ПНСТ 520-2021
(ИСО/МЭК 29182-3:2014)

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Информационные технологии

СЕТИ СЕНСОРНЫЕ

Часть 3

Типовая архитектура

Information technology. Sensor networks. Part 3. Reference architecture

ОКС 35.110

Срок действия с 2021-07-01
до 2024-07-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации" (АО "ВНИИС") и Акционерным обществом "Российская венчурная компания" (АО "РВК") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 194 "Кибер-физические системы"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 января 2021 г. N 9-пнст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО/МЭК 29182-3:2014* "Информационные технологии. Сенсорные сети. Типовая архитектура сенсорных сетей (SNRA). Часть 3. Представления типовых архитектур" (ISO/IEC 29182-3:2014 "Information technology - Sensor networks: Sensor Network Reference Architecture (SNRA) - Part 3: Reference architecture views", MOD) путем включения структурных элементов, которые выделены в тексте курсивом**. Внесение указанных технических отклонений направлено на учет потребностей национальной экономики Российской Федерации.

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.

** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов приводятся обычным шрифтом, кроме отмеченного в разделе "Предисловие" знаком "**". - Примечания изготовителя базы данных.    

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте приведены в дополнительном приложении ДА

5 Некоторые элементы настоящего стандарта могут быть объектами патентных прав. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии не несет ответственности за установление подлинности каких-либо или всех таких патентных прав

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011** (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: 121205 Москва, Инновационный центр Сколково, улица Нобеля, д.1, тел. +7 (495) 777-01-04, e-mail: info@tc194.ru и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, д.10, стр.2.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" и будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Сенсорные сети имеют широкий диапазон областей применения. Однако на практике созданы и развернуты сенсорные сети для относительно небольшого числа областей применений. Частично это вызвано отсутствием экономического обоснования для определенных областей применения, частично - техническими трудностями создания нетривиальной сенсорной сети необходимой сложности. Основным сдерживающим фактором является то, что для проектирования сенсорной сети требуются мультидисциплинарные знания, в частности, о датчиках, каналах связи, сетях, обработки сигналов, электронике, вычислительной техники и информационной безопасности. В настоящее время сложность процесса проектирования не позволяет использовать архитектуру одной сенсорной сети для другой сенсорной сети. Практически каждый раз при проектировании сенсорной сети разработку необходимо начинать с нуля. Тем не менее, при более тщательном рассмотрении можно увидеть множество общих особенностей сенсорных сетей в различных областях применения. Эти общие особенности проявляются при выборе архитектуры сети и сущностей/функциональных блоков для использования в архитектуре.

Целями серии ПНСТ "Информационные технологии. Сети сенсорные" являются:

- предоставление рекомендаций для проектирования и развертывания сенсорных сетей;

- оптимизация функциональной совместимости сенсорных сетей;

- создание автоматически конфигурируемых (plug-and-play) компонентов сенсорных сетей для упрощения добавления/удаления сенсорных узлов в существующую сенсорную сеть или из нее.

Серия ПНСТ "Информационные технологии. Сети сенсорные" может быть использована проектировщиками сенсорных сетей, разработчиками программного обеспечения, системными интеграторами и поставщиками услуг для удовлетворения требований клиентов, в том числе любых надлежащих требований к функциональной совместимости.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает представления типовой архитектуры для сенсорных сетей (SNRA). Представления архитектуры определены с точки зрения бизнеса и операционной, системной и технической точек зрения и включают функциональные, логические и/или физические представления, где это применимо. Настоящий стандарт определяет высокоуровневые представления архитектуры, которые могут быть доработаны разработчиками систем и специалистами по внедрению конкретных приложений и услуг.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р ИСО/МЭК 29182-1-2018 Информационные технологии. Эталонная архитектура для сенсорных сетей (SNRA). Часть 1. Общий обзор и требования

ПНСТ 519-2021 (ИСО/МЭК 29182-2:2013) Информационные технологии. Сети сенсорные. Часть 2. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ПНСТ 519-2021.

