GB-T 43958-2024 林草物联网 面向视频的无线传感器网络技术要求

ICS35.100.01CCSL66中华人民共和国国家标准GB/T43958—2024林草物联网面向视频的无线传感器网络技术要求Forestryandgrasslandinternetofthings—Technicalrequirementsforvideobasedonwirelesssensornetwork2024-04-25发布2024-04-25实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会ⅠGB/T43958—2024前言 Ⅲ1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14缩略语 25体系架构 26设备要求 36.1基本要求 36.2采集设备 36.3网络传输设备 46.4存储设备 66.5解码与显示设备 10ⅢGB/T43958—2024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专利的责任。本文件由国家林业和草原局提出。本文件由全国林业和草原信息标准化技术委员会(SAC/TC386)归口。本文件起草单位:中国电子技术标准化研究院、国家林业和草原局信息中心、中国电子技术标准化研究院华东分院、浙江大华技术股份有限公司、深圳赛西信息技术有限公司、深圳市海思半导体有限公司、宜昌市森林资源监测站、昆明市森林资源管理总站、北京赛西科技发展有限责任公司、航天科工(北京)空间信息应用股份有限公司、重庆邮电大学、浙江省林业信息宣传服务中心、中国航天科工信息技术研究院、上海交通大学。1GB/T43958—2024林草物联网面向视频的无线传感器网络技术要求1范围本文件规定了面向视频应用的林草物联网无线传感器网络的技术要求。本文件适用于面向视频应用的林草物联网无线传感器网络系统的设计、开发和应用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T4208—2017外壳防护等级(IP代码)GB/T15629.3—2014信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第3部分:带碰撞检测的载波侦听多址访问(CSMA/CD)的访问方法和物理层规范GB/T15629.1103—2006信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11部分:无线局域网媒体访问控制和物理层规范:附加管理域操作规范GB/T15629.15—2010信息技术系统间远程通求第15部分:低速无线个域网(WPAN)媒体访问控制和物理层规范GB/T28181—2022公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求GB/T30269.2—2013信息技术传感器网络第2部分:术语GB/T43957—2024林草物联网面向视频的无线传感器网络媒体访问控制和物理层协议SJ/T11292—2016计算机用液晶显示器通用规范SJ/T11343—2015数字电视液晶显示器通用规范3术语和定义GB/T30269.2—2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。林草物联网forestryandgrasslandinternetofthings在森林、草原、湿地、荒漠化和沙化等环境中,通过感知设备,按照约定的协议,进行物与物之间的信息交换和通信,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能的系统。[来源:LY/T2413.2—2015,3.1.1,有修改]3.2无线网桥wirelessbridge利用无线传输方式实现在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁。2GB/T43958—20244缩略语下列缩略语适用于本文件。