的物理接口，目前这个接口主要为模拟接口和数字接口两类。当S2为模拟接口时，可以表现为电压、电流信号等模拟信号；当S2为数字接口时，目前比较主流的数字接口为RS485接口。
5.1.3.3智能适配形式的分离式物联网终端智能适配形式的分离式物联网终端如图4所示。S3
传感器
传感器
执行器
智能物联网终端设备
图4智能识别形式的分离式物联网终端示意S
智能识别形式的物联网终端，主要用于连接智能传感器，如图4所示。这些传感器使用特定的总线4
HiiKAoNiKAca
YD/T2821-2016
和接口S3，当这些智能传感器与物联网终端连接时，物联网终端通过特定总线和接口规范，自动识别和获取传感器的描述信息。
S3接口为智能传感器接口，由于需要特定的物理层/链路层定义，该类接口目前较少，只在一些小范围、特定场景内使用，IEEE1451中定义的智能传感器接口协议为S3的一个实现。5.1.3.4通用形式的分离式物联网终端通用形式的分离式物联网终端如图5所示。S2
传感器
传感器
执行器
物联网终端
图5通用形式的分离式传感器终端示意S1
在这种类型终端中，部署人员或者用户可以将符合物理接口标准的不同类型传感器/执行器与物联网终端进行连接，如图5所示。例如，物联网终端的某个接口为模拟型物理接口，部署人员或者用户，可以根据需要，在这个接口上连接符合物理标准的所有类型的模拟传感器。这种类型的终端，给了部署人员很大的灵活性，可以根据需求更换多种传感器/执行器设备，只要符合接口物理标准即可。
5.1.4感知测控类设备快速自服务部署定义在涉及感知测控类设备（传感器/执行器）的物联网应用中，传感器/执行器首先需要在物联网应用的后台管理系统中进行配置，也即需要将传感器/执行器的技术参数信息在后台管理系统中的相关模块进行保存。
传感器/执行器的技术参数信息及正确与否对于物联网应用非常重要。由于传感器种类众多，传感器的技术参数种类繁多，即使同一类型，不同厂家生产的传感器的技术参数信息也不尽相同。附录A中给出了一个实际的温度传感器的技术参数示例。在本标准中，感知测控类设备的部署，定义为在一个感知测控类物联网业务系统安装，调试和维护过程中，传感器执行器的技术参数信息在物联网后台管理系统中实现正确配置，使得后台管理系统中的应用层以及其他模块能够正确地处理这个传感器的数据，以及向执行器发送正确的执行指令。感知测控类设备快速自服务部署的定义为，在一个涉及感知测控类设备（传感器/执行器）的物联网应用系统中，以统一模板文件的形式，将传感器/执行器的技术参数信息保存在物联网终端侧：在物联网终端运行时，自动向后台管理系统上报终端所连接的传感器/执行器的技术参数信息，从而快速地实现感知测控类设备的技术参数在后台系统中的自动配置。司时，物联网后台管理系统在收到传感器/执行器的技术参数后，也可以向传感器/执行器发送参数信息，实现对感知测控类设备的快速配置。这个参数信息可以为传感器的配置信息、校准信息，或者执行器的配置信息等。
5.2应用范围
感知测控类设备快速自服务部署可以应用在所有涉及连接传感器/执行器设备的物联网终端的感知5
iiiKAoNiKAca
YD/T2821-2016
测控类物联网业务中，尤其在目前传感器/执行器设备的技术参数描述没有统一标准定义和规范的市场现状下，通过制定本标准，可以使传感器/执行器的技术参数描述遵循统一的格式：采用通用的方式来解析传感器/执行器的技术参数信息，增加物联网终端之间、以及物联网终端和物联网应用之间的互通性，实现相关系统和设备的快速自部署。感知测控类设备快速自服务部署标准可以应用在个人、家庭感知测控类物联网应用中，以及涉及传感器/执行器部署的行业物联网应用中，例如远程环境监测、智慧农业等。6感知测控类设备快速自服务部署应用框架感知测控类设备快速自服务部署应用框架如图6所示。通信网
DPMClient
物联网终端
/互联网/行业
网络层
DPMServer
头设备管理
一头用户管理
后台管理系统
图6感知测控类设备快速自服务部署应用框架在物联网终端设备系统中，内置DPM（DeviceProfileManagement）客户端模块（DPMClient），在这个模块中，以统一模版的形式保存该物联网终端连接的传感器/执行器的配置参数信息，简称为DPDS（DeviceProfileDataSheet），该信息的示例参见附录B。根据DPDS信息的流向不同，分为DPDS-u和DPDS-d两种信息格式。DPDS-u为物联网终端发送至后台管理系统的信息，主要用于终端上报传感器/执行器的参数信息：DPDS-d为物联网后台管理系统发送至终端的信息，主要用于后台管理系统向终端发送的预置的配置信息。