     4 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

     5 Назначение типовой архитектуры для сенсорных сетей

Настоящий стандарт определяет представления типовой архитектуры, которые соответствуют требованиям ГОСТ Р ИСО/МЭК 29182-1.

Типовая архитектура (RA) - это обобщенная архитектура нескольких конечных систем, которые совместно используют один или несколько общих доменов и устанавливают требования более низким уровням и соответствуют требованиям более высоких уровней. Определенная прикладная архитектура может содержать некоторую часть, значительную часть или всю типовую архитектуру целиком. Разработчик может повторно использовать сущности и элементы типовой архитектуры, которые соответствуют прикладной архитектуре, и игнорировать остальные сущности и элементы типовой архитектуры. RA предоставляет стандарты и принципы построения определенной архитектуры.

RA предоставляет согласованную основу для реализации решений таким образом, что:

а) реализация основана на последовательной декомпозиции и шаблоне проектирования;

б) снижается стоимость реализации за счет повторного использования служб, продуктов, определений данных и т.д.;

в) сокращается график реализации, начинающийся с адаптации базовой архитектуры для конкретной реализации;

г) уменьшаются риски путем:

- включения необходимых глобальных возможностей;

- использования выработанных рекомендаций и соответствующего опыта.

Типовая архитектура для сенсорных сетей (SNRA) определяет общую структуру для обеспечения функциональной совместимости, а с точки зрения деталей структуры показывает, как будет работать архитектура и ее сущности путем разработки стандартов интерфейса. SNRA предоставляет правила и рекомендации для разработки и представления описаний архитектуры.

Настоящий стандарт не только определяет SNRA с нескольких точек зрения (бизнес, информационной и технической), но и обеспечивает несколько представлений технической архитектуры (физического, системного, операционного и т.д.) для описания сенсорной сети. Объединение различных точек зрения на архитектуру и представлений архитектуры формирует исчерпывающее описание архитектуры сенсорной сети. Точки зрения на типовую архитектуру и представления типовой архитектуры:

- указывают, как сенсорные сети работают в гомогенной или гетерогенной системе;

- указывают системы оборудования и информационные потоки в сенсорных сетях;

- определяют технические правила и рекомендации для обеспечения взаимодействия систем.

Как правило, разработка архитектуры начинается с определения потребностей, которые могут быть удовлетворены сенсорной(ыми) сетью(ями) (и далее преобразуются в набор требований), и определения запросов к данным/информации, которые могут быть предоставлены сенсорной(ыми) сетью(ями). Разработчик должен быть осведомлен о доступных технологиях, а также о перспективах развития будущих технологий. Потребностями и запросами могут быть как компьютер и набор сенсорных узлов (следовательно, сенсорная сеть) в автомобиле для мониторинга и управления подсистемами, так и большая система из систем, таких как сенсорные сети Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) для мониторинга погоды во всем мире с целью прогнозирования погодных условий и предоставления предупреждений в случае необходимости. Каждый разработчик предъявляет определенные требования к функциональным возможностям сенсорного узла или сенсорной сети для целевых приложений и услуг. Разработчику необходимо принять ряд решений при разработке архитектуры сенсорной сети, в том числе о том, будет ли сенсорная сеть выполнять обработку данных для предоставления пользователю высокоуровневой информации, или сенсорная сеть сделает необработанные данные доступными для пользователя, который будет использовать собственные приложения для их обработки. Типовая архитектура для сенсорных сетей предоставляет разработчику различные варианты и концепции для разработки, и, что более важно, SNRA предоставляет разработчику основу архитектуры.

SNRA поддерживает разработку совместимых и взаимодействующих архитектур. В типовой архитектуре определены различные точки зрения на SNRA и представления технической архитектуры. Каждое представление состоит из наборов элементов данных архитектуры, которые изображаются с помощью графических, табличных или текстовых материалов. SNRA также однозначно определяет отношения между представлениями архитектуры и их элементами данных.