DB34-T 2383-2015 农业物联网信息服务终端数据交换规范

ICS35.110DB34DB34/T2383—2015农业物联网信息服务终端数据交换规范AgriculturalIOT-InformationService-TerminalDataExchangeSpecification2015-06-03发布2015-07-03实施安徽省质量技术监督局发布IDB34/T2383—2015本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由安徽省信息技术标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：中科院合肥技术创新工程院、安徽朗坤物联网有限公司、安徽斯玛特物联网科技有限公司、安徽农业大学、安徽省农村综合经济信息中心、安徽省标准化研究院、安徽大学。本标准主要起草人：吴仲城、李云飞、洪勇勇、王东旭、宋红军、徐建鹏、胡甜甜、汪曼晖、张文秋、叶显峰。DB34/T2383—20151农业物联网信息服务终端数据交换规范本标准规定了农业物联网用终端的交互模式和数据报文格式。本标准适用于农业物联网用终端的生产、测试、以及系统集成与应用。本标准不对承载数据交换的实际通信接口、总线或网络进行规范。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，仅所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。GB3100-1993国际单位制及其应用GB/T17966-2000微处理器系统的二进制浮点运算GB/T30269.701-2014信息技术传感器网络第701部分:传感器接口:信号接口3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1终端terminal在农业物联网中，能够进行数据采集，并具有数据处理、远程通信以及控制管理的功能单元。3.2交互对象interactiveobject在农业物联网中，与终端进行通信并实现数据交换的实体，包括终端或其他设备和系统。3.3交互模式interactivemodel在农业物联网中，终端与交互对象之间的数据交互方式和状态。3.4数据报文格式datapackageformat在农业物联网中，终端与交互对象之间进行交换的数据报文内容组织格式。3.52DB34/T2383—2015主站masterstation在农业物联网中，具有选择从站并与从站进行信息交换功能的实体，包括终端或其他设备和系统。3.6从站slavestation在农业物联网中，预期从主站接收信息并与主站进行信息交换的实体，包括终端或其他设备和系统。4缩略语下列缩略语适用于本文件。CC：命令代码(CommandCode)CRC：循环冗余校验(CyclicRedundancyCheck)CSMA：载波侦听多点接入(CarrierSenseMultipleAccess)DID：数据标识(DataIDentifier)EC：错误代码(ErrorCode)WIFI：无线高保真(WIrelessFIdelity)5数据类型定义Bool8——8位布尔型Byte——8位位组Uint8——8位无符号整型Int8——8位有符号整型Uint16——16位无符号整型Int16——16位有符号整型Uint32——32位无符号整型Int32——32位有符号整型Float32——32位IEEE754浮点型Double64——64位IEEE754浮点型字节——八位位组数组——相同数据类型的元素按一定顺序连续排列的集合结构体——具有相同或不同类型的数据构成的集合本标准包括交互模式和数据报文格式两个方面内容，其中交互模式规定了终端与交互对象之间的交互方式，以及在不同交互方式下所对应的交互场景、内容和流程；数据报文格式则针对不同交互模式中的各种类型交互信息的数据报文内容组织格式进行了详细规范。7交互模式7.1交互方式DB34/T2383—201537.1.1交互方式类型终端应同时支持主动推送和被动应答两种交互方式。7.1.2主动推送方式在主动推送交互方式下，终端自发地向交互对象发送信息，并接收交互对象的确认信息。终端在以下情况应采取主动推送方式与交互对象进行信息交互：——终端自身出现异常状况，如供电电压过低；——设置的事件触发条件已满足，如采集的数据超过报警值；——定时发送信息。7.1.3被动应答方式在被动应答交互方式下，终端是从站，交互对象相当于主站，终端等待接收交互对象发送信息查询或配置命令并进行应答。7.2交互状态在交互过程中，终端具有5种状态：待注册、等待命令、被动应答、主动推送和推送确认，其中等待命令状态是常态，其他状态均为暂态。7.3交互流程图1给出终端交互状态及流程。终端上电后即发送注册包，此时终端进入待注册状态。终端收到注册确认包后完成注册，终端进入等待命令状态。若终端接收到命令，则转为被动应答状态；完成应答后返回到等待命令状态。终端在等待命令过程中，若有7.1.2小节中所规定的任何触发事件发生，则进入主动推送状态，完成信息主动推送并得到确认之后返回到等待命令状态。