(高清版)GB∕T 38321-2019 建筑及居住区数字化技术应用 家庭网络信息化平台

ICS35.240.01建筑及居住区数字化技术应用家庭网络信息化平台国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I 12规范性引用文件 13术语和定义 1 25家庭网络信息化平台体系结构 3 3 8 ⅢGB/T38321—2019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住房和城乡建设部提出。本标准由全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会(SAC/TC426)归口。本标准起草单位：广州广联数字家庭产业技术研究院、中国电子科技集团公司第五十四研究所、华信息有限责任公司、中关村乐家智慧居住区产业技术联盟。1GB/T38321—2019建筑及居住区数字化技术应用家庭网络信息化平台本标准规定了家庭网络信息化平台的体系结构、家庭主网和家庭子网。本标准适用于家庭网络信息化平台的建设。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。GB15629.1102—2003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：2.4GHz频段较高速物理层扩展规范GB15629.1104—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：2.4GHz频段更高数据速率扩展规范下列术语和定义适用于本文件。家庭网络homenetwork连接在一起组成的一种局域网络。家庭网关homegateway家庭网络内部提供协议转换、设备管理和网络管理等功能的所有网关的统称。物联网网关Internetofthingsgateway连接家庭子网和家庭主网的主要设备。注1:主要功能是接口及协议转换，在某些应用场景下，可嵌入在家庭网关里，实现两个设备的融合。注2:通过以太网接口与家庭网络连接，通过有线及无线方式与控制器、传感器等设备连接，并对家庭子网内的设备及业务进行统一协调控制。3.5支撑家庭传感类、监测类及控制类等物联网业务的网络。23.63.7控制器controller3.8家庭套内能够接受自动或智能控制的电气设备或家居设施。3.9为家庭自动化控制提供人机交互界面的一种设备。注：可以是专用控制设备，也可以是运行在移动终端设备或内嵌到其他设备(如门禁对讲用户机、机顶盒等)的软件模块，目前通常指运行在移动终端设备(智能手机、平板电脑等)的APP应用程序。3.10调的服务器系统。4缩略语AP:访问节点(AccessPoint)API:应用程序编程接口(ApplicationProgrammingInterface)CAN:控制器局域网络(ControllerAreaNetwork)DHCP:动态主机配置协议(DynamicHostConfigurationProtocol)EIB:欧洲安装总线(EuropeanInstallationBus)GPRS:通用分组无线服务技术(GeneralPacketRadioService)IP:互联网协议(InternetProtocol)IPTV:网络协定电视(InternetProtocolTelevision)LAN:局域网(LocalAreaNeMAC:媒体访问控制(MediaAccessControl)ONT:光网络终端(OpticalNetworkTerminal)OSGi:开放服务网管协议(OpenServiceGatewayInitiative)PC:个人计算机(PersonalComputer)PLC:电力线通信(PowerLineCommunication)PPPoE:以太网上的点到点协议(PointtoPointProtocoloverEthernet)PSK:预共享密钥(PreSharedKey)RF:射频(RadioFrequency)3GB/T38321—2019SIP:会话初始协议(SessionInitiationProtocol)SNMP:简单网络管理协议(SimpleNetworkManagementProtocol)SSID:服务器集标识(ServiceSetIdentifier)STB:数字视频变换盒(SetTopBox)TCP:传输控制协议(TransmissionControlProtocol)WEP:有线等效加密(WiredEquivalentPrivacy)WPA:Wi-Fi保护接入(Wi-FiProtectedAccess)5家庭网络信息化平台体系架构家庭网络信息化平台应由家庭网关、1个或多个物联网网关、终端控制器、云服务器等设备及系统，以及用于连接上述设备及系统的家庭网络构成。