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儀表網 行業標準】近日,由重慶郵電大學 、中國電子技術標準化研究院 、重慶郵電大學工業互聯網研究院 、北京東土科技股份有限公司等單位起草, TC28(全國信息技術標準化技術委員會)歸口的國家標準計劃《物聯網 邊緣計算 第2部分:數據管理要求》征求意見稿已編制完成,現公開征求意見。
目前,物聯網邊緣計算系統缺乏統一的數據管理要求,在設計與開發物聯網邊緣計算數據管理功能時會產生分歧,同時數據使用方也難以快速找到所需的數據。這就需要制定標準來統一物聯網邊緣計算數據管理的模型和功能架構,為規范物聯網邊緣計算數據管理提供統一要求,保證物聯網邊緣計算數據管理的一致性和互操作性,使得物聯網系統可以實現數據有效管理,有助于實現邊緣節點之間高可靠、低時延的數據傳輸和共享。
在智慧城市、智能交通、工業制造等多方面,對物聯網邊緣計算系統的需求越來越強烈,而這其中非常重要的一部分就是如何對邊緣計算數據進行管理。給出物聯網邊緣計算系統數據管理的統一要求,可以縮短不同行業在各種應用場景需求下部署物聯網邊緣計算應用的周期和時間,提高行業部署效率。同時,該要求有利于對物聯網邊緣計算系統進行有效實施和管理,推動多個受益于物聯網的行業向數字化、智能化發展。因此本部分標準預期對數字化工廠、智慧城市等物聯網具有良好的產業化意義和經濟效果。
GB/T 41780《物聯網 邊緣計算》通過規定物聯網邊緣計算的通用要求、服務接口、邊緣設備等要求,旨在從物聯網視角規范邊緣計算的設計、指導邊緣計算的開發,促進邊緣計算在物聯網系統中的應用。
GB/T 41780擬由四部分構成。
——第1部分:通用要求。目的在于給出物聯網邊緣計算術語定義和邊緣計算節點種類,提出物聯網邊緣計算的系統架構和功能架構,規定物聯網系統中邊緣計算節點的功能要求。
——第2部分:數據管理要求。目的在于統一物聯網邊緣計算數據管理功能框架,規定不同邊緣計算節點的數據管理功能要求以及邊緣計算數據安全和安全維護要求。
——第3部分:節點接口要求。目的在于統一物聯網邊緣計算設備功能服務之間的接口。
——第4部分:邊緣計算節點要求。目的在于針對每種邊緣計算節點的特點和應用場景需求,規范邊緣計算節點的設備要求。
本文件是GB/T 41780《物聯網 邊緣計算》的第2部分。本文件確立了物聯網邊緣計算數據管理功能框架,規定了不同邊緣計算節點的數據管理功能要求以及邊緣計算數據安全和安全維護要求。本文件適用于物聯網系統中邊緣計算數據管理功能設計、開發和使用。
功能描述:
邊緣計算數據管理功能如下:
a) 數據采集:通過物聯網終端中的感知單元,將物體、環境等物聯網目標對象的信息按照一定的規律轉換為數據描述的過程;
b) 數據匯聚:通過多種數據接口,將分布的、非結構化的、跨網絡的多源數據接入匯聚;
c) 數據處理:按一定規則從數據中提取或推導出有價值信息的過程;
d) 數據存儲:根據不同業務要求,對獲取的動態數據或非動態數據進行保存與管理;
e) 數據傳輸:實現數據在物聯網邊緣計算節點之間的數據流轉;
f) 數據交換:實現數據在物聯網邊緣計算節點與云(數據中心)、外部系統或用戶之間的數據流轉或開放共享,為數據應用與服務提供支撐;
g) 數據銷毀:對數據或數據的存儲介質采取相應的操作,使數據徹底消失且無法通過任何手段恢復的過程;
h) 數據安全:采取必要措施,保護數據免遭篡改、破壞或泄露,同時保證數據的可用性、完整性和保密性,以及具備保障持續安全狀態的能力,包括數據本身的安全、數據防護的安全。
數據采集要求:
物聯網終端的數據采集滿足以下要求:
a) 應保證數據采集的精度、周期和質量;
b) 應滿足物聯網系統對數據規范性、完整性、準確性、一致性、時效性的要求;
c) 數據采集應不影響邊緣計算節點的正常業務運行;