4G:第四代移动通信技术(4thGenerationMobileCommunicationTechnology)5G:第五代移动通信技术(5thGenerationMobileCommunicationTechnology)ACK:确认字符(AcknowledgeCharacter)DVR:硬盘录像机(DigitalVideoRecorder)FTP:文件传输协议(FileTransferProtocol)HTTPS:超文本传输安全协议(HypertextTransferProtocolSecure)IP:互联网协议地址(InternetProtocolAddress)IPC:进程间通信(InterProcessCommunication)LTE:长期演进(LongTermEvolution)NVR:网络硬盘录像机(NetworkVideoRecorder)ONVIF:开放型网络视频接口论坛(OpenNetworkVideoInterfaceForum)RAID:独立冗余磁盘阵列(RedundantArrayofIndependentDisks)RTCP:实时传输控制协议(RealtimeTransportControlProtocol)RTP:实时传输协议(RealtimeTransportProtocol)RTSP:实时流传输协议(RealTimeStreamingProtocol)SDK:软件开发工具包(SoftwareDevelopmentKit)SNMP:简单网络管理协议(SimpleNetworkManagementProtocol)TFTP:简单文件传送协议(TrivialFileTransferProtocol)USB:通用串行总线(UniversalSerialBus)WSN:无线传感器网络(WirelessSensorNetwork)5体系架构面向林草视频应用的WSN体系架构如图1所示,分为WSN感知层、WSN承载层和WSN应用服务层。3GB/T43958—2024图1体系架构感知层主要包括采集设备,包括音视频采集设备、支持无线网桥的双光谱热成像设备等。承载层即基础支撑网络,把采集到的视频图像数据传输到应用服务层。承载层主要包括3种传输方式:运营商网络、无线网桥和其他网络,其他网络可包括局域网、无线局域网等。应用服务层主要包括存储设备、解码设备和显示设备。监控中心一般包括大屏显示系统、会议发言系统、数据存储系统、动力环境系统、消防系统和网络系统等几个主要部分。面向视频的无线传感器网络的关键设备包括:采集设备、网络传输网络设备、存储设备、解码与显示设备。6设备要求6.1基本要求视频监控联网系统的信息交换、传输、控制的设备应符合GB/T28181—2022。6.2采集设备6.2.1音视频采集设备音视频采集设备应支持2G、3G、4G和/或5G网络。音视频采集设备应满足下述条款:a)产品外壳防护等级符合GB/T4208—2017要求的IP65以上等级要求;b)电源适应性检验:样机在额定电压的±20%的供电条件下,能正常工作;c)低照度满足彩色≤0.001lx,黑白≤0.0001lx;d)在环境温度-40℃~60℃下正常工作;e)具有10%的抗丢包能力,在10%的网络丢包环境中,设备预览图像效果良好,不卡顿;f)因各种原因导致与网络链接断开,当与网络恢复链接时,能自动侦测到网络状态的恢复,并自动与网络建立连接,断网情况下,信息自动存储到本地存储卡,网络恢复后自动上传;4GB/T43958—2024g)支持HTTPS通信协议,不存在已公布的漏洞,通信报文中不应存在明文格式的用户身份鉴别信息;h)默认不开启远程终端协议(Telnet)、FTP和TFTP服务,并对未使用的服务及端口默认关闭;i)对接收的异常数据包进行识别和处理,异常数据包不能影响样机系统服务能力图像分辨率:j)主码流像素不低于1080P,帧率不低于25帧/s。6.2.2支持无线网桥的双光谱热成像设备支持无线网桥的前端双光谱热成像设备应满足下述条款:a)产品外壳防护等级符合GB/T4208—2017要求的IP65以上等级要求;b)电源适应性检验:样机在额定电压的90%~110%的供电条件下,能正常工作;c)低照度满足彩色≤0.001lx,黑白≤0.0001lx;d)支持雨刷功能,通过手动或自动方式开启雨刷;e)在环境温度-40℃~60℃下能正常工作;f)具有10%的抗丢包能力,在10%的网络丢包环境中,设备预览图像效果良好,不卡顿;g)在设备正常工作时,如果网络断开,将抓拍图片和录像文件存储于样机内置SD卡中,当网络恢复后,再将这些图片和录像文件上传至指定的FTP服务器。6.3网络传输设备6.3.1运营商网络运营商网络主要指2G/3G/4G/5G移动通信网络,通过该网络实现林区信号覆盖。