当物联网后台管理系统收到DPDS-u报文时，系统转交至DPMServer模块进行信息解析。DPMServer模块以统一DPDS模版形式对终端上报的DPDS-u信息进行解析，提取传感器/执行器的技术参数信息，并通过开放接口，将传感器/执行器技术参数信息提供给后台管理系统中的其他模块使用，例如“设备管理模块”和“用户管理模块”等。物联网后台管理系统收到终端侧发来的DPDS-u信息后，DPMServer首先判断该终端是否有预置配置信息，如果有，则以DPDS模版形式构建DPDS-d信息，然后发送至相应的DPMClient。终端上的DPMClient收到报文后，使用统一模版进行解析，获取配置信息后，由DPMClient模块通过接口将配置信息传递给终端上的功能模块进行相应处理。图6中的设备管理模块，通常是指物联网后台管理系统中的设备管理功能模块，主要是对物联网系统中涉及到的设备进行管理，包括设备的注册、配置信息保存、设备信息查询等。图6中的用户管理模块，通常是指物联网应用后台系统中的用户管理功能模块，主要是对该应用所涉及的用户进行管理，包括用户注册、用户权限修改，用户配置等。这两个模块的具体功能由具体物联网应用进行定义。6.1DPDS模板
DPDS模板以标准化的形式描述传感器/执行器的技术参数信息以及配置信息。DPDS-u和DPDS-d为基于DPDS模板的具体协议的实例。6
HiiKAoNiKAca
6.1.1DPDS-u信息
DPDS-u信息主要包括一些传感器和执行器的技术参数信息参考，例如：a）传感器的技术参数信息：
·生产厂商；
·型号；
·类型；
·量程；
·灵敏度。
b）执行器的技术参数信息：
．生产厂商；
·型号；
·类型：
·控制方式。
6.1.2DPDS-d信息
DPDS-d信息主要包括一些预置的配置信息，可以包括以下内容：·传感器上报周期：
·执行器初始状态。
6.2感知测控类设备快速自服务部署流程6.2.1DPDS-u信息流程
6.2.1.1DPDS-u信息生成
YD/T2821-2016
DPDS-u信息生成，是指在终端设备中的DPM客户端模块，按照统一模板和生成规则，为该终端设备连接的传感器/执行器生成相应的DPDS-u信息。生成后的DPDS-u信息保存在DPM模块内。根据物联网终端类型的不同，DPDS-u生成方式也不同。针对5.1.3中的4种类型的物联网终端，对应地有以下DPDS-u信息生成方式：a）针对集成式物联网终端，DPDS-u信息可以在出厂前由厂家生成、并直接保存在至终端系统中。这个DPDS-u信息不再改变。
b）针对预配置的分离式物联网终端，可由物联网终端生产厂家在终端设备出厂前，根据设备接口所固定连接传感器/执行器的信息，生成DPDS-u，并保存在终端系统中。这个DPDS-u信息不再改变。c）针对智能适配形式的分离式物联网终端，当智能传感器与物联网终端连接时，通过特定的总线和接口，物联网终端获取传感器的信息，自动生成DPDS-u信息，并保存在终端系统中。DPDS-u信息根据智能传感器的不同而随之变化。d）针对通用形式的分离式物联网终端，部署人员或者用户，自行根据需求选择传感器/执行器，然后与物联网终端连接，并通过本地DPDS-u生成接口或工具，将相应的传感器/执行器信息写入至物联网终端中。
6.2.1.2DPDS-u信息上报
物联网终端侧的DPDS-u信息正确地生成后，当物联网终端连接至网络，并与后台管理系统进行交互时，终端中的DPMClient将DPDS-u信息发送至后台系统进行处理。通常，这个步骤发生在设备接入7
YD/T2821-2016
认证之后，以及传感器数据报文上传之前。6.2.1.3DPDS-u信息解析
后台管理系统在收到含有DPDS-u信息的报文后，将该报文送至DPMSerVer进行内容解析。DPMServer模块根据模版进行解析，提取传感器/执行器的配置信息。6.2.1.4平台信息配置
物联网后台管理系统中一些管理或业务模块，需要物联网终端的传感器/执行器的信息，可以通过DPMServer提供的接口，获取传感器/执行器的相关参数和信息。6.2.2DPDS-d信息流程
