2024 物联网 边缘计算 第2部分：数据管理要求

GB/T417802—2024

.

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

缩略语

4……………………2

边缘计算数据管理功能框架

5……………2

功能框架

5.1……………2

功能描述

5.2……………2

数据采集要求

6……………3

数据汇聚要求

7……………4

一般要求

7.1……………4

边缘网关数据汇聚

7.2…………………4

边缘控制器数据汇聚

7.3………………4

边缘计算服务器数据汇聚

7.4…………4

数据处理要求

8……………4

一般要求

8.1……………4

物联网终端数据处理

8.2………………5

边缘网关数据处理

8.3…………………5

边缘控制器数据处理

8.4………………5

边缘计算服务器数据处理

8.5…………5

数据存储要求

9……………6

一般要求

9.1……………6

物联网终端数据存储

9.2………………6

边缘网关数据存储

9.3…………………6

边缘控制器数据存储

9.4………………6

边缘计算服务器数据存储

9.5…………6

数据传输要求

10……………7

一般要求

10.1……………7

物联网终端数据传输

10.2………………7

边缘网关数据传输

10.3…………………7

边缘控制器数据传输

10.4………………7

边缘计算服务器数据传输

10.5…………7

Ⅰ

GB/T417802—2024

.

数据共享要求

11……………7

数据删除要求

12……………8

数据安全要求

13……………8

通则

13.1…………………8

边缘计算节点数据安全要求

13.2………………………8

参考文献

………………………9

Ⅱ

GB/T417802—2024

.

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是物联网边缘计算的第部分已经发布了以下部分

GB/T41780《》2。GB/T41780:

第部分通用要求

———1:;

第部分数据管理要求

———2:。

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提出并归口

(SAC/TC28)。

本文件起草单位重庆邮电大学中国电子技术标准化研究院重庆邮电大学工业互联网研究院美

:、、、

的集团上海有限公司深圳赛西信息技术有限公司北京东土科技股份有限公司重庆市质量和标准

()、、、

化研究院上海集成通信设备有限公司中移物联网有限公司重庆软江图灵人工智能科技有限公司无

、、、、

锡物联网产业研究院无锡物联网创新中心有限公司中建科技集团有限公司中国南方电网有限责任

、、、

公司超高压输电公司富泰华工业深圳有限公司西安电子科技大学西北工业大学广东省工业边缘

、()、、、

智能创新中心有限公司中电海南联合创新研究院有限公司工因特重庆科技有限公司西安航天

、()、()、

自动化股份有限公司福建省水投数字科技有限公司中移杭州信息技术有限公司中国石油天然气

、、()、

股份有限公司长庆油田分公司深圳市三旺通信股份有限公司豪尔赛科技集团股份有限公司深圳市

、、、

有方科技股份有限公司上海逸迅信息科技有限公司特斯联科技集团有限公司江苏北数睿新科技服

、、、

务有限公司江苏物联网研究发展中心浙江浙能能源服务有限公司安徽长泰科技有限公司成都国恒

、、、、

空间技术工程股份有限公司深圳市宇泰科技有限公司

、。

本文件主要起草人黄庆卿汪晶晶杨宏韩延张焱苏静茹高新波郭雄魏旻蔡亚森张学骞

:、、、、、、、、、、、

俞承志程远蔡廷晓卓兰付根利刘春阳孔令军张程李靖王楠楠陈强余能超董楚楚王宁

、、、、、、、、、、、、、、

朱金惟吴明娟董接莲梁艳菊曾涛张康明张学琴王亮蔡吴霞史喆欧阳宵峰盛佳会李建

、、、、、、、、、、、、、

党成斌郑世普王浩吴永亮刘非男贾景润单吉全章瑞邓顺义范腾凤杨会甲刘姝陶怡

、、、、、、、、、、、、、

林学春徐纯苏玥琦王梦露台宪青阎克栋崔光霁张承宇杨桦孙成富廉明莫然李国强

、、、、、、、、、、、、。

Ⅲ

GB/T417802—2024

.

