GB/T 40778.1-2021 物联网 面向Web开放服务的系统实现 第1部分：参考架构（正式版）

ICS35.110GB/T40778.1—2021第1部分：参考架构国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会GB/T40778.1—2021 I Ⅱ 3术语和定义 6物联网Web功能组件 6.1物联网Web功能组件描述 6.2协议适配 6.3物体描述 6.4物体发现 6.5物体共享 6.6安全保障 附录A(资料性)物联网面向Web开放服务的应用场景 5A.1通过边缘网关连接 5A.2与Web服务器直连 5IGB/T40778.1—2021本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件是GB/T40778《物联网面向Web开放服务的系统实现》的第1部分。GB/T40778已经发布了以下部分： 第2部分：物体描述方法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专利的责任。本文件由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC28)提出并归口。本文件起草单位：中国电子科技集团公司信息科学研究院、中国电子技术标准化研究院、无锡物联网产业研究院、深圳赛西信息技术有限公司、郑州大学、富士康工业互联网股份有限公司、南开大学、北京东土科技股份有限公司、无锡物联网创新中心有限公司。GB/T40778.1—2021本文件主要解决物联网发展过程中信息碎片化，打通信息孤岛，让物联网中的数据信息在各系统之间实现连接，达到物与物互联的目标，进而实现万物互联。本文件规定了面向Web开放服务的物联网系统的参考架构，为面向Web开放服务的物联网系统的顶层设计提供参考。GB/T40778《物联网面向Web开放服务的系统实现》计划由2个部分构成。——第1部分：参考架构。目的在于提供一套面向Web开放服务的物联网系统架构。——第2部分：物体描述方法。目的在于统一面向Web开放服务的异构物联网系统间物体描述。1GB/T40778.1—2021物联网面向Web开放服务的系统实现本文件适用于面向Web开放服务的物联网系统的顶层设计，为面向Web的开放服务与物体交互实现提供指导。2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。3术语和定义3.5通过Web技术提供的开放性服务。物联网系统中用于实现物联网面向Web开放服务的软件功能模块。下列缩略语适用于本文件。CoAP受限应用协议(ConstrainedApplicationProtocol)DHCP动态主机配置协议(DynamicHostConfigurationProtocol)FFD全功能设备(Full-functionDevice)2GB/T40778.1—2021HTTP超文本传输协议(HyperTextTransferProtocol)MQTT消息队列遥测传输(MessageQueuingTelemetryTransport)RFD受限功能设备(Reduced-functionDevice)TCP传输控制协议(TransmissionControlProtocol)UDP用户数据报协议(UserDatagramProtocol)5参考架构面向Web开放服务的物联网系统的参考架构如图1所示，包括RFD、FFD、边缘网关、Web服务器和Web客户端模块。面向Web开放服务的物联网系统应用场景见附录A。WebWeb客户端物联网Wcb功能组件物联网Web功能组件边缘网关物联网Web功能组件RFD物联网Web功能组件b2图1面向Web开放服务的物联网系统参考架构面向Web开放服务的物联网系统参考架构各部分描述如下：a)RFD:受限功能设备由于自身功能限制，本身不安装功能组件，需通过边缘网关与Web服务器进行信息传输；b)FFD:全功能设备自身安装物联网Web功能组件，通过边缘网关或直接通过网络与Web服务器进行信息传输，也可通过物联网Web功能组件，实现物联网的多种功能；c)边缘网关：部署在网络边缘侧的网关设备，可与RFD和FFD进行信息传输，通过网络与Web服务器进行信息传输，也可通过物联网Web功能组件，实现物联网的多种功能；d)Web服务器：可向Web客户端提供服务，通过物联网Web功能组件可提供物联网相关服务；e)Web客户端：可向Web服务器发出请求，通过物联网Web功能组件可呈现物联网相关服务；f)al:Web客户端向Web服务器发起物联网相关的Web服务请求；g)a2:将Web客户端请求内容进行传输，也可采用WebSocket进行推送；h)bl:RFD和FFD通过边缘网关与Web服务器之间的数据上报、控制指令下发等信息传输；i)b2:FFD与Web服务器之间的数据上报、控制指令下发等信息传输；j)cl:RFD采用本身低能耗的传输方式与边缘网关之间的数据上报、控制指令下发等信息传输；3络现源享络现源享资共6物联网Web功能组件物联网Web功能组件安装在相应模块上，用于向Web客户端提供物联网服务。物联网Web功能HTTPMQIICoAP其他属性状态动作能力接的能力，下面列出主要的Web协议，具体实现时可根据需要选择性使用。Web协议接入适配描述指令及执行和反馈行为结果的信息；的功能清单或服务列表等信息。物体发现功能对Web客户端提供发现接入物联网的RFD/FFD的能力，包括资源发现、数据发现、4GB/T40778.1—2021a)资源发现：Web资源发现是在大型分布Web环境获取信息的有效方法，可为用户提供一致的、有组织的信息视图。Web系统根据用户的搜索目标，以智能化收集与主题相关的页面集合，然后采用机器学习或信息检索的方法对收集到的信息进行智能处理和分析，最后以方便、有效的检索方式满足用户的信息检索需求。b)数据发现：通过通用的数据格式和交换格式，在网页中以标准化的方式表达它们之间的关系，c)网络发现：接入网络的设备通过DHCP等方式自动获取IP地址，以网络发现协议的形式向网络内的其他物体进行广播，让设备在网络内互相发现。用户可通过网络发现的方式发现网络范围内物体信息资源。d)能力发现：物联网系统根据不同的要求会形成整体的能力，该能力可以通过物体描述功能在能力段进行描述，并在全网进行广播或者订阅。用户可以通过网络对其所具备的整体能力进6.5物体共享物体共享功能可在相应的安全保障下，将接入物联网的RFD/FFD在不同的Web服务器和Web客户端之间进行共享，资源共享、数据共享、网络共享和能力共享是物体共享的四种方式，具体描述a)功能共享：可将RFD/FFD所具备的功能在不同的Web服务器和Web客户端之间共享；b)资源共享：可将物联网所具备的网络资源、数据资源等在不同的Web服务器和Web客户端之c)网络共享：可将物联网系统的网络连接在不同的Web服务器和Web客户端之间共享；d)能力共享：可将物联网系统所具备的能力在不同的Web服务器和Web客户端之间共享。6.6安全保障b)数据安全：对物联网面向Web所开放的服务提供全链条的数据安全服务，保障传递数据的秘和信息传输的安全性。5(资料性)物联网面向Web开放服务的应用场景A.1通过边缘网关连接该场景描述如下：RFD与边缘网关连接，通过边缘网关与Web服务器进行交互，用户通过Web客户端获取物联网信息。通过边缘网关连接示例如图A.1所示，温度传感器、门禁传感器等RFD和智能门锁、摄像头等FFD通过边缘网关与Web服务器保持通信，用户通过Web客户端可以查看设备数据InLcrnctWeb服务器Web客户端边缘网关5FFl)FFl)图A.1通过边缘网关连接