2022边缘网关数据收集处理的技术

边缘网关数据收集处理的技术要求（2022）PAGEPAGE1目  次范围 3规范性引用文件 3术语和定义 3缩略语 4数据收集处理技术要求 4设备接入方式 4受控设备映射信息 5数据传输方式 5定制化的协议方式 5规则引擎 5流量控制 5并发性 6数据加密 6边缘计算 6数据到云端传输 7边缘网关数据收集处理的技术要求范围本标准适用于边缘网关数据收集处理技术的设计和开发规范性引用文件GB/T37032-2018物联网标识体系总则。术语和定义以下术语和定义适用于本文件3.1受控设备映射信息Controlleddevicemappinginformation受控设备映射信息是一个JSONMQTT3.2网关Gateway3.3流量控制trafficcontrol一种利用软件或硬件方式来实现对网络流量的控制，引入QoS的概念，从通过为不同类型的网络数据包标记，从而决定数据包通行的优先顺序。3.4边缘计算EdgeComputing3.5边缘计算节点edgecomputingnode3.6时延delay3.7并发性Concurrence3.8消息队列遥测传输MessageQueuingTelemetryTransport消息队列遥测传输是ISO标准(ISO/IECPRF20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。它工作在TCP/IP协议族上，是为硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的情况下而设计的发布/订阅型消息协议。缩略语下列缩略语适用于本文件。MQTT：消息队列遥测传输（MessageQueuingTelemetryTransport）AMQP:先进消息队列协议(AdvancedMessageQueuingProtocol)API：应用程序编程接口（ApplicationProgrammingInterface）CoAP:受限应用协议(ConstrainedApplicationProtocol)JSON：JavaScript对象简谱（JavaScriptObjectNotation）NB-IoT:窄带物联网（NarrowBandInternetofThings）QoS:服务质量（QualityofService）DDS：面向实时系统的数据分布服务(DataDistributionServiceforReal-TimeSystems)JMS: Java消息服务(JavaMessageService)，数据收集处理技术要求设备接入方式直接接入设备本身具有联网的能力或者在设备端加入2G/3G/4G/5G、NB-IOT等通讯模组。具备通讯功能的设备，可以直接接入网络。网关接入设备或终端本身不具有联网能力，需要进行本地组网，再统一通过网关接入网络。受控设备映射信息功能受控设备映射信息的功能要求如下：需要与设备的状态保持同步或状态趋向于一致；b)缓存设备下行配置，同步配置信息给设备；c)受控设备映射信息保证平台门户可见。数据上行网络稳定时，应用服务器可以直接从受控设备映射信息中获取设备的状态，不需要多次请求设备，无需关注设备在线状态。数据下行受控设备映射信息需要支持以下功能：需要支持在设备离线或休眠状态下进行预配置；需要支持缓存策略功能，即不同受控设备映射信息的下行配置可通过缓存策略进行灵活设置，数据传输方式要求可以通过无线技术进行传输，传输距离短通过局域网技术，传输距离远可以通过广域网技术。定制化的协议方式规则引擎为提高效率，设备的信息采集需要具备自动化方式；对于不同类型的设备，需要设置不同的采集频率；为了快速且低成本的更新，可以在平台中实现采集频率的可调节性。流量控制产品需要包含流量控制单元，能够实现对流量的控制。网络端口需要支持百兆端口、千兆端口和万兆端口；端口数可以根据实际情况留存。设备管理需要支持Telnet、SSH管理，可设置Timeout时间及做限制访问设备的IP地址列表；b)需要实现数据动态完全自动刷新，实时监控，根据不同的设备设置不同的监控时间；c)支持人工干预数数据进行收集；支持集中管理功能；对于协议的更新支持网络自动更新；f)设备最好通过双电源提供冗余。设备监控管理需要有实时监控的功能；设备能够对网络进行实时自动监控（无需人工干预），无需重复打开监控界面；c)监控的范围支持设备的连接数，带宽利用率，数据包大小等；d)对最新的设备数据进行展示，包括数据和图表的格式；e)可以针对数据进行导出。流量控制支持不对称的线路环境；可以根据时间对策略进行自动切换；可以对应用流量双向设置为不同的策略；并发性可以通过横向扩展或者纵向扩展的方式进行高并发的处理：a)从硬件上可以通过添加内存、CPU核数、存储容量等方式提高并发性能；b)可以通过集群的部署进一步提高并发处理能力。数据加密API要使用APIAccessKey直接获取数据信息，无需使用账户密码登陆；设备接入加密平台需要分配证书或者用户名密码给终端，终端接入时要携带证书或者用户名密码；设备数据进行传输时也需要保障数据的加密性。边缘计算功能边缘计算的特性需要保证低时延，接收并响应设备请求的时延应该极低；需要保证自组织，在网络出现问题或者中断时，边缘云的节点应该实现本地自治和自恢复；需要保证可调度，业务逻辑可以实现动态分发，具体在哪个边缘节点执行是可以调度的；e)需要保证标准开放，可以提供标准化且开放的环境，具有和其他系统互联及互操作的能力。边缘业务编排管理边缘管理主要包括业务编排和运维管理。业务编排的要求包括：应提供工作流定义工具，支持添加、读取、更新、删除工作流等操作；b)应具备工作流语义检查和策略冲突检测等能力；c)可基于通用的开发服务框架提供的服务模板、策略模板等进行编排。边缘运维管理运维管理的要求包括：应提供资源配置管理功能，支持配置管理的分角色、分组管理和自动化；——边缘计算节点在启动时应向数据库或名字服务进行节点注册；————在集群内做自治控制时应通过终端注册的路由表查询本集群内的节点信息进行消息转发；——应支持边缘计算集群间的通讯以及路由管理；——应保障边缘计算集群的高可用，应支持集群中某个节点发生故障时及时上报云端，并分配其他节点接管故障节点所管理的设备以及运行的计算任务；应提供监控管理功能，包括多维度、可视化的监控、告警等；//应提供日志管理功能，包括日志的收集、存储和检索以及日志目录管理等功能；f)当断网或需现场临时修改时，可通过提供的本地控制台入口，进行查看和更改。数据到云端的数据传输标准上行通讯协议边缘网关通过运行在传统互联网TCP/IP协议之上的设备通讯协议，负责设备通过互联网进行数据交换及通信。可采用AMQP、JMS、REST/HTTP、COAP、DDS和MQTT等通讯协议。数据交换规范服务接口采用同步请求//（/应答方式或异步请求/应答方式。在接口通讯中，基于交易的事务处理方式应采用以下几种通讯方