引言

物联网边缘计算通过规定物联网边缘计算的通用要求服务接口边缘设备等要

GB/T41780《》,、

求旨在从物联网视角规范边缘计算的设计指导边缘计算的开发促进边缘计算在物联网系统中的

,、,

应用

。

拟由五个部分构成

GB/T41780。

第部分通用要求目的在于给出物联网边缘计算术语定义和边缘计算节点种类提出物联

———1:。,

网边缘计算的系统架构和功能架构规定物联网系统中边缘计算节点的功能要求

,。

第部分数据管理要求目的在于统一物联网边缘计算数据管理功能框架规定不同边缘计

———2:。,

算节点的数据管理功能要求和边缘计算数据安全要求

。

第部分节点接口要求目的在于统一物联网边缘计算设备功能服务之间的接口

———3:。。

第部分节点技术要求目的在于针对每种边缘计算节点的特点和应用场景需求规范边缘

———4:。,

计算节点的设备要求

。

第部分协同接口要求目的在于规范物联网边缘计算协同活动的接口流程

———5:。。

Ⅳ

GB/T417802—2024

.

物联网边缘计算

第2部分数据管理要求

:

1范围

本文件给出了物联网边缘计算数据管理功能框架规定了不同边缘计算节点的数据管理功能要求

,

以及边缘计算节点数据安全要求

。

本文件适用于物联网系统中边缘计算数据管理功能的设计开发和应用

、。

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

。

信息安全技术物联网安全参考模型及通用要求

GB/T37044—2018

物联网边缘计算第部分通用要求

GB/T41780.1—20221:

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件

。

31

.

边缘计算edgecomputing

将数据处理存储放在物联网边缘侧的计算架构

、。

来源

[:GB/T41780.1—2022,3.1]

32

.

边缘计算节点edgecomputingnode

在物联网边缘侧具有数据处理网络通信能力存储能力的设备

、、。

注如物联网终端边缘网关边缘控制器边缘计算服务器等

:、、、。

来源

[:GB/T41780.1—2022,3.2]

33

.

数据管理功能datamanagementfunction

在物联网边缘计算节点中数据采集汇聚处理存储传输共享显示删除安全等相关功能

,、、、、、、、、。

34

.

数据描述datadescription

在数据特征规律的基础上采用合适的方式将数据表示出来为数据建模提供输入依据

、,,。

35

.

数据质量dataquality

在指定条件下使用时数据的特性满足明确的和隐含的要求的程度

,。

来源

[:GB/T36344—2018,2.3]

1

GB/T417802—2024

.

36

.

元数据metadata

定义和描述其他数据的数据

。

来源

[:GB/T18391.1—2009,3.2.16]

4缩略语

下列缩略语适用于本文件

。

受限制的应用协议

CoAP:(ConstrainedApplicationProtocol)

超文本传输协议

HTTP:(HyperTextTransferProtocol)

消息队列遥测传输

MQTT:(MessageQueuingTelemetryTransport)

统一架构

OPCUA:OPC(OpenPlatformCommunicationsUnifiedArchitecture)

传输控制协议

TCP:(TransmissionControlProtocol)

用户数据报协议

UDP:(UserDatagramProtocol)

5边缘计算数据管理功能框架

51功能框架

.

按照的对系统架构的规定边缘计算节点种类包括物联网终端边缘网

GB/T41780.1—20225.1,、

关边缘控制器边缘计算服务器参照的功能架构物联网边缘计算数据管

、、。GB/T41780.1—20225.1,

理功能框架见图各类边缘计算节点的数据管理功能包括数据采集数据汇聚数据处理数据存储

1,、、、、

数据传输数据共享数据显示数据删除和数据安全具体部署时可根据需求进行功能选取各类边缘

、、、,。

计算节点都应具备数据安全功能图中云数据中心可为私有云公有云混合云或数据中心

。1()、、。

标引符号说明

:

边缘计算点必选功能

;;

云数据中心可选功能

();。

图1物联网边缘计算数据管理功能框架

52功能描述

.

