ICS 35.110 L 79 中华人民共和国国家标准 GB/T 38637.1—2020 物联网 感知控制设备接入 第1部分：总体要求 Internet of thingsAccess of sensing and controlling device- Part 1: General requirements 2020-11-01实施 2020-04-28发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T 38637.1—2020 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 缩略语 总体要求 间接接入一般要求 6 6.1 接入设备 6.2 物联网网关 6.3 感知控制设备与物联网网关的接入通信方式 6.4 物联网网关与应用平台之间的接人通信方式 直接接人一般要求 7.1 接入设备 7.2 感知控制设备与应用平台的接人通信方式 8 应用层接人协议（AAP) 8.1 概述 8.2 消息格式和消息类型 8.3 消息交互模型 8.4 协议流程 8.5 协议功能协商要求 8.6 安全要求 9 协议适配 9.1 消息主题 9.2 底层协议服务接口 9.3 底层协议适配 附录A（资料性附录）AAP消息示例 GB/T38637.1—2020 前言 GB/T38637《物联网感知控制设备接入》分为以下两个部分： 第1部分：总体要求； —第2部分：数据管理要求。 本部分为GB/T38637的第1部分。 本部分按照GB/T1.1一2009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。 本部分由全国信息技术标准化技术委员会（SAC/TC28）提出并归口。 本部分起草单位：中国电子技术标准化研究院、普奥云信息科技（北京）有限公司、北京京航计算通 讯研究所、同济大学、浙江晶日科技股份有限公司、西安航天自动化股份有限公司、无锡物联网创新中心 有限公司、四川长虹电器股份有限公司、成都秦川物联网科技股份有限公司、天津市邮电设计院有限公 司、安徽中科美络信息技术有限公司。 本部分主要起草人：韩丽、柏文彦、卓兰、杨宏、郝创博、李然、陈德基、沈庆跃、庄宝森、杨拓宇、 董接莲、杨会甲、王新芳、张磊、王平松、张建奇、张建锋、王科、王东豪、李世成、权亚强、徐锐、戴朋龙。 GB/T38637.1—2020 物联网 感知控制设备接入 第1部分：总体要求 1范围 GB/T38637的本部分规定了物联网系统中感知控制设备接入的接人要求、应用层接入协议和协 议适配。 本部分适用于物联网感知控制设备的规划和研发 2规范性引用文件 2 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干本文 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/T33474一2016物联网参考体系结构 3 术语和定义 52G 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 感知控制设备 sense and control device 处于物联网感知控制域，具备与外部系统双向通信能力，用于收集物理世界的信息并能够发送或接 收处理外部命令的装置。 3.2 智能感知控制设备 intelligent sense and control device 具有信息处理部件的感知控制设备（3.1）。 3.3 物联网网关 internet of things gateway 具有数据存储能力、计算能力和协议转换能力等，可通过北向接口与应用平台建立通信连接和通过 南向接口与感知控制设备进行通信的实体，其形态可以是独立设备或软件。 4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 AAP：应用层接人协议（AccessApplicationProtocol) HTTP：超文本传输协议（HyperTextTransferProtocol) JSON:JS对象简谱(JavaScriptObjectNotation) MQTT：遥测传输协议（MessageQueueTelemetryTransport) SSL：安全套接层（SecureSocketsLayer） TLS：安全传输层协议（TransportLayerSecurity） 1 GB/T38637.1—2020 5总体要求 根据GB/T33474一2016给出的物联网参考体系结构，感知控制设备接人至资源交换域、服务提供 域和运维管理域主要实现以下三种目的： a）接入资源交换域的软硬件系统，实现信息交互与共享； b）接入服务提供域的基础服务系统，实现感知和操控信息交互； c）接入运维管控域的软硬件系统，实现信息交互与共享。 