6.2.2.1DPDS-d信息生成
物联网后台管理系统针对不同设备类型、用户，或者场所中的终端设备，根据模版，生成预置的配置信息。生成后的DPDS-d信息保存在DPMServer模块中。6.2.2.2DPDS-d信息发送
当物联网后台系统收到终端发来的DPDS-u信息后，首先确认DPMServer模块中是否有针对该终端的DPDS-d信息，如果有，则立刻发送至该终端：如果没有，则无需执行DPDS-d的相关操作。6.2.2.3DPDS-d信息解析
物联网终端收到DPDS-d的信息后，送至DPMClient进行内容解析。DPMClient模块提取终端的配置信息，然后通过接口，将配置信息发送至终端系统中的其他具体功能执行模块。6.3感知测控类设备快速自服务部署接口图7所示为接口参考点。其中A、B、D为外部接口，C为内部接口。DPDS-u生成
写入客户端
client
传感器终端
DPDS-d生成、
写入客户端
设备管理
用户管理
应用后台系统
图7感知测控类设备快速自服务部署接口图示6.3.1外部接口参考点
6.3.1.1接口参考点A
接口参考点A为物联网终端侧的DPDS-u生成和写入接口，这个接口主要用于通用形式的分离式物联网终端（5.1.3.4）中。
在通用配置形式的分离式物联网终端中，部署人员或者用户需要根据所使用的传感器/执行器的具体技术参数信息，通过一个配置工具生成DPDS-u信息，然后通过接口A写入至物联网终端中的DPMClient模块。A接口协议可以包括串口通信协议、短信协议、TCP/IP协议等。8
6.3.1.2接口参考点B
YD/T2821-2016
接口参考点B为物联网系统中，物联网终端与后台管理系统之间的接口，主要是DPDS信息的传输。B接口参考点基于5.1.2中定义的广域网通信接口S1，使用TCP/IP协议族。6.3.1.3接口参考点D
接口参考点D为物联网后台管理系统侧的DPDS-d生成和写入接口。系统管理人员可以预先设置终端配置规则，形成DPDS-d信息，保存在DPMServer中。6.3.2内部接口参考点
6.3.2.1接口参考点C
接口参考点C为后台管理系统中的内部接口，通过这个接口，DPMServer可以将解析后的传感器/执行器的技术参数信息传递给后台管理系统中的其他模块。这个接口可以为系统调用接口，或者Web服务接口。
感知延伸层的技术要求
7.1总体要求
对感知延伸层的总体要求如下：a）扩展性：有传感器/执行器设备加入或者脱离时，应保证物联网终端能够正常运行：b）可靠性：应保证数据传输的可靠性，并有良好的容错能力；c）安全性：应具有对物联网终端的访问控制功能。7.2技术要求
7.2.1集成式物联网终端
集成式物联网终端应具有：
a）感知测控设备：物联网终端中内置传感器/执行器：b）DPDS功能：运行DPMClient模块，提供DPDS-u报文的生成和发送能力，以及DPDS-d报文接收和解析能力：
c）网络通信：具备广域网通信接口。7.2.2预配置的分离式物联网终端预配置的分离式物联网终端应具有：a）感知测控设备外部接口：通过此接口，物联网终端与外置的传感器/执行器进行连接，接口可以为模拟型或者数字型；
b）DPDS功能：运行DPMClient模块，提供DPDS-u报文的生成和发送能力，提供DPDS-d报文接收和解析能力；
c）网络通信：具备广域网通信接口。7.2.3智能适配形式的分离式物联网终端智能适配形式的分离式物联网终端应具有：a）感知测控设备外部接口：通过此接口，物联网终端与外置的传感器/执行器进行连接，接口为智能适配接口：
b）智能适配：终端具备智能适配能力，通过智能适配接口，可以自动获取传感器/执行器的技术参9
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中华人民共和宝玉通信行标准
YD/T2821-2015
基于广域网通信的感知测控类设备快速自服务部署技术要求
Technical requirements on WAN based fast and self-deploymentof sensorand actuatortype of devices2015-04-30发布
2015-07-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前