移动通信网络应满足下述条款:a)覆盖半径达30km以上;b)上行速率不低于10Mbit/s,达50Mbit/s;c)下行速率不低于50Mbit/s,达100Mbit/s;d)基站单扇区支持前端采集设备并发接入数量不低于10个,支持并发接入数量不低于50个。6.3.2无线网桥无线网桥有3种组网方式,分别是点对点方式、点对多点方式和中继方式,如图2、图3、图4所示。图2点对点方式5GB/T43958—2024标引序号说明:无线网桥网线无线光纤图3点对多点方式图4中继方式无线网桥实现视频稳定传输,应满足下列要求:a)产品外壳防护等级符合GB/T4208—2017要求的IP65以上等级要求;b)5km网桥在5km处点对点传输速率达到200Mbit/s以上;c)10km网桥在10km处点对点传输速率达到200Mbit/s以上;d)20km网桥在20km处点对点传输速率达到200Mbit/s以上;e)支持ACK超时自动调整,根据距离自动匹配ACK;f)支持时分多址功能,解决隐藏节点问题,实现点对多点网络性能的大幅提升;g)支持虚拟局域网划分,实现业务与管理,业务与业务之间的隔离;h)支持10MHz、20MHz、40MHz、80MHz,满足不同场景下的传输需求;i)支持SNMP管理;j)支持以太网供电。6GB/T43958—20246.3.3其他网络若支持局域网传输,应符合GB/T15629.3的要求。若支持无线局域网传输,应符合GB/T15629.1103—2006的要求。若支持其他短距离传输,应符合GB/T43957—2024、GB/T15629.15—2010等相关要求。6.4存储设备6.4.1分布式存储设备分布式存储设备包括NVR、DVR,应满足下列要求。a)兼容接入:NVR能接入IPC、网络球机、网络视频服务器等,参考ONVIF和GB/T28181—2022等标准要求接入第三方IPC;DVR能接入模拟摄像机、模拟球机等。b)视频参数调节:设备能通过本地或远程对每个通道视频编码参数独立调节,包括分辨率、帧率、码率、视频质量等。c)视频预览:设备能实现多画面预览,多画面模式和预览画面顺序可调。视频预览具有自动轮巡模式,轮巡周期可设。d)录像类型:设备具有分时段定时录像、移动侦测录像、报警录像等多种录像模式。e)断网续传:NVR设备具有断网续传功能。f)录像检索:NVR、DVR能通过通道号、录像类型、起止时间等条件快速检索到录像文件。g)录像回放:设备支持单路回放、多路回放,回放时可支持快放、慢放、单帧播放、局部电子放大等功能。h)录像备份:设备支持通过USB接口备份及NAS网络存储备份,支持录像文件检索后批量备份,及回放时剪辑备份。i)硬盘管理:设备支持硬盘状态监测功能,支持查看并显示硬盘温度、振动、链路稳定性健康状态信息。可查看最近7d内的硬盘状态详细信息。j)浓缩播放功能:设备进行回放时,通过智能回放可在录像中设定智能规则检索,在播放事件轴上标记出智能事件录像文件。回放过程中,无智能事件的录像采用快速模式播放,有智能事件的录像采用正常模式播放。k)热成像分析:当接入具有热成像功能的IPC时,设备支持火点、测温、温差报警联动。l)在线升级:设备能通过浏览器或客户端软件实现在线升级。m)用户管理:设备支持添加用户、设置用户权限,以便不同用户享有不同操作权限。n)恢复出厂设置和重启:设备具有恢复出厂设置和重新启动功能,设备异常掉电或重启,能保存掉电前或重启前的配置信息。p)视音频编解码:NVR、DVR支持音视频解码。GB/T28181—2022中第5章、第6章的相关规定。r)软件端口:设备采用的网络协议,应支持认证登陆或认证访问。s)RAID功能:设备具有RAID功能。t)认证访问:对设备管理和控制的访问,应经过用户名和密码认证登录。u)认证过程应防暴力破解:用户远程连续失败登录达到一定的次数,锁定用户访问的IP;本地用7GB/T43958—2024户连续失败登录达到一定的次数,锁定用户账户。锁定期间已经登录设备的用户不受锁定影响。v)HTTPS加密:设备应支持HTTPS加密,支持创建私有证书,创建私有证书请求以及上传已签名证书等,网络登录、配置等通过加密传输。w)高级加密标准(AES)加密:设备应支持AES等码流加密算法,即使实时码流被截获,也会因为无密钥无法解码。x)具备加密技术:用户操作过程中,涉及样机敏感数据的信令交互,采用加密技术在网络中传输。