ICS33.030 M 32 中华人民共和国国家标准 GB/T 40022—2021 基于公众电信网的物联网总体要求 General requirements of internet of things based on public telecommunicationnetwork 2021-04-30发布 2021-11-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T 40022—2021 目 次 前言 1范围 2术语、定义和缩略语 2.1 术语和定义 2.2 缩略语 3 概述及架构 3.1 概述 3.2 感知延伸层 3.3 网络层 3.4 业务能力层 3.5 应用层 4 物联网应用能力要求 4.1 位置感知和共享 4.2 环境信息感知 4.3 远程控制与执行能力 4.4 信息服务功能 4.5 自组织组网能力 4.6 安全数据传输能力 5物联网技术要求 5.1 物联网通用能力要求 5.2 物联网网络层和业务层能力要求 5.3 物联网的感知延伸层能力要求 5.4 物联网运营支撑能力要求 11 5.5 物联网安全要求· 13 附录A（资料性附录） 物联网的总体特征 14 附录B（资料性附录）应用场景 16 GB/T 40022—2021 前言 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。 本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。 本标准由全国通信标准化技术委员会（SAC/TC485）归口。 本标准起草单位：中国移动通信集团有限公司、中国联合网络通信集团有限公司、中国电信集团公 司、中国信息通信研究院、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、大唐电信科技产业集团、上海贝 尔股份有限公司、北京邮电大学。 本标准主要起草人：王红梅、刘越、王崇萍、贾雪琴、欧亮、藏磊、周怡、徐培利、邢晓江、徐晖、魏文、 胡铮 GB/T 40022—2021 基于公众电信网的物联网总体要求 1范围 本标准提出了基于公众电信网的物联网总体架构，规定了公众电信网支持物联网应用的能力要求 和基于公众电信网的分层的物联网技术要求 本标准适用于基于公众电信网的物联网应用系统， 549 术语、定义和缩略语 2.1术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1.1 物联网 internet of things 通过部署具有一定感知、计算、执行和通信等能力的各种设备，获得物理世界的信息或对物理世界 的物体进行控制，通过网络实现信息的传输、协同和处理，从而实现人与物通信、物与物通信的网络。 注：物联网的总体特征参见附录A。 2.1.2 物联网端节点 end nodeof IoT 构成感知延伸层网络的传感器或者具有各种感知能力的设备，通过物联网接入网关与通信网络 相连。 2.1.3 物联网终端 terminal of loT 在物联网内实施人与物通信、物与物通信中信息发起和终结的设备 注：物联网终端宜具备信息采集和/或控制等功能， 2.1.4 物联网接入网关 access gateway of IoT 负责连接传感器网络和通信网络的设备。 2.2缩略语 下列缩略语适用于本文件。 ADSL：非对称数字用户环路（AsymmetricDigitalSubscriberLine） ARPU：每用户平均收人（AverageRevenuePerUser) Cell-ID：小区识别码（Cell-Identification） FTTx：光纤到户、楼、小区等的统称（FiberToThex) GPS：全球定位系统（GlobalPositioningSystem） HCC：家庭控制中心（HomeCentralControl) IoT：物联网(Internetof Things) QoS：服务质量（Qualityofservice） 1 GB/T40022—2021 RFID：射频识别（RationFrequencyIdentification） SMS：短消息服务（ShortMessageService） USSD：非结构化补充数据业务（UnstructuredSupplementaryServiceData) xDSL：各种数字用户线路技术的统称（xDigitalSubscriberLine） 3概述及架构 3.1概述 公众电信网分为四层：感知延伸层、网络层、业务能力层、应用层，见图1。 物联网应用分为两类，一类是通过电信运营商网络，并有电信运营商提供运营支撑能力；另一类是 纯通道类应用，仅利用电信运营商网络或固定网络。一些典型的物联网应用场景参见附录B。 应用层 管理支撑系统 网管系统 物联网应用支撑平台 业务能力层 计费系统 网络层 移动网/固定网 物联网接入网关 感知延仲层 物联网终温 物联网端节 感应器 点及网络 图1物联网总体架构图 3.2感知延伸层 感知延伸层主要包括物联网接人网关、物联网终端、以及传感器、二维码标签和识读器、RFID标签 和读写器、摄像头、GPS以及传感器网络等物联网端节点及网络、 物联网端节点及网络，对环境的感知，提供上传感知数据，使网络层、业务能力层及应用层获知物理 世界的更多状况和变化，以提高应对和掌控能力，同时接收网络层、业务能力层及应用层下发的控制指 令；物联网终端和物联网接人网关，提供物联网端节点及网络与网络层、业务能力层及应用层的远程通 信能力和一些业务的处理能力，如与物联网应用支撑平台对应的业务能力集、物联网应用、感知延伸层 网络的业务转换能力。 