规范性引用文件
缩略语·
4术语与定义·
4.1物联网相关术语
4.2传感器/执行器相关术语·
4.3传感器通用性能术语
5感知测控类设备快速自服务定义5.1应用定义
5.2应用范围
6感知测控类设备快速自服务部署应用框架6.1DPDS模板
感知测控类设备快速自服务部署流程·6.2
6.3感知测控类设备快速自服务部署接口·7感知延伸层的技术要求
总体要求
7.2技术要求··
8网络层的技术要求·
8.1总体要求…·
8.2技术要求
9应用层的技术要求·
9.1总体要求
9.2技术要求
10安全要求….·
10.1信息安全要求…
10.2网络安全要求
附录A（资料性附录）传感器技术参数示例·附录B（资料性附录）DPDS参考信息次
YD/T2821-2016
YD/T2821-2016
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。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中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：中国电信集团公司、北京邮电大学、中国科学院声学研究所。本标准主要起草人：孙向辉、张春红、张宇、周开宇、封顺天、何亚溪HiiKAoNiKAcawwW.bzxz.Net
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基于广域网通信的感知测控类设备快速自服务部署技术要求1范围
本标准规定了基于广域网通信的感知测控类设备在各种应用和场景下快速自服务部署的总体技术要求。包含应用定义、应用框架，以及感知延伸层、网络层、应用层，以及安全要求描述等方面。本标准适用于感知测控类设备在各种应用和场景下的快速自服务部署。2规范性引用文件
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传感器通用术语
物联网总体框架与技术要求
泛在网术语
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4术语与定义
2 Generation Communication
3 Generation Communication
Denial of Service
Device Profile Data Sheet
Device Profile Management
Internet of Things
Internet Protocol
LongTermEvolution
Fiber-to-the-x
Radio Frequency IdentificationTransmissionControlProtocol
x Digital Subscriber Line
下列术语和定义适用于本文件。4.1物联网相关术语
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物联网终端
第二代移动通信
第三代移动通信
拒绝服务
物联网终端描述文件
设备信息管理
物联网
互联网协议
长期演进
光纤接入
射频识别
串行数据接口
传输控制协议
数字用户线路
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YD/T2821-2016
可以直接与物联网网络/业务层相关功能实体进行交互的终端，典型的代表有移动终端、RFID读写器。[YD/T2437-2012，定义7.2.1]4.1.2
物联网应用支撑管理平台ApplicationSupportPlatformofIoT物联网应用支撑管理平台向物联网应用提供一些共性的能力和支撑，并提供开放的接口，使应用可以接入和使用网络资源和能力。通过向具体物联网应用屏蔽底层具体网络实现，可以简化和降低上层物联网应用开发和部署的复杂度。[YD/T2437-2012，定义7.2.6]通常物联网应用支撑管理平台主要负责物联网相关设备的注册和管理，在本标准中，将这个平台简称为物联网后台管理系统。
4.2传感器/执行器相关术语
传感器Sensor
能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