物联网终端边缘网关边缘控制器边缘计算服务器的数据管理功能描述见表

、、、1。

2

GB/T417802—2024

.

表1物联网边缘计算数据管理功能描述

数据管理边缘计算节点类型

功能物联网终端边缘网关边缘控制器边缘计算服务器

通过感知单元将物

,

体环境等物联网目标

、

数据采集对象的信息按照一定

———

的规律转换为数据描

述的过程

数据汇聚通过多种数据接口将分布的跨网络的多源数据接入汇聚

—,、

负责数据的协议转

按一定规则对数据进

换并对数据进行分析负责复杂逻辑控制参负责复杂数据处理与

行预处理或将控制指,、

数据处理,过滤编码压缩以及数控制优化控制协议分析提供物联网边缘

令数据按照一定的规、,、,

控制指令的解析和下转化以及数据响应等服务

律转换为控制执行力

发等

短期保存采集的数据长期保存系统配置等数在边缘网关功能基础

,

数据存储暂时缓存采集的数据据支持本地存储和外扩存储对存储的数据进上支持存储管理校

;;,、

行管理包括存储监控数据备份等验更新冗余备份等

,、、

支持与上层边缘计算

支持数据与上层边缘计算节点或云数据中心间的数据交互必要时支持

数据传输节点或云数据中心(),

()同层边缘计算节点之间的数据交互

之间的数据交互

实现与外部系统之间

数据共享的数据交换和开放

———

共享

数据显示边缘计算节点宜提供实时可视化的数据界面

、

数据删除边缘计算节点存储资源受限应根据应用场景需求自动删除超过存储期限的采集数据等内容

,

数据安全根据数据的重要程度以及数据遭到篡改破坏或泄露时造成的危害程度对数据实行分类分级保护

,、,

6数据采集要求

物联网终端的数据采集满足以下要求

:

应保证数据采集的精度周期和质量

a)、;

应满足物联网系统对数据规范性完整性准确性一致性时效性的要求

b)、、、、;

数据采集应不影响边缘计算节点的正常业务运行

c);

采集数据应包含物联网终端的标识

d);

宜支持多通道数据采集

e);

3

GB/T417802—2024

.

宜支持对采集的数据进行首位和末位标记

f);

宜对采集的数据进行时间戳标记

g)。

7数据汇聚要求

71一般要求

.

边缘计算数据汇聚满足以下要求

:

应具备通过不同数据接口获取物联网目标对象底层设备等多数据源的动态数据或非动态数

a)、

据的能力

;

应具备识别数据来源的能力

b);

应具备识别数据类型的能力

c);

汇聚数据应包含边缘计算节点的标识

d);

宜支持离线或实时数据的获取

e);

宜提供可视化配置管理或监控的工具提高数据汇聚配置和管理的效率与便捷性

f)、,。

72边缘网关数据汇聚

.

边缘网关的数据汇聚功能满足以下要求

:

应具备通过多个数据接口并发获取数据的能力

a);

宜支持结构化半结构化和非结构化数据

b)、;

宜具备获取边缘计算网络通信相关数据的能力

c)。

73边缘控制器数据汇聚

.

边缘控制器的数据汇聚功能满足以下要求

:

应具备获取实时数据的能力

a);

应具备获取控制命令反馈数据的能力

b);

宜具备获取模拟量数据的能力

c);

宜具备通过多个数据接口并发获取数据的能力

d)。

74边缘计算服务器数据汇聚

.

边缘计算服务器的数据汇聚功能满足以下要求

:

应支持结构化半结构化和非结构化数据

a)、;

应支持通过多个数据接口并发获取数据的能力

b);

宜支持发布订阅数据获取模式

c)。

8数据处理要求

81一般要求

.

边缘计算数据处理满足以下要求

:

应具备数据分包和重组的能力

a);

宜具备数据清洗数据抽取等数据预处理的能力

b)、;

宜具备动态加载数据处理模块的能力以适应不同种类数据

c),;

宜具备配置数据定时分析的能力

d)。

4

GB/T417802—2024

.