3.3网络层 通过无线、有线的接入网提供物联网应用的网络接入能力 3.4业务能力层 物联网应用接入，网络和通信选择，消息存储和处理，消息路由，设备管理，历史记录，安全，网络能力提 供（SMS/USSD等），业务管理，计费等。 2 GB/T40022—2021 3.5应用层 提供物联网行业、个人和家庭相关业务和应用 4物联网应用能力要求 4.1位置感知和共享 物联网应用系统应收集物联网终端及物联网端节点的位置信息，并根据物联网终端及物联网端节 点位置实现物联网应用功能；物联网终端或者物联网端节点应根据感知到的自身以及周围感兴趣的物 联网终端或物联网端节点的位置信息为基础，通过网络实现物联网应用功能。其中位置信息包括经纬 度、海拔等通过GPS、Cell-ID等感知到的地理位置信息，在室内通过室内装置获取到的建筑物内的相对 或绝对位置信息。较为典型的应用可包括： a）移动资产跟踪：通过在被跟踪的移动资产上加装位置感应装置以及通信功能实现对物品位置 的实时跟踪和监控，可用于贵重物品等防盗、使用状况跟踪等； b）车队管理：通过实时收集车队车辆的位置信息，结合业务活动安排确定车辆被正常使用，并且 对新的业务需求可调度最合适的车辆和驾驶人员予以执行； C 交通信息系统：对大量交通工具位置的跟踪及时获取道路通行状况、拥塞位置、多发地点及时 间等，可辅助帮助驾驶员选择更加快捷的路线。 4.2环境信息感知 物联网应用系统应通过局部或者广泛部署的物联网终端或者物联网端节点，收集各类物理的或者 化学的环境参数，由网络层、业务能力层或应用层对大量信息的综合处理实现物联网应用。典型的环境 信息包括温度、湿度、噪声、能见度、光强度、光谱、辐射、气体浓度（一氧化碳、二氧化碳等）、摄像头、人体 指标等。较为典型的应用可包括： a）远程视频监控：通过安装在监控位置的固定或者方位可调网络摄像头实现安防等视频监控 应用； b)1 仓库环境检测：对仓库内温度、湿度等环境的监测实时了解仓库运行状态，确保物品储存环境 符合存储要求； c)3 车辆和司机安全系统：通过车辆内的安全监测装置实时监控车辆及司机的安全状态，在出现安 全隐患时提示司机及服务团队及时做出处置以防正灾难的发生； d）老年人远程医疗监护和慢病患者远程医疗监护：基于经常性地收集人体指标数据及数据分析 向用户提供身体健康趋势、健康建议及在线咨询等服务； e） 其他应用：环境与防灾监控、火山和冰川监测、森林生态环境监测、地震监测、工厂监控、工程安 全监控、自动报警系统、土壤、空气、水质、气象检测等。 4.3远程控制与执行能力 物联网应用系统应以物联网终端、物联网端节点或者其他方式获取的信息作为物联网应用层，网络 层或业务能力层输人，物联网应用层、网络层或业务能力层通过与物联网执行节点的交互，控制物联网 终端或者物联网端节点实现某项功能执行的应用。应用可包括： a）电梯控制：对电梯的运行状态进行远程控制，并实现部分的远程维护保养和故障排查功能。 b）交通优化：通过对交通路口通行和排队状态的分析，结合近期重大公共活动事件远程调整和控 3 GB/T40022—2021 制红绿灯的时间规划，提升道路通行能力和对重大公共活动时间的支持。通过对大量车辆运 行速度的分析发现道路故障点，及时定位问题和做出正确的响应 c） 家电控制：远程实现对家电运行状态的控制，如在到家之前开启空调等。 d）农作物灌溉监测：统筹调度农作物灌溉管线开关控制，实现更加合理的灌溉作业。 e）灾害监测与恢复：远程启动灾害处理设施，降低灾害带来的损失。 4.4信息服务功能 物联网应用系统应通过泛在的网络服务能力，实现信息的及时推送。应用可包括： a）本地信息推送：本地热点感应和身份识别，实现定向的个性化信息推送服务。如通过本地网关 向广告牌推送动态广告信息 b）远程信息推送：系统应通过泛在的网络实现个性化的信息推送，如向移动中的应急指挥车推送 告示信息或通过直接接人网络的广告牌推送动态广告等。 4.5自组织组网能力 物联网应用系统的感知延伸层节点应通过快速自组织组网并与网络层、业务能力层及应用层的互 通实现应用所需的功能。应用可包括： a）火灾现场火情信息收集：通过投射等多种方式完成感知延伸层快速网络部署，感知延伸层网络 节点快速形成自组织网络提供综合的火情信息传递； b）车载网：车辆与车辆之间、车辆与道路基础设施之间，以及车载网网关与车内设备之间快速实 现组网，以支持业务所需数据的快速传递 4.6安全数据传输能力 物联网应用系统或应用支撑平台应通过建立安全的数据传输通道，实现与物联网终端或物联网端 节点进行安全交互。应用可包括： a）POS机：通过在金融服务机构后台服务系统与POS终端机之间建立安全可靠的通路，实现金 融类业务； b）自动售货机：通过在自动售货机与运营系统之间的安全可靠的数据通路。 5物联网技术要求 5.1物联网通用能力要求 5.1.1标识要求 物联网应能支持各类标识，以在一定范围内唯一识别物联网中的物理和逻辑实体，并通过标识找到 SAG目标对象或其相关信息。同时，物联网还应能提供对各类标识的管理能力。 5.1.2解析能力要求 物联网应能提供将某一物联网标识映射到与其相关的其他物联网标识或信息的能力。 5