上电发送注册包待注册被动应答确认超时重发注册包确认超时重发注册包获取命令完成应答等待命令获得确认事件触发获得确认确认超时主动推送推送确认完成推送主动推送图1终端交互流程状态图8数据报文格式8.1报文组成DB34/T2383—20154终端与交互对象之间通信的数据报文组成如表1所示。表1数据报文组成格式关于表1中各个字段的解释如表2所示。表2报文格式说明1用来指明地址长度和检验方式，具体格式应符合NN11N数据最大长度为248个字节，相关内N8.2前导符格式数据报文中前导符的组成格式如表3所示。表3前导符组成格式表3中各个组成部分的说明如下：——B7～B5保留，须填充0；——B4～B3为校验指示码，取值如下：.00：CRC16，算法由附录C规定；.01：CRC32，算法由附录C规定；——B2～B0为地址长度码，取值与地址长度计算如下：.000：地址长度为0；.001～100：地址长度为21～24，即2～16个字节；.101～111：保留。8.3命令字格式数据报文中命令字的格式如表4所示。DB34/T2383—20155表4命令字格式表4中各个组成部分的说明如下：——B7（传送方向）：0-交互对象发送、终端接收，1-终端发送、交互对象接收；——B6（后续帧标志）：0-无后续数据帧，1-有后续数据帧；——B5～B4保留，须填充0；——B3～B0为控制码，其编码格式表5所示。表5控制码编码表8.4数据报文详解8.4.1终端注册终端上电后应主动发送注册数据包，并接收发自于具有网络管理功能的交互对象的注册确认数据包。终端发送注册数据报文格式如表6所示。表6终端注册数据报文格式表6中各个组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A1…Ap为终端地址；——C1…Cq为校验码。DB34/T2383—20156终端接收注册确认数据报文格式如表7所示。表7终端接收注册确认数据报文格式表7中各个组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A1…Ap为终端地址；——A,1…A,p为具有网络管理功能的交互对象地址；——C1…Cq为校验码。8.4.2读取数据此命令根据数据标识（DID）来读取数据，既可用于读取传感数据，也可用于获取终端的设备参数和业务参数等信息。交互对象发送读取数据命令的数据报文格式如表8所示。表8读取数据命令报文格式m表8中各个组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A1…Ap为终端地址；——A,1…A,p为交互对象地址；——数据区长度为m，其值为读取数据的DID数目；——DID1～DIDm为数据标识，取值应符合附录A规定；——C1…Cq为校验码。终端响应读取数据命令的数据报文格式如表9所示。表9终端响应读取数据命令报文格式D1Dm0表9中各个组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A,1…A,p为交互对象地址；——A1…Ap为终端地址；——命令字：0x81-无后续数据帧，0xC1-有后续数据帧；——数据区长度为m0+N1+…+Nm0，其中m0为本次发送的DID数目，N1～Nm0为数据标识DID1~DIDm0所对应数据类型的字节大小，取值应符合附录A的规定；——DID1～DIDm0与接收的命令数据报文中的数据标识相同；DB34/T2383—20157——D11～D1N1,…,Dm01～Dm0Nm0为对应数据标识的数据内容，取值应符合附录A的规定；——C1…Cq为校验码。8.4.3读取后续数据此命令作为“读取数据”命令的辅助，仅当交互对象发送“读取数据”命令且接收到具有0xC1命令字的终端响应帧的时候使用。交互对象发送读取后续数据命令的数据报文格式如表10所示。表10读取后续数据命令的数据报文格式表10中各个组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A1…Ap为终端地址；——A,1…A,p为交互对象地址；——数据区长度为1+m，其中m为读取数据的DID数目，取值与交互对象发送“读取数据”命令帧中的m相同；——SEQ（Sequence）为帧序号，范围1～255；——DID1～DIDm为数据标识，取值与交互对象发送“读取数据”命令帧中的数据标识相同；——C1…Cq为校验码。终端响应读取后续数据命令的数据报文格式如表11所示。表11终端响应读取后续数据命令的数据报文格式Dm1Dm2Dm2表11中各个组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A,1…A,p为交互对象地址；——A1…Ap为终端地址；——命令字：0x82-无后续数据帧，0xC2-有后续数据帧；——数据区长度为2+m2-m1+Nm1+…+Nm2，其中m1为上次累积发送的DID数目加1，m2为本次累积发送的DID数目，Nm1～Nm2为数据标识DIDm1～DIDm2所对应数据类型的字节大小，取值应符合附录A的规定；——SEQ与接收的命令数据报文中的帧序号相同；——DIDm1～DIDm2与接收的命令数据报文中的数据标识相同；——Dm11～Dm1Nm1,…,Dm21～Dm2Nm2为对应数据标识的数据内容，取值应符合附录A的规定；——C1…Cq为校验码。