执行器Actuator
在输入信号作用下，按照一定规律产生某种物理响应的器件或装置。4.2.3
模拟式传感器/模拟传感器AnalogTransducer/Senso输出信号为模拟量的传感器，例如电压、电流等。4.2.4
数字式传感器/数字传感器DigitalTransducer/Sensor输出信号为数字量或数字编码的传感器，例如RS485等。4.3传感器通用性能术语
测量范围MeasuringRange
在允许误差限内由被测量的两个值确定的区间。被测量的最高、最低值分别称为测量范围的“上限值”、“下限值”。
量程Span
测量范围上、下限值之间的代数差。4.3.3
准确度Accuracy
测量结果与被测量的真值之间的一致程度。4.3.4
分辨率Resolution
传感器在规定测量范围内可能检测出的被测量的最小变化量。2
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长期稳定性LongtermStability
传感器在一个较长的时间内保持其特性恒定的能力。YD/T2821-2016
注：以上这些指标来源于《传感器通用术语》（GB/T7665-2006）定义。通常，这些指标也被称为技术参数，在本标准中，统一使用技术参数这个名称5感知测控类设备快速自服务定义5.1应用定义
5.1.1感知测控类设备定义
在本标准中，感知测控类设备，是指能实现信息采集和控制指令执行的设备，通常包括传感器和执行器。
传感器通常由敏感元件和转换元件组成，将环境参数转换为输出信号。根据输出信号的分类，传感器通常分为模拟型传感器和数字型传感器。模拟型传感器通常输出电流、电压等信号，数字传感器使用标准通信接口输出，例如RS485等。执行器将输入信号转换为物理响应，例如电磁开关，将电压信号转化为开关操作。
传感器和执行器主要负责信号的转换，通常不具备计算和网络通信功能。5.1.2基于广域网通信的定义
在本标准中，基于广域网通信，是指与感知测控类设备连接的物联网终端具备广域网通信的能力。广域网通信，通常包括通信网、互联网，以及行业专网。广域网通信接口如图1所示。S1
物联网终端
通信网
一/互联网/行业专网
图1广域网通信接口示意
物联网应用
/支撑管理平台
图1中S1为广域网通信接口，接口协议和技术通常使用2G/3G、以太网、宽带无线接入、xDSL等。5.1.3感知测控类物联网终端分类根据前面所述，在物联网应用中，感知测控类设备需要与物联网终端相连。在实际情况中，物联网终端与传感器/执行器之间有多种连接方式，根据需求和场景不同，使用不同的连接方式。根据传感器/执行器和物联网终端的连接方式不同，可以将物联网终端分为集成式和分离式。在分离式物联网终端中，根据传感器/执行器和物联网终端之间接口的不同、以及物联网终端配置的不同，又分为预配置、智能适配，以及通用等形式。下面这些不同类型的物联网终端，是本标准适用的物联网终端场景。其他类型的物联网终端，可以参照介绍，使用本标准。
5.1.3.1集成式物联网终端
集成式物联网终端如图2所示。
在这种类型终端中，传感器/执行器和物联网终端集成在一个终端中，如图2所示，部署人员和用户无需再对设备进行进一步的组装和配置。这种类型设备的安装，部署和使用相对简单，对部署人员和用户的技术需求较低。目前主要广泛应用于家庭、个人等场景中。3
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传感器
传感器
执行器
物联网终端
物联网终端模
图2集成式物联网终端示意
这种集成式终端对外表现为一个整体终端设备，通过S1接口实现数据通信。5.1.3.2预配置的分离式物联网终端预配置的分离式物联网终端如图3所示。S2
传感器
传感器
执行器
物联网终端设备
图3预配置的分离式物联网终端示意S
在这种类型终端中，传感器/执行器和物联网终端为独立的设备，通过物理接口S2相连，如图3所示。分离式终端的特点在于，部署人员和用户可以根据需求，自行更换传感器/控制器设备，部署比较灵活。这种方式对部署人员和用户的技术要求较高，主要用于一些行业场景中。预配置，是指物联网终端在出厂前，对每个端口所能连接的传感器/执行器类型和技术参数进行限定和预定义。部署人员或者用户，只能在符合预定义的传感器/执行器中进行选择或者替换。S2接口为传感器执行器与物联网终端之间的物理接口，目前这个接口主要为模拟接口和数字接口两类。当S2为模拟接口时，可以表现为电压、电流信号等模拟信号；当S2为数字接口时，目前比较主流的数字接口为RS485接口。