d) 采集數據宜包含物聯網終端的標識;
e) 宜支持多通道數據采集;
f) 宜支持對采集的數據進行首位和末位標記;
g) 宜對采集的數據進行時間戳標記;
h) 可支持對采集的數據進行空間位置標記。
數據匯聚要求:
1.一般要求
邊緣計算數據匯聚滿足以下要求:
a) 應具備通過不同數據接口獲取物聯網目標對象、底層設備等多數據源的動態數據或非動態數據的能力;
b) 應具備識別數據來源的能力;
c) 應具備識別數據類型的能力;
d) 匯聚數據應包含邊緣計算節點的標識;
e) 宜支持離線或實時數據的獲取;
f) 宜提供可視化配置、管理或監控的工具,提高數據匯聚配置和管理的效率與便捷性。
2.邊緣網關數據匯聚
邊緣網關的數據匯聚功能滿足以下要求:
a) 應具備通過多個數據接口并發獲取數據的能力;
b) 宜支持結構化、半結構化和非結構化數據;
c) 宜具備獲取邊緣計算網絡通信相關數據的能力。
3.邊緣控制器數據匯聚
邊緣控制器的數據匯聚功能滿足以下要求:
a) 應具備獲取實時數據的能力;
b) 宜具備獲取模擬量數據的能力;
c) 宜具備獲取控制命令反饋數據的能力;
d) 宜具備通過多個數據接口并發獲取數據的能力。
邊緣計算服務器的數據匯聚功能滿足以下要求:
a) 應支持結構化、半結構化和非結構化數據;
b) 應支持通過多個數據接口并發獲取數據的能力;
c) 宜支持發布訂閱數據獲取模式。
數據處理要求:
1.一般要求
邊緣計算數據處理滿足以下要求:
a) 應具備數據分包和重組的能力;
b) 宜具備數據清洗、數據抽取等數據預處理的能力;
c) 宜具備配置數據定時分析的能力。
2.物聯網終端數據處理
物聯網終端的數據處理功能滿足以下要求:
a) 應支持將采集獲取的數據轉換為數字信號;
b) 宜具備數據處理模式可配置的能力;
c) 宜具備將采集數據轉化為統一數據描述的能力;
d) 不宜進行復雜的數據分析,以防止較長時間的計算資源占用。
3.邊緣網關數據處理
邊緣網關的數據處理功能滿足以下要求:
a) 應具備數據聚合/融合的能力;
b) 應具備數據過濾和解碼的能力;
c) 宜支持將不同協議的數據解釋轉化為統一的數據模型;
d) 宜具備對獲取的數據進行特征提取、數據編碼、打包壓縮的能力;
e) 宜具備簡單控制指令下發管理的能力;
f) 宜支持數據規則引擎;
g) 宜具備基本的數據統計分析的能力;
h) 可具備數據質量評估能力,優化數據使用價值。
4.邊緣控制器數據處理
邊緣控制器的數據處理功能滿足以下要求:
a) 應支持復雜邏輯控制的數據處理;
b) 應具備過程控制和緊急事件數據及時響應的能力;
c) 應保證數據處理的實時性;
d) 宜支持規則引擎配置,實現復雜業務邏輯;
e) 宜具備數據聚合/融合的能力;
f) 宜具備控制系統參數優化的能力;
g) 宜具備基于事件的數據分析能力。
5.邊緣計算服務器數據處理
邊緣計算服務器的數據處理功能滿足以下要求:
a) 應具備自動識別標識、解析數據標簽和密文的能力;
b) 應能對邊緣計算節點獲取的數據進行分類、重組、聚合、融合;
c) 應支持數據規則引擎;
d) 應支持多種形式的分析結果輸出;
e) 宜支持數據計算資源的彈性調用;
f) 宜支持數據統計分析、分類識別等邊緣分析功能;
g) 宜提供大數據分析的框架和模塊;
h) 宜建立數據挖掘與分析所需要的算法庫;
i) 宜具備數據質量評估能力,優化數據使用價值。
數據安全維護要求:
物聯網邊緣計算節點的數據安全維護滿足以下要求:
a) 應明確數據維護權限與分工制定;
b) 應建立數據的維護制度、維護流程,明確不能篡改的注意事項等;
c) 應制定詳細數據維護計劃,記錄完整的維護操作過程,保證數據的安全性和完整性;
d) 宜建立數據備份制度,明確備份周期、媒體負責人等事項。
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