本文是学习GB-T 33899-2017 工业物联网仪表互操作协议. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了工业物联网仪表互操作报文格式和工作流程。
本标准适用于工业物联网仪表互操作的管理与应用。
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。
GB/T 25069 信息安全技术 术语
GB/T 33901 工业物联网仪表身份标识协议
GB/T 33904 工业物联网仪表服务协议
GB/T 25069界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
数据 data
信息的可再解释的形式化表示,以适用于通信解释或处理。
[GB/T 5271.1—2000,定义01.01.02]
3.2
工业自动化仪表 industrial automation instrument
在工业生产过程中,对工艺参数进行检测、显示、记录或控制的仪表。
注:本标准中简称仪表。
3.3
应用 application
为解决工业过程测量和控制中的问题的特定软件功能单元。
[GB/T 19769.1—2015,定义3.6]
3.4
互操作 interoperation
两个或两个以上来自于同一个或者不同的供应商的智能电子设备,能够相互交换信息并且能够将
这些信息利用到自身的功能中,而且能够与其他的智能电子设备进行正确的合作。
3.5
可扩展标记语言 eXtensible markup language;XML
标准通用标记语言的子集,
一种用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言。
GB/T 33899—2017
3.6
工业物联网 industrial internet of things
物联网在工业领域中各类应用的总成,是实现广义工业领域范围的智慧应用及信息共享的基础
平台。
3.7
报文 message
用于传递信息的有序字符列。
下列缩略语适用于本文件。
XML 可扩展标记语言(eXtensible markup language)
互操作是指一种能力,使得分布的控制系统设备通过相关信息的数据交换,从而能够协调工作,达
到一个共同的目标。传统上的互操作是指"不同平台或编程语言之间交换和共享数据的能力"。本协议
中工业物联网仪表的互操作是指通过规范的接口,仪表能够自由的处理所有种类的数据信息的能力,同
时在软件平台上通过网络处理数据信息的能力。
互操作是发生在多个(至少两个)产品(或系统)之间的一种关系,但并没有要求参与这种关系的各
方具有相同或类似的性质(指资源提供、节点行为、体系结构、底层平台及实现方法等);同时强调各方之
间具有彼此良好的合作,且对各种资源(提供的服务和数据)的使用应该是透明的。从这个角度所获得
的互操作性本质就是从异种系统中可获得资源透明使用的能力。
对于工业物联网仪表的互操作可以分为同协议的互操作以及异构协议互操作;本协议提出的工业
物联网仪表互操作协议是基于工业物联网仪表身份标识协议、工业物联网仪表应用属性协议和工业物
联网仪表服务协议。
为了确保工业物联网仪表互操作报文的唯一性,对其结构和长度规定如下:工业物联网仪表互操作
报文的总长度为89+X bytes,编码结构为:身份标识+互操作消息,见表1。
表 1 工业物联网仪表互操作报文编码结构
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65+X bytes |
其 X
为工业物联网仪表互操作报文中消息内容的长度,消息内容的长度为可变长度。
在工业物联网仪表互操作报文编码中,各个字段的格式以8 bits(即1
byte)为单位来描述。图1是
工业物联网仪表互操作标报文编码的完整格式。
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GB/T 33899—2017
89+X
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图 1 工业物联网仪表互操作报文编码完整格式
在互操作平台中,如果某个系统 A 需要对系统 B
进行访问或者控制,其必须有统一的消息格式发
送给互操作平台,等待平台解析成功以后,将系统 A 的消息发送给系统 B,
根据工业仪表的实际需求,
设定该消息格式由5部分组成:消息优先级、源设备地址、目的设备地址、时间以及消息内容,见表2。
消息优先级长度为1
byte,数值越高说明优先级越高,操作系统优先处理优先级高的请求信息。
消息内容的长度为 X byte,其长度是可变长度。
源设备地址、消息内容以及目的设备地址等元数据信息逐次与工业物联网仪表服务协议进行对照,
判断其是否有权限对目的设备进行访问或者控制,如果成功,则生成可扩展标记语言(XML)
文件下发
给相应的目的设备,实施具体操作。
表 2 工业仪表互操作消息格式
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工业物联网仪表互操作消息长度为65+X
bytes,在工业物联网仪表互操作消息中各个字段以
byte为单位来描述,其完整的编码格式如图2所示。
89+X
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图 2 互操作消息完整格式
在工业物联网仪表互操作实际工作中,仪表之间通过互操作平台进行通讯与联系。发出请求的仪
表设备称之为源设备,接受请求的仪表设备称之为目的设备,其互操作流程如图3所示。
a)
源设备需要获取目的设备的感知信息,如温度、湿度、压强、工作状态等信息,发送请求给互操
作平台。
b)
互操作平台对其请求信息进行识别、处理。判断请求是否有效,是否符合请求模板,如果有效,
则转发给目的设备。
c)
目的设备接收到互操作平台转发的请求信息,将源设备需求的信息通过互操作平台发送给源
设备,完成工作。
GB/T 33899—2017
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图 3 互操作流程
6 工业物联网仪表四项协议协同工作流程说明
图4为工业物联网仪表四项协议协同工作流程图,该图中能够清晰地体现出工业物联网仪表四项
基本协议之间的关系;身份标识协议用于确定工业物联网仪表身份的唯一性;应用属性协议用于描述工
业物联网仪表的静态属性以及动态属性;以两个协议为基础共同组成了
InstrumentML 作为工业物联
网仪表模型,用于服务协议以及互操作协议中;服务协议中各个服务体系结构在GB/T
33904 中进行了
说明;互操作协议的流程在5.4 中进行说明。
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图 4 工业物联网仪表四项协议工作流程图
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