家庭网络可按照通信传输速率以及应用业务的不同，分为家庭主网和家庭子网。家庭网络应通过家庭网关统一接入公用电信网络。家庭网络信息化平台体系架构示意图如图1所示。家庭网络移动通信网家庭主网家庭子网路由交换家庭网关物联网网关1物联网网关2物联网网关控制器1控制器2控制器受控设备1受控设备2受控设备n云服务器/居住区服务器其他终端电话机个人计算机电视机公用电信网图1家庭网络信息化平台体系架构示意图6家庭主网6.1家庭主网组网方式及要求家庭主网的组网方式宜采用对绞线缆与无线通信(Wi-Fi)相结合。家庭网关作为家庭主网的核心业务接入及与公用电信网互通的网络路由设备，应设置在位于冢庭4GB/T38321—2019中心位置(家居配线箱内)。家庭主网采用对绞线缆组网架构如图2所示。家庭网关应支持路由交换功能，对外提供以太网接口，通过6类4对对绞线缆连接至室内各区域业家庭…………■信息点1信息点2信息点采用对绞线缆组网应符合下列要求：b)采用6类布线系统；c)在套内各功能区域设置信息点，信息点安装位置和数量满足家庭信息化和智能化各业务系统家庭主网采用无线组网架构如图3所示。无线AP或无线中继器对网络进行延伸或增强。6类4对对纹电缆家庭5GB/T38321—2019a)家庭主Wi-Fi接入点同时支持2.4G和5G两个频段接入，每个频段宜支持2T2R以上收发b)对于家庭中与主Wi-Fi接入点信号衰减超过50dB的区域，宜采用分布式部署Wi-FiAP的方c)对于设有信息点的区域，可采用无线AP的方式进行区域的无线网络覆盖；对于无AP信息点或无Wi-Fi信号的区域，可采用Wi-Fi中继等方式进行扩展；d)无线扩展AP和主Wi-Fi接入点配置相同的参数，包括SSID、网络用户名和密码等。家庭主网采用PLC或同轴电缆组网架构如图4所示。(主)(从)组网要求b)采用PLC或同轴电缆组网，由1个调制解调器(主端)和1个或多个(不超过7个)调制解调器c)调制解调器(主端)可采用模块的形式内置在家庭网关；d)调制解调器(从端)可内置无线AP模块，实现通过PLC或同轴电缆进行无线网络延伸；e)调制解调器宜采用G.hn通信协议；f)调制解调器至少有1个100Mbit/s以太网接口。家庭网关接口应符合下列要求：1)支持至少2个1000Mbit/s接口；2)支持Wi-Fi接入接口；3)宜支持至少1个USB接口，并符合USB2.0及以上规范；4)宜支持电话接口；65)宜支持电视接口；6)可提供其他有线及无线通信协议接口。6.2.2家庭网关功能要求家庭网关功能应符合下列要求：a)家庭网关支持路由工作模式、桥接工作模式、桥接路由混合工作模式三种。b)家庭网关支持端口绑定、VLAN绑定和路由转发三种转发方式。c)家庭网关支持家庭网络内部各个有线和无线Wi-Fi终端之间相互访问，数据流无需通过WAN连接。d)家庭网关支持IPv4、IPv6协议栈，并支持同时运行IPv4/IPv6双协议栈。WAN侧应支持静态配置IP地址、DHCP、PPPoE三种方式获取WAN连接的IP地址，LAN侧应支持DHCPv4Server。e)家庭网关支持QoS功能，包括业务流分类和标记功能；业务流统计、限速和优先级调度功能；下挂设备的统计和限速功能。f)家庭网关通过内置语音网关方式采用SIP协议实现IP电话业务。家庭网关硬件及软件架构设计应支持第三方插件的安装和扩展。家庭网关软件架构设计应支持通过API接口提供对外能力开放，API宜以OSGi服务的形式发布给第三方插件开发者使用。6.3家庭网络管理要求家庭网络管理应符合下列要求：a)家庭网络管理可由运行在PC上的、独立的网络管理系统软件实现，也可根据需要由嵌入到家庭网关里的某功能模块实现；b)家庭网络管理软件或模块应基于TR-069系列协议或SNMP协议对家庭网关进行远程管理。应包括以下管理功能：2)对家庭网关的远程状态查询、故障管理、设备配置和软件升级；3)对家庭网关的智能应用进行加载、配置及生命周期管理。设备信息管理应符合下列要求：a)设备信息的管理对象包括通用及个性化信息；b)通用信息包括设备类型信息和设备业务能力信息；c)设备个性化信息包括固定信息(如设备MAC地址、唯一ID等)和设备动态信息(如IP地址信7GB/T38321—2019故障管理应符合下列要求：a)故障管理通过管理平台对家庭网关、下挂设备进行故障定位；b)故障管理给网络运维管理人员提供友好的故障诊断人机交互界面。