y)具备防火墙能力:设备具备防火墙能力,能抗ICMP洪泛攻击、防半连接攻击等其他攻击。6.4.2中心视频存储总体要求中心视频存储系统应满足下列条款。a)采用视频流数据直存技术,降低传输路由器,同时避免因服务器文件系统损坏带来的单点故障风险发生。b)支持标准计算机系统接口iSCSI协议存储;支持RTP、RTCP、RTSP、UDP、HTTP、NTP、SNMP等网络协议。c)符合GB/T28181—2022的要求,保障对不同厂家前端设备的兼容性。d)数据存储周期不低于90d。中心存储设备技术指标及相关要求见表1所示。表1存储设备技术指标及相关要求技术指标相关要求架构≥4U机架式双控制器处理器≥2个4核处理器高速缓存≥16GB,可扩展至64GB操作系统正版64位Linux存储专用系统硬盘接口≥24个SATA或SAS接口,支持SSD/SATA硬盘混插支持3.5寸硬盘,支持1TB以上硬盘RAID级别支持RAID0/1/3/5/6/10/50或支持网络RAID:N+M:K网络接口≥8个千兆以太网卡,可扩展≥8个GE或≥4个10GE≥2个千兆以太网卡(管理口)USB接口≥2个USB接口其他端口≥2个12GbpsSAS3.0扩展口,≥1个RS232,≥1个eSATA接口电源1+1冗余电源,可支持2+1、2+2环境温度工作状态:5℃~35℃储藏状态:-20℃~70℃环境湿度工作状态:相对湿度20%~80%(无结冰、无凝露)储藏状态:相对湿度5%~90%(无结冰、无凝露)其他设备具有3C认证证书8GB/T43958—2024视频云存储云存储设备应满足下列要求:a)支持集群化、虚拟化的架构,对外提供统一接口进行服务;b)支持实时负载均衡,数据写入随机离散化方案,避免设备故障时数据不可读。存储管理服务器存储管理服务器的技术指标及相关要求见表2。表2存储管理服务器技术指标及相关要求技术指标相关要求高度≥2U机架式中央处理器配置≥2个6核处理器内存≥32GB硬盘配置≥1块150GB,2.5英寸SSD和2块3.5英寸SATA,1TB企业级机械硬盘支持RAID0/1/5/6/10支持SAS/SATA硬盘混插网卡配置≥2个千兆以太网卡,支持扩展万兆卡支持网络唤醒、网络冗余、负载均衡显卡集成显示控制器,16MB显存功能与性能用于部署云存储管理软件电源1+1冗余电源,最大支持1200W风扇按需配置调速系统风扇其他端口配置≥4个USB3.0接口,≥1个VGA接口,≥1个串口操作系统Linux64位操作系统管理功能提供元数据和云存储服务的管理功能环控可靠性工作温度:10℃~35℃储藏温度:-40℃~55℃工作时最大相对湿度90%(40℃)振动频率5Hz~150Hz,加速度≤20m/s2,振幅≤0.15mm冲击峰值加速度150m/s2~300m/s2,持续时间≤11ms碰撞峰值加速度100m/s2~150m/s2,次数1000次其他设备具有3C认证证书存储节点存储节点的技术指标及相关要求见表3所示。9GB/T43958—2024表3存储节点技术指标及相关要求技术指标相关要求高度≥4U机架式中央处理器配置≥1个4核8线程处理器内存≥16GBSSD≥150GBSSD硬盘接口≥24个SATA或SAS接口,支持SSD/SATA硬盘混插支持3.5寸硬盘,支持1TB、2TB、3TB、4TB、6TB、8TB、10TB硬盘RAID级别支持网络RAID:N+M:K网卡≥6个千兆以太网卡,≥1个百兆以太网卡(管理口)USB接口≥3个USB接口其他端口≥8个千兆数据电口,≥1个RS232,≥1个eSATA接口电源1+1冗余电源,可支持2+1环境温度工作温度:5℃~35℃储藏温度:-20℃~70℃环境湿度工作状态:相对湿度20%~80%(无结冰、无凝露)储藏状态:相对湿度5%~90%(无结冰、无凝露)操作系统正版Linux64位操作系统其他设备具有3C认证证书6.4.3功能要求视频存储.1视频录像视频录像应满足下列条款:a)支持视频图像信息数据通过GB/T28181—2022、ONVIF等规定的协议流直存云存储;b)支持指定摄像机、指定录像类型、指定时间段的录像存储。6.4.3.1.2视频检索视频检索支持按设备编码、录像保存的类型、指定时间段等条件查询录像数据。6.4.3.1.3视频回放视频回放应满足下列条款:a)支持根据设备编码、录像保存的类型、指定时间段对录像数据进行回放;b)支持录像的快速播放、慢速播放、倒序回放;c)支持开始、暂停/恢复、停止录像回放。10GB/T43958—20246.4.