5.1.3.3智能适配形式的分离式物联网终端智能适配形式的分离式物联网终端如图4所示。S3
传感器
传感器
执行器
智能物联网终端设备
图4智能识别形式的分离式物联网终端示意S
智能识别形式的物联网终端，主要用于连接智能传感器，如图4所示。这些传感器使用特定的总线4
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和接口S3，当这些智能传感器与物联网终端连接时，物联网终端通过特定总线和接口规范，自动识别和获取传感器的描述信息。
S3接口为智能传感器接口，由于需要特定的物理层/链路层定义，该类接口目前较少，只在一些小范围、特定场景内使用，IEEE1451中定义的智能传感器接口协议为S3的一个实现。5.1.3.4通用形式的分离式物联网终端通用形式的分离式物联网终端如图5所示。S2
传感器
传感器
执行器
物联网终端
图5通用形式的分离式传感器终端示意S1
在这种类型终端中，部署人员或者用户可以将符合物理接口标准的不同类型传感器/执行器与物联网终端进行连接，如图5所示。例如，物联网终端的某个接口为模拟型物理接口，部署人员或者用户，可以根据需要，在这个接口上连接符合物理标准的所有类型的模拟传感器。这种类型的终端，给了部署人员很大的灵活性，可以根据需求更换多种传感器/执行器设备，只要符合接口物理标准即可。
5.1.4感知测控类设备快速自服务部署定义在涉及感知测控类设备（传感器/执行器）的物联网应用中，传感器/执行器首先需要在物联网应用的后台管理系统中进行配置，也即需要将传感器/执行器的技术参数信息在后台管理系统中的相关模块进行保存。
传感器/执行器的技术参数信息及正确与否对于物联网应用非常重要。由于传感器种类众多，传感器的技术参数种类繁多，即使同一类型，不同厂家生产的传感器的技术参数信息也不尽相同。附录A中给出了一个实际的温度传感器的技术参数示例。在本标准中，感知测控类设备的部署，定义为在一个感知测控类物联网业务系统安装，调试和维护过程中，传感器执行器的技术参数信息在物联网后台管理系统中实现正确配置，使得后台管理系统中的应用层以及其他模块能够正确地处理这个传感器的数据，以及向执行器发送正确的执行指令。感知测控类设备快速自服务部署的定义为，在一个涉及感知测控类设备（传感器/执行器）的物联网应用系统中，以统一模板文件的形式，将传感器/执行器的技术参数信息保存在物联网终端侧：在物联网终端运行时，自动向后台管理系统上报终端所连接的传感器/执行器的技术参数信息，从而快速地实现感知测控类设备的技术参数在后台系统中的自动配置。司时，物联网后台管理系统在收到传感器/执行器的技术参数后，也可以向传感器/执行器发送参数信息，实现对感知测控类设备的快速配置。这个参数信息可以为传感器的配置信息、校准信息，或者执行器的配置信息等。
5.2应用范围
感知测控类设备快速自服务部署可以应用在所有涉及连接传感器/执行器设备的物联网终端的感知5
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测控类物联网业务中，尤其在目前传感器/执行器设备的技术参数描述没有统一标准定义和规范的市场现状下，通过制定本标准，可以使传感器/执行器的技术参数描述遵循统一的格式：采用通用的方式来解析传感器/执行器的技术参数信息，增加物联网终端之间、以及物联网终端和物联网应用之间的互通性，实现相关系统和设备的快速自部署。感知测控类设备快速自服务部署标准可以应用在个人、家庭感知测控类物联网应用中，以及涉及传感器/执行器部署的行业物联网应用中，例如远程环境监测、智慧农业等。6感知测控类设备快速自服务部署应用框架感知测控类设备快速自服务部署应用框架如图6所示。通信网
DPMClient
物联网终端
/互联网/行业
网络层
DPMServer
头设备管理
一头用户管理
后台管理系统
