ПНСТ 649-2022

(ИСО/МЭК 29182-5:2013)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Информационные технологии

СЕТИ СЕНСОРНЫЕ

Типовая архитектура сенсорных сетей

Часть 5

Описание интерфейсов

Information technology. Sensor networks. Sensor Network Reference Architecture. Part 5. Interface description

ОКС 35.110

Срок действия с 2023-01-01

до 2026-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой образовательной организацией высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" и Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "РСТ") 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 10 октября 2022 г. N 73-пнст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО/МЭК 29182-5:2013* "Информационные технологии. Сенсорные сети. Типовая архитектура сенсорных сетей (SNRA). Часть 5. Определения интерфейсов" [ISO/IEC 29182-5:2013 "Information technology - Sensor networks: Sensor Network Reference Architecture (SNRA) - Part 5: Interface definitions", MOD] путем изменения отдельных фраз (слов, значений показателей, ссылок), 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 в разделах "Предисловие", 2 "Нормативные ссылки" и приложении ДА приводятся обычным шрифтом, отмеченные в разделах "Предисловие", 2 "Нормативные ссылки" знаком "**" и остальные по тексту документа выделены курсивом. - 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.

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДБ

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, e-mail: info@tc194.ru и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии: 123112 Москва, Пресненская набережная, д.10, стр.2.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.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 нерентабельностью для определенных областей применения, частично - техническими трудностями создания нетривиальной сенсорной сети необходимой сложности. В настоящее время сложность процесса проектирования не позволяет использовать архитектуру одной сенсорной сети для другой сенсорной сети. Как правило, при проектировании сенсорной сети разработку необходимо начинать с нуля. Однако сенсорные сети в различных областях применения имеют общие особенности, которые проявляются при выборе архитектуры сети и сущностей/функциональных блоков для использования в архитектуре.

Целями серии стандартов "Информационные технологии. Сети сенсорные. Типовая архитектура сенсорных сетей" 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 стандартов "Информационные технологии. Сети сенсорные. Типовая архитектура сенсорных сетей" предназначена для использования проектировщиками сенсорных сетей, разработчиками программного обеспечения, системными интеграторами и поставщиками услуг для удовлетворения требований клиентов, в том числе любых надлежащих требований к функциональной совместимости.

Серия стандартов "Информационные технологии. Сети сенсорные. Типовая архитектура сенсорных сетей" состоит из семи частей:

- первая часть содержит общий обзор и требования к типовой архитектуре сенсорных сетей;

- вторая часть устанавливает термины и определения, используемые в типовой архитектуре;

- третья часть определяет типовую архитектуру с различных точек зрения, таких как бизнес, операционная, системная, техническая, функциональная и логическая;

- четвертая часть определяет модели двух классов сущностей типовой архитектуры (физических и функциональных сущностей);

- пятая часть определяет интерфейсы различных сущностей типовой архитектуры;

- шестая часть предоставляет подробную информацию по разработке международных стандартизированных профилей;

- седьмая часть определяет принципы проектирования типовой архитектуры с учетом требований к интероперабельности.

Стандарты серии "Информационные технологии. Сети сенсорные. Типовая архитектура сенсорных сетей" не определяют требования к соответствию стандартам. Сенсорные узлы и соответствующая сенсорная сеть должны соответствовать требованиям приложения или руководства разработки.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает описание и требования к интерфейсам сенсорной сети (SN) сущностей типовой архитектуры сенсорной сети и включает:

- интерфейсы между функциональными уровнями для предоставления доступа к службам модулям более верхнего уровня для обмена сообщениями с модулями более нижнего уровня;

- интерфейсы между сущностями типовой архитектуры сенсорной сети, обеспечивающие предоставление служб и приложений сенсорной сети.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты.

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

ПНСТ 421-2020** (ИСО/МЭК 29182-4:2013) Информационные технологии. Сети сенсорные. Типовая архитектура сенсорных сетей. Часть 4. Модели сущностей

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:

AL - прикладной уровень (application layer);

BFL - уровень базовых функций (basic function layer);

CLM - межуровневое управление (cross layer management);

HL - уровень аппаратного обеспечения (hardware layer);

SAP - точка доступа к службам (service access point);

SL - уровень служб (service layer);

SN - cенсорная сеть (sensor network);

SNRA - типовая архитектура для сенсорных сетей (sensor network reference architecture).

     5 Обзор интерфейсов SN

SN - это система, состоящая из взаимосвязанных (через беспроводную или проводную связь) и пространственно распределенных сенсорных узлов для сбора, обработки, передачи и предоставления информации из окружающей среды и, при необходимости, реагирования с помощью одного или нескольких исполнительных устройств.

Сенсорные сети могут применяться в таких областях, как мониторинг окружающей среды, управление логистикой, промышленная автоматизация, интеллектуальные системы автомагистралей и внешняя защита. К различным приложениям сенсорных сетей предъявляются различные требования к службам, типам служб, функциям обработки, интерфейсам, операционным атрибутам и т.д., что влияет на структуру, конструкцию и характеристики SN.

Интерфейс - это общая граница между двумя интерактивными сущностями или модулями, поэтому описание интерфейса зависит от сущностей или модулей с двух сторон. Интерфейс определяется в физической или логической форме.

Целью разработки обобщенных описаний интерфейсов SN является обеспечение интероперабельности между модулями внутри сенсорного узла, между сенсорными узлами и другими сущностями. Описание набора стандартных интерфейсов для SN является одним из наиболее эффективных подходов к обеспечению интероперабельности сенсорных сетей.

Сенсорные узлы и другие сущности должны обмениваться сообщениями, содержащими сенсорные данные или команды для предоставления служб и реализации приложений в сенсорной сети. Сообщения проходят через разные функциональные уровни в каждой сущности и переходят от одной сущности к другой. Интерфейсы между разными уровнями и интерфейсы между одноранговыми модулями на функциональных уровнях различных сущностей (например, сенсорный узел или шлюз) используются для предоставления приложений и служб сенсорной сети. На рисунке 1 представлены три класса архитектур сенсорных сетей, определенных в ГОСТ Р ИСО/МЭК 29182-1, и интерфейсы, позволяющие использовать сенсорные сетевые службы и приложения. На рисунке 1 показаны интерфейсы между функциональными уровнями в сенсорном узле или шлюзе и интерфейсы между физическими сущностями.

Настоящий стандарт определяет общие интерфейсы для построения инфраструктуры SN. Конкретные интерфейсы и их реализации, такие как формат сообщений и механизм обмена, выходят за рамки настоящего стандарта.

     Рисунок 1 - Интерфейсы, позволяющие использовать сетевые службы и приложения сенсорной сети

     6 Интерфейсы между различными функциональными уровнями

     6.1 Общие положения

С архитектурной точки зрения существует пять функциональных уровней сенсорного узла, как показано на рисунке 1:

- HL;

- BFL;

- SL;

- AL;

- CLM.