82物联网终端数据处理

.

物联网终端的数据处理功能满足以下要求

:

应支持将采集获取的数据转换为数字信号

a);

如果物联网终端具有执行设备应保证控制指令数据响应的实时性和准确性

b),;

宜具备基于事件的数据采集能力

c);

宜具备数据处理模式可配置的能力

d);

宜具备将采集数据转化为统一数据描述的能力

e);

宜具备按特定规则对采集数据进行筛选的能力

f);

不宜进行复杂的数据分析以防止较长时间的计算资源占用

g),。

83边缘网关数据处理

.

边缘网关的数据处理功能满足以下要求

:

应具备数据过滤和解码的能力

a);

宜支持将不同协议的数据解释转化为统一的数据模型

b);

宜具备对获取的数据进行特征提取数据编码打包压缩的能力

c)、、;

宜具备简单控制指令下发管理的能力

d);

宜支持数据规则引擎

e);

宜具备数据统计分析的能力

f);

可具备数据质量评估能力优化数据使用价值

g),。

84边缘控制器数据处理

.

边缘控制器的数据处理功能满足以下要求

:

应支持复杂逻辑控制的数据处理

a);

应具备过程控制和紧急事件数据及时响应的能力

b);

应保证数据处理的实时性

c);

宜支持规则引擎配置实现复杂业务逻辑

d),;

宜具备数据聚合融合的能力

e)/;

宜具备控制系统参数优化的能力

f);

宜具备基于事件的数据分析能力

g)。

85边缘计算服务器数据处理

.

边缘计算服务器的数据处理功能满足以下要求

:

应具备自动识别标识解析数据标签和密文的能力

a)、;

应能对边缘计算节点获取的数据进行分类重组和融合

b)、;

应支持数据规则引擎

c);

应支持多种形式的分析结果输出

d);

宜支持数据计算资源的弹性调用

e);

宜支持数据统计分析分类识别等边缘分析功能

f)、;

宜提供大数据分析的框架和模块

g);

宜建立数据挖掘与分析所需要的算法库

h);

宜具备数据质量评估能力优化数据使用价值

i),。

5

GB/T417802—2024

.

9数据存储要求

91一般要求

.

边缘计算数据存储满足以下要求

:

应具备数据缓存及数据覆盖的能力

a);

应根据应用场景需求确定不同类型数据的存储期限

b);

在边缘计算节点内宜根据数据的类型特征和重要性选择不同的存储方式存储位置

c),、、;

宜具备数据存储可视化的能力

d);

宜根据数据访问的频次将数据存储于不同的边缘计算节点

e),。

92物联网终端数据存储

.

物联网终端的数据存储功能满足以下要求

:

宜对存储的数据设定过期时间保证存储数据的时效性

a),;

宜对存储的数据进行数据压缩

b)。

93边缘网关数据存储

.

边缘网关的数据存储功能满足以下要求

:

应支持本地历史数据存储且存储数据断电不丢失

a);

应具备数据外扩存储的能力

b);

应提供数据自动备份或手动备份的功能

c);

宜具备创建数据标识的能力

d);

宜具备数据检索的能力

e);

宜具备存储资源数据信息监控的能力

f)、;

宜支持数据批量更新删除的功能

g)、;

宜采用数据库的方式存储数据

h)。

94边缘控制器数据存储

.

边缘控制器的数据存储功能满足以下要求

:

应支持本地历史数据存储且存储数据断电不丢失

a);

应提供数据自动备份或手动备份的功能

b);

应支持实时数据存储

c);

宜具备创建数据标识的能力

d);

宜具备存储资源数据信息监控的能力

e)、。

95边缘计算服务器数据存储

.

边缘计算服务器的数据存储功能满足以下要求

:

应创建数据可追溯性标识

a);

应创建描述数据特征和属性的元数据

b);

应对数据建立索引具备数据检索的能力

c),;

应支持实时数据和历史数据的存储与管理

d);

应支持多种不同类型的数据存储和管理

e);

应保证存储数据断电不丢失

f);

6