图6感知测控类设备快速自服务部署应用框架在物联网终端设备系统中，内置DPM（DeviceProfileManagement）客户端模块（DPMClient），在这个模块中，以统一模版的形式保存该物联网终端连接的传感器/执行器的配置参数信息，简称为DPDS（DeviceProfileDataSheet），该信息的示例参见附录B。根据DPDS信息的流向不同，分为DPDS-u和DPDS-d两种信息格式。DPDS-u为物联网终端发送至后台管理系统的信息，主要用于终端上报传感器/执行器的参数信息：DPDS-d为物联网后台管理系统发送至终端的信息，主要用于后台管理系统向终端发送的预置的配置信息。
当物联网后台管理系统收到DPDS-u报文时，系统转交至DPMServer模块进行信息解析。DPMServer模块以统一DPDS模版形式对终端上报的DPDS-u信息进行解析，提取传感器/执行器的技术参数信息，并通过开放接口，将传感器/执行器技术参数信息提供给后台管理系统中的其他模块使用，例如“设备管理模块”和“用户管理模块”等。物联网后台管理系统收到终端侧发来的DPDS-u信息后，DPMServer首先判断该终端是否有预置配置信息，如果有，则以DPDS模版形式构建DPDS-d信息，然后发送至相应的DPMClient。终端上的DPMClient收到报文后，使用统一模版进行解析，获取配置信息后，由DPMClient模块通过接口将配置信息传递给终端上的功能模块进行相应处理。图6中的设备管理模块，通常是指物联网后台管理系统中的设备管理功能模块，主要是对物联网系统中涉及到的设备进行管理，包括设备的注册、配置信息保存、设备信息查询等。图6中的用户管理模块，通常是指物联网应用后台系统中的用户管理功能模块，主要是对该应用所涉及的用户进行管理，包括用户注册、用户权限修改，用户配置等。这两个模块的具体功能由具体物联网应用进行定义。6.1DPDS模板
DPDS模板以标准化的形式描述传感器/执行器的技术参数信息以及配置信息。DPDS-u和DPDS-d为基于DPDS模板的具体协议的实例。6
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6.1.1DPDS-u信息
DPDS-u信息主要包括一些传感器和执行器的技术参数信息参考，例如：a）传感器的技术参数信息：
·生产厂商；
·型号；
·类型；
·量程；
·灵敏度。
b）执行器的技术参数信息：
．生产厂商；
·型号；
·类型：
·控制方式。
6.1.2DPDS-d信息
DPDS-d信息主要包括一些预置的配置信息，可以包括以下内容：·传感器上报周期：
·执行器初始状态。
6.2感知测控类设备快速自服务部署流程6.2.1DPDS-u信息流程
6.2.1.1DPDS-u信息生成
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DPDS-u信息生成，是指在终端设备中的DPM客户端模块，按照统一模板和生成规则，为该终端设备连接的传感器/执行器生成相应的DPDS-u信息。生成后的DPDS-u信息保存在DPM模块内。根据物联网终端类型的不同，DPDS-u生成方式也不同。针对5.1.3中的4种类型的物联网终端，对应地有以下DPDS-u信息生成方式：a）针对集成式物联网终端，DPDS-u信息可以在出厂前由厂家生成、并直接保存在至终端系统中。这个DPDS-u信息不再改变。
b）针对预配置的分离式物联网终端，可由物联网终端生产厂家在终端设备出厂前，根据设备接口所固定连接传感器/执行器的信息，生成DPDS-u，并保存在终端系统中。这个DPDS-u信息不再改变。c）针对智能适配形式的分离式物联网终端，当智能传感器与物联网终端连接时，通过特定的总线和接口，物联网终端获取传感器的信息，自动生成DPDS-u信息，并保存在终端系统中。DPDS-u信息根据智能传感器的不同而随之变化。d）针对通用形式的分离式物联网终端，部署人员或者用户，自行根据需求选择传感器/执行器，然后与物联网终端连接，并通过本地DPDS-u生成接口或工具，将相应的传感器/执行器信息写入至物联网终端中。
6.2.1.2DPDS-u信息上报
物联网终端侧的DPDS-u信息正确地生成后，当物联网终端连接至网络，并与后台管理系统进行交互时，终端中的DPMClient将DPDS-u信息发送至后台系统进行处理。通常，这个步骤发生在设备接入7
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认证之后，以及传感器数据报文上传之前。6.2.1.3DPDS-u信息解析