8.4.4读取通道传感数据DB34/T2383—20158此命令只用于获取终端所采集的传感数据，不适用于获取设备参数和业务参数等信息。交互对象发送读取通道传感数据命令的数据报文格式如表12所示。表12读取通道传感数据命令的数据报文格式Sm表12中各个组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A1…Ap为终端地址；——A,1…A,p为交互对象地址；——S为读取通道的开始编号，取值范围0～255；——m为读取通道的数目，取值范围1～255；——C1…Cq为校验码。终端响应读取通道传感数据命令的数据报文格式如表13所示。表13终端响应读取通道传感数据命令的数据报文格式D1Dm0表13中各个组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A,1…A,p为交互对象地址；——A1…Ap为终端地址；——命令字：0x83-无后续数据帧，0xC3-有后续数据帧；——数据区长度为2*m0+N1+…+Nm0，其中m0为本次发送的通道数目，N1～Nm0为数据类型代码DT1～DTm0所对应数据类型的字节大小，取值应符合附录E的规定；——CN1～CNm0为采集的通道号；——DT1～DTm0为对应通道传感数据的数据类型代码，取值应符合附录E的规定；——D11～D1N1,…,Dm01～Dm0Nm0为相应通道的传感数据内容；——C1…Cq为校验码。8.4.5读取后续通道传感数据此命令作为“读取通道传感数据”命令的辅助，仅当交互对象发送“读取通道传感数据”命令且接收到具有0xC4命令字的终端响应帧的时候使用。交互对象发送读取后续通道传感数据命令的数据报文格式如表14所示。表14读取后续通道传感数据命令的数据报文格式SmDB34/T2383—20159表14中各个组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A1…Ap为终端地址；——A,1…A,p为交互对象地址；——SEQ（Sequence）为帧序号，范围1～255；——S为读取通道的开始编号，取值与交互对象发送“读取通道传感数据”命令帧中的通道开始编号S相同；——m为读取通道的数目，取值与交互对象发送“读取通道传感数据”命令帧中的通道数目m相——C1…Cq为校验码。终端响应读取后续通道传感数据命令的数据报文格式如表15所示。表15终端响应读取后续通道传感数据命令的数据报文格式Dm1Dm1Dm2表15中各个组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A,1…A,p为交互对象地址；——A1…Ap为终端地址；——命令字：0x84-无后续数据帧，0xC4-有后续数据帧；——数据区长度为1+2*(1+m2-m1)+Nm1+…+Nm2，其中m1为上次累积发送的通道数目加1，m2为本次累积发送的通道数目，Nm1～Nm2为数据类型代码DTm1～DTm2所对应数据类型的字节大小，取值应符合附录E的规定；——SEQ与接收的命令数据报文中的帧序号相同；——CNm1～CNm2为采集的通道号；——DTm1～DTm2为对应通道传感数据的数据类型代码，取值应符合附录E的规定；——Dm11～Dm1Nm1,…,Dm21～Dm2Nm2为对应通道的传感数据内容；——C1…Cq为校验码。8.4.6定时推送通道传感数据当所设置的定时时间条件满足时，终端向交互对象主动推送预先设定通道的传感数据信息。终端定时信息推送的数据报文格式如表16所示。表16定时信息推送的数据报文格式D1DmDB34/T2383—2015表16中各组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A,1…A,p为交互对象地址；——A1…Ap为终端地址；——数据区长度为2*m+N1+…+Nm，其中m为本次定时推送的参数数目，N1～Nm为数据类型代码DT1～DTm所对应数据类型的字节大小，取值应符合附录E的规定；——CNm1～CNm2为采集的通道号；——DTm1～DTm2为对应通道传感数据的数据类型代码，取值应符合附录E的规定；——D11～D1N1,…,Dm1～DmNm为对应通道传感数据的内容；——C1…Cq为校验码。终端接收的定时信息推送确认数据报文格式如表17所示。表17终端接收的定时信息推送确认数据报文格式m表17中各组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A1…Ap为终端地址；——A,1…A,p为交互对象地址；——数据区长度为m，其值为交互对象所接收的传感数据的通道数目；——CN1～CNm为采集的通道号，取值应与定时推送的通道号相同；——C1…Cq为校验码。8.4.7配置数据交互对象发送配置数据命令的数据报文格式如表18所示。表18配置数据命令的数据报文格式D表18中各组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A1…Ap为终端地址；——A,1…A,p为交互对象地址；——命令字：0x09-无后续数据帧，0x49-有后续数据帧；——数据区长度为1+N，其中N为数据标识DID所对应数据字节大小，取值应符合附录A的规定；——DID为数据标识，取值应符合附录A的规定；——D1～DN为数据内容，取值应符合附录A的规定；——C1…Cq为校验码。