感知控制设备接入所涉及的关联关系如图1所示的关联关系7、关联关系8和关联关系9。 用户域 服务提供域 资源交换域 运维管控域 7 感知控制域 6 日标对象域 说明： 关联关系（X代表图中数字1~12) 图1感知控制设备接入的定位 实际物联网系统中，资源交换域、服务提供域和运维管控域的软硬件设备通常部署在云端或中心服 务器，构成应用平台。感知控制设备接入应用平台的方式可分为经物联网网关的间接接人和不经物联 网网关的直接接入，如图2所示，其中感知控制设备或者物联网网关可采用应用层接入协议接入应用平 台。接入方式如下： a) 间接接入：感知控制设备的通信能力或数据处理能力有限时，多个感知控制设备经物联网 网关汇聚中转，接入应用平台。感知控制设备通过本地局域网络与物联网网关连接，物联 网网关通过广域网络与应用平台连接。物联网网关提供协议转换、地址映射、数据处理等 功能。 b）直接接入：感知控制设备可直接与其他域中设备或系统进行互联。 2 GB/T 38637.1—2020 用户域 应用台 资源交换域 服务提供域 运维管控域 问接接入 直接接入 物联网网关 感知控制设备1 感知控制设备1 感知控制设备片 感知控制设备m 用户域 图2 感知控制设备接入方式 6间接接入一般要求 6.1接入设备 应支持非智能感知控制设备和智能感知控制设备两种类型设备接人。 6.2 物联网网关 物联网网关在间接接人方式中应满足如下要求： a) 非智能感知控制设备应采用模拟信号接入物联网网关； b) 智能感知控制设备应采用数字信号接人物联网网关； c） 物联网网关应采用数字信号接入应用平台。 6.3 感知控制设备与物联网网关的接入通信方式 感知控制设备接人物联网网关的通信方式要求如下： 宜采用有线或短距离无线传输网络； a) b) 宜支持相应的有线或无线传输协议。 6.4 物联网网关与应用平台之间的接入通信方式 物联网网关接入应用平台的通信方式要求如下： a) 宜采用专用或公用数据通信网络，如专用光纤传输或者运营商提供的移动通信网络等： b) 宜支持主备用通信方式共存和主备用通信方式自动切换： c) 应采取有效的网络通信安全防护措施，保证通信安全。 3 GB/T38637.1—2020 7直接接入一般要求 7.1接入设备 应支持智能感知控制设备接入。 7.2感知控制设备与应用平台的接入通信方式 感知控制设备接入应用平台的通信方式要求如下： a）通常宜采用广域无线通信方式，如蜂窝网络、非蜂窝网络等； b）有特殊需求时，可使用有线通信方式； 应采取有效的网络通信安全防护措施，保证通信安全。 8应用层接入协议（AAP） 8.1概述 AAP属于应用层消息类协议，其运行载体为智能感知控制设备、物联网网关（间接接入时）和应用 平台。 AAP适配以下三类底层协议： a 基于消息代理进行发布和订阅的消息协议，如MQTT等； b）基于请求/响应的点对点应用层协议，如HTTP等； c）点对点的消息包传送协议，如Websocket等。 8.2 消息格式和消息类型 AAP消息由协议行、消息头和消息体三部分构成： a)t 协议行应至少包括格式标志和协议版本号。协议行的第1个字节是消息格式标志，表示消息 头和消息体的编码格式。如，由J”开头代表JSON格式，由B"开头代表二进制格式。 b) 消息头应至少包括消息类型，还可包括时间戳、消息体的编码指示、压缩相关信息、认证和加密 的信息等。 ） 消息接收端应根据消息头进行消息体的识别、解码、认证和解密。 AAP的消息及消息类型见表1，除注销消息外其余每种消息包括请求消息和应答消息两种类型 （其名称用原语给出），消息描述是对该种消息的描述 表1AAP的消息及消息类型 消息类型 消息名称 消息描述 物联网网关注册消息 Req gatewayRegisterReq 注册消息，物联网网关在应用平台进行注册 Rpl gatewayRegisterRpl 智能感知控制设备注册消息 Req deviceRegisterReq 注册消息，智能感知控制设备在应用平台进行注册 Rpl deviceRegisterRpl 4