后台管理系统在收到含有DPDS-u信息的报文后，将该报文送至DPMSerVer进行内容解析。DPMServer模块根据模版进行解析，提取传感器/执行器的配置信息。6.2.1.4平台信息配置
物联网后台管理系统中一些管理或业务模块，需要物联网终端的传感器/执行器的信息，可以通过DPMServer提供的接口，获取传感器/执行器的相关参数和信息。6.2.2DPDS-d信息流程
6.2.2.1DPDS-d信息生成
物联网后台管理系统针对不同设备类型、用户，或者场所中的终端设备，根据模版，生成预置的配置信息。生成后的DPDS-d信息保存在DPMServer模块中。6.2.2.2DPDS-d信息发送
当物联网后台系统收到终端发来的DPDS-u信息后，首先确认DPMServer模块中是否有针对该终端的DPDS-d信息，如果有，则立刻发送至该终端：如果没有，则无需执行DPDS-d的相关操作。6.2.2.3DPDS-d信息解析
物联网终端收到DPDS-d的信息后，送至DPMClient进行内容解析。DPMClient模块提取终端的配置信息，然后通过接口，将配置信息发送至终端系统中的其他具体功能执行模块。6.3感知测控类设备快速自服务部署接口图7所示为接口参考点。其中A、B、D为外部接口，C为内部接口。DPDS-u生成
写入客户端
client
传感器终端
DPDS-d生成、
写入客户端
设备管理
用户管理
应用后台系统
图7感知测控类设备快速自服务部署接口图示6.3.1外部接口参考点
6.3.1.1接口参考点A
接口参考点A为物联网终端侧的DPDS-u生成和写入接口，这个接口主要用于通用形式的分离式物联网终端（5.1.3.4）中。
在通用配置形式的分离式物联网终端中，部署人员或者用户需要根据所使用的传感器/执行器的具体技术参数信息，通过一个配置工具生成DPDS-u信息，然后通过接口A写入至物联网终端中的DPMClient模块。A接口协议可以包括串口通信协议、短信协议、TCP/IP协议等。8
6.3.1.2接口参考点B
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接口参考点B为物联网系统中，物联网终端与后台管理系统之间的接口，主要是DPDS信息的传输。B接口参考点基于5.1.2中定义的广域网通信接口S1，使用TCP/IP协议族。6.3.1.3接口参考点D
接口参考点D为物联网后台管理系统侧的DPDS-d生成和写入接口。系统管理人员可以预先设置终端配置规则，形成DPDS-d信息，保存在DPMServer中。6.3.2内部接口参考点
6.3.2.1接口参考点C
接口参考点C为后台管理系统中的内部接口，通过这个接口，DPMServer可以将解析后的传感器/执行器的技术参数信息传递给后台管理系统中的其他模块。这个接口可以为系统调用接口，或者Web服务接口。
感知延伸层的技术要求
7.1总体要求
对感知延伸层的总体要求如下：a）扩展性：有传感器/执行器设备加入或者脱离时，应保证物联网终端能够正常运行：b）可靠性：应保证数据传输的可靠性，并有良好的容错能力；c）安全性：应具有对物联网终端的访问控制功能。7.2技术要求
7.2.1集成式物联网终端
集成式物联网终端应具有：
a）感知测控设备：物联网终端中内置传感器/执行器：b）DPDS功能：运行DPMClient模块，提供DPDS-u报文的生成和发送能力，以及DPDS-d报文接收和解析能力：
c）网络通信：具备广域网通信接口。7.2.2预配置的分离式物联网终端预配置的分离式物联网终端应具有：a）感知测控设备外部接口：通过此接口，物联网终端与外置的传感器/执行器进行连接，接口可以为模拟型或者数字型；
b）DPDS功能：运行DPMClient模块，提供DPDS-u报文的生成和发送能力，提供DPDS-d报文接收和解析能力；
c）网络通信：具备广域网通信接口。7.2.3智能适配形式的分离式物联网终端智能适配形式的分离式物联网终端应具有：a）感知测控设备外部接口：通过此接口，物联网终端与外置的传感器/执行器进行连接，接口为智能适配接口：
b）智能适配：终端具备智能适配能力，通过智能适配接口，可以自动获取传感器/执行器的技术参9
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