DB34/T2383—2015终端响应配置数据命令的数据报文格式如表19所示。表19终端响应配置数据命令的数据报文格式表19中各组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A,1…A,p为交互对象地址；——A1…Ap为终端地址；——命令字：0x89-无后续数据帧，0xC9-有后续数据帧；——DID与接收的配置数据命令中的数据标识相同；——C1…Cq为校验码。8.4.8配置后续数据此命令作为“配置数据”命令的辅助命令，仅当用“配置数据”命令无法完成某项配置时使用。交互对象发送配置后续数据命令的数据报文格式如表20所示。表20配置后续数据命令的数据报文格式D表20中各组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A1…Ap为终端地址；——A,1…A,p为交互对象地址；——命令字：0x0A-无后续数据帧，0x4A-有后续数据帧；——数据区长度为2+N，其中N为数据标识DID所对应数据字节大小，取值应符合附录A的规定；——SEQ为帧序号，范围1～255；——DID为数据标识，取值应符合附录A的规定；——D1～DN为数据内容，取值应符合附录A的规定；——C1…Cq为校验码。终端响应配置后续数据命令的数据报文格式如表21所示。表21终端响应配置后续数据命令的数据报文格式表21中各组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A,1…A,p为交互对象地址；DB34/T2383—2015——A1…Ap为终端地址；——命令字：0x8A-无后续数据帧，0xCA-有后续数据帧；——SEQ与接收的配置后续数据命令中的帧序号相同；——DID与接收的配置后续数据命令中的数据标识相同；——C1…Cq为校验码。8.4.9数据超限报警当终端采集的通道传感数据超过预先设定的报警阈值时，需向交互对象主动推送数据超限报警数据报文，其格式如表22所示。表22主动推送数据超限报警数据报文格式m表22中各组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A,1…A,p为交互对象地址；——A1…Ap为终端地址；——数据区长度为m，其值为本次主动推送超限报警的通道数目；——CN1～CNm为超限报警通道号；——C1…Cq为校验码。终端接收的数据超限报警确认报文格式如表23所示。表23终端接收的数据超限报警确认报文格式m表23中各组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A1…Ap为终端地址；——A,1…A,p为交互对象地址；——数据区长度为m，其值为交互对象所接收的超限报警的通道数目；——CN1～CNm为超限报警通道号，取值应与推送的超限报警通道号相同；——C1…Cq为校验码。8.4.10异常信息推送当终端出现异常时，应主动向交互对象推送异常信息，其报文格式如表24所示。表24主动推送异常信息数据报文格式DB34/T2383—2015表24中各组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A,1…A,p为交互对象地址；——A1…Ap为终端地址；——S1、S2为异常信息高位字节和低位字节，取值应符合附录D的规定；——C1…Cq为校验码。终端接收的异常信息确认报文格式如表25所示。表25终端接收的异常信息确认报文格式表25中各组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A1…Ap为终端地址；——A,1…A,p为交互对象地址；——S1、S2为异常信息高位字节和低位字节，取值应与推送的异常信息相同；——C1…Cq为校验码。8.4.11被动应答出错当终端不能正常响应交互对象所请求的命令时，需向交互对象发送出错数据报文，其格式如表26所示。表26被动应答出错数据报文格式表26中各组成部分的说明如下：——PQ为前导符；——A,1…A,p为交互对象地址；——A1…Ap为终端地址；——CC为终端异常响应的命令代码；——EC为出错代码，取值应符合附录B的规定；——C1…Cq为校验码。DB34/T2383—2015（规范性附录）数据标识表A.1列出读取（后续）数据命令、配置（后续）数据命令、定时信息推送命令和数据超限报警命令等相关的数据标识代码、数据名称、数据类型及其读写属性，并给出解释性说明，其中单位符合GB3100-1993的规定，浮点数值运算应符合GB/T17966-2000的规定。表A.1数据标识组N——读，写元素取值为本表中所列‘传感数——读，写——————————1℃读1读2读1读2°读4读1mm/min读——————————1℃读1读2读2读2读2读2读——————————DB34/T2383—2015表A.1（续）1读1℃读1读1读1读1读11读1读————————————1℃读1读1读2读2读2读————————————7——读，写组秒读，写组秒读，写——读，写————————————DB34/T2383—2015（规范性附录）终端响应命令异常错误代码表B.1列出终端不能响应命令时返回的错误代