扩展功能管理应符合下列要求：a)家庭网络管理功能宜支持家庭网关软件和网关插件管理，包括远程安装、升级、卸载；b)家庭网络管理功能宜支持软探针功能，并对家庭网络质量进行采集、存储、评估和调优化的c)家庭网络管理功能提供报表分析和管理能力，包括：家庭网关报表、Wi-Fi性能报表和Wi-Fi覆盖报表；d)家庭网络管理功能提供对单个家庭的一键检测功能，并且能够诊断常见的家庭网络故障。家庭网络管理功能应支持对外部系统及外部用户(非此系统用户)提供网络资源管理、业务开通、业务保障和综合报表等管理接口。6.4家庭网络安全要求家庭网络安全功能可以是运行在PC上的单独安全系统，也可根据需要将该功能嵌入到家庭网关里面某功能模块来实现。家庭网络平台应对所接入的终端设备建立认证机制，以验证该设备是否具有合法使用业务及接入家庭网络平台的权限，还需要对用户身份进行认证，保障用户是合法的。家庭网络平台应支持HTTPS/SFTP/FTPS等安全通信协议。家庭网络平台应对接入设备的合法性进行认证。设备的认证信息应包括：a)设备认证密钥；b)设备认证证书；c)设备唯一标识符。家庭网络平台应对访问用户进行身份认证。只有用户提供合法的账号和密码才可以使用该业务，并在认证后始终在同一设备上使用该业务。认证过程需要提供的信息应包括：a)账号和密码用户通过密码操作，才可以对网关或其他设备进行配置或管理。系统应至少支持普通用户和管理员用户的两级权限管理。8GB/T38321—2019b)密钥用于在传输中加密账号和密码。a)启动或关闭SSID广播功能；b)静态64位/128位WEP加密；c)WPA-PSK、WPA2-PSK加密；e)支持GB15629.1102—2003、GB15629.1104—2006中所规定的安全协议。种现场总线传输技术为主。基于现场总线的家庭子网组网架构如图5所示。接入家庭上网接入家庭上网物联网网关控制器1控制器2控制器n受控设备1受控设备2受控设备Konnex协议/EIB/CAN/Lonworks协议/RS485等现场总线家庭子网有线组网应符合下列要求：a)家庭子网由至少1个物联网网关和多个控制器节点组成，设备之间采用总线组网架构。b)物联网网关支持协议转换，将总线协议转换为标准TCP/IP传输协议，上行具备有线或无线以1)应根据家庭智能化业务的需求进行家庭子网的总体网络设计，并在家庭基础装修时预埋2)在家庭套内宜在适合的部位设置弱电控制箱或86底盒，将控制器设备分散安装在86底9GB/T38321—2019盒或进行集中安装在控制箱内；3)网络组网应具备一定的兼容性和扩展性，当网络发生故障时，不应影响住户对家庭受控设备的手动操作和控制。7.2无线组网方式及要求采用无线方式进行家庭子网的组建，可采用ZigBee协议、RF、蓝牙等无线组网技术。基于无线方式进行家庭子网组网的示意图如图6所示。接入家庭主网物联网网关控制器1受控设备1控制器2控制器2受控设备2图6无线家庭子网组网架构基于无线方式进行家庭子网的组建，其网络应符合下列要求：a)网络无线节点可以自动发现、自动组网并支持多种拓扑结构；b)网络具备可靠性和稳定性，当某一中继或路由节点发生故障时，节点控制器应可以自动选择路c)网络由至少一个物联网网关和多个节点控制器构成；d)物联网网关支持协议转换，将无线协议转换为标准TCP/IP传输协议，上行具备RJ45有线或Wi-Fi无线以太网接口，接入家庭主网；e)控制器支持电池或其他供电方式。若采用电池供电，当电量不足时，可以在设备本身指示灯或者后台管理系统上进行告警提示。7.3物联网网关物联网网关接口应符合下列要求：a)上联接口支持百兆以太网口、Wi-Fi等至少一种有线或无线通信方式，接入家庭主网；b)上联可直接通过GPRS、3G、4G等通信方式直接接入移动通信网络；c)下联接口支持ZigBee、RF、RS485接口等至少一种有线或无线低速传感通信协议；d)下联接口提供RJ45百兆以太网口、Wi-Fi等至少一种网络通信方式。GB/T38321—2019d)应支持系统软件本地或远程升级功能。d)物联网网关应支持对在线的单个设备进行本地或远程操作。要求：终端控制器符合下列要求：c)终端控制器应通过Wi-Fi或者移动通信网络，实现对受控设备的本地及远程控制；终端控制器应符合下列要求：交互操作界面。c)终端控制器人机交互界面符合以下特性：1)应可以对受控设备的状态进行直观地显示，当受控设备状态发生改变时，应可以实时地GB/T38321—20192)当用户进行操作时，系统界面应对用户的操作提供清晰明确的信息反馈。7.5云服务器云服务器应符合下列要求：a)家庭网络信息化平台通过云服务器实现对家庭网关、物联网网关、控制器等设备及系统的统一协调管理。b)云服