2010zx03006-通信-面向藍藻爆發(fā)監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)研發(fā)與應(yīng)用驗證任務(wù)線材料第九冊技術(shù)

技術(shù)規(guī)范頁碼索引1中國2中國34《TD-傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)規(guī)范567泊8“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”重大專面向太湖藍藻爆發(fā)監(jiān)測的傳感器網(wǎng)2010ZX03006-版本號編制日期：2012-10-文檔基本信息文檔名水質(zhì)監(jiān)測智能傳感器規(guī)范電子文水質(zhì)監(jiān)測智能傳感器規(guī)范密級公開單文件狀□草 □討論□ ■正式發(fā)布責(zé)任單參與單編寫人日期2012年10校對人日期審核人日期批準人日期文檔更新記12目 前 水質(zhì)傳感器智能化總體方案執(zhí)器執(zhí)器線智能變送自校正模自補償自識別模電源管理模即插即用模網(wǎng)絡(luò)適微處信號調(diào)用戶網(wǎng)總線接口通信協(xié)總線接口控總線接1-1水質(zhì)智能傳感器總總線接Figure1-1Generalschemeofaquaticsmart智能傳感器（變送器）以微處理器為，通過A/D、D/A、信號調(diào)理等模傳感器內(nèi)部集成了電源管理模塊、即插即用模塊和變送器電子數(shù)據(jù)表格（TEDS水質(zhì)智能器單元設(shè)計泡在水中，必須保證其有良好的防水性能，防護等級應(yīng)達到IP68，以防止傳感以是測量值，也可以其他通道數(shù)據(jù)經(jīng)過運算以后的導(dǎo)出值。如圖1-2所示，該簡智智能溶解氧傳感通道通道通道1-2一種智能溶解氧傳感器的邏輯結(jié)Figure1-2LogicalstructureofasmartDO傳感器模擬電路和CPU電路分開設(shè)計的框圖如圖1-3所示放放 濾 調(diào)電 微處理 探 模擬 CPU1-3傳感器電路結(jié)Figure1-3DiagramofelectricFigure1-4Structuredesignofwaterproof網(wǎng)絡(luò)適配器（NCAP）單元的設(shè)計作為數(shù)據(jù)傳輸和的中轉(zhuǎn)站，NCAP能夠很好的解決同步和異步數(shù)據(jù)傳輸一次數(shù)據(jù)上報給NCAP后，由NCAP暫存起來，當用戶使用時，再由NCAPFigure1-5Structureof多種連接方式設(shè)計網(wǎng)絡(luò)適水質(zhì)智能傳感器傳感器傳傳感器傳感器傳感器網(wǎng)絡(luò)適配（c）點對點無線連接1-6三種連接方式示意圖Figure1-6Illustrationofthreekindsof水質(zhì)傳感器智能接口設(shè)計硬件接口規(guī)范設(shè)計硬件連線采用4線制，其中兩條線為電源線和公共線，兩條線為RS-485的信 母 硬件接口采用4芯12的航空插頭，針腳順序如圖，線序定義如表。傳感器的引線采用4芯防水線，特性阻抗為120Ω 母 485485電源圖2-1航空插頭針腳順序Figure2-1Pinorderofairplugs表2-1線序定義Table2-1Definitionof1供電線，名義23RS-485的4RS-485的RS-485的電器特性如表2-22-2RS-485接口電氣特6V--VRL=-5-VVRL=CL=RL=V-7V<VCM<-V通訊協(xié)議結(jié)構(gòu)設(shè)計EEE1451.3.3的通信協(xié)議定義方法，本文設(shè)計了一種適用于水質(zhì)傳感器的通信協(xié)議，并且定義了主要的功能碼。通信協(xié)議結(jié)構(gòu)如表23所示，其中長度以字節(jié)為單位。2-3通訊協(xié)議結(jié)說 版 長

數(shù)據(jù)校驗和協(xié)議址長 2個字節(jié)，指定一幀數(shù)據(jù)的長度。它的值等于17+N2-4Table2-4Meaningsof000非非0 非 非 2個字節(jié)，采用CCITTCRC16校驗算法，校驗內(nèi)容從版本字段開始到數(shù)據(jù)字主要功能碼定義本參考了IEEE1451.3中的功能碼定義方式，定義了主要的功能碼，如表2-2-5主要功能碼列Table2-5Listofmainfunction0--11234567-

4- 查詢 33寫入4更新4-5-表2-6傳感器結(jié)構(gòu)命令應(yīng)Table2-6Readsensorstructureresponseinthedata12…查詢表2-7TEDSTable2-7TEDSaccess 總體總體識別通道通道識別校正校正識別6- 對于查詢TEDS命令的應(yīng)答包含表所列的信息，傳感器必須對所有的查詢TEDS命令應(yīng)答，不管TEDS碼是否選擇了一個實現(xiàn)了的TEDS。應(yīng)答中的2-8TEDS命令應(yīng)Table2-8QueryTEDSresponseinthedata1823 如果有不支持的TEDS的屬性被設(shè)置，傳感器應(yīng)該為TEDS當前大小和最大TEDS大小返回0。TEDS屬性內(nèi)容見2-9TEDS屬位含123456NCAP用該命令來TEDS。如表2-10所示，該命令只有一個參數(shù)表2-10TEDS命令參Table2-10ArgumentsforareadTEDS序 位 功 TEDS是不被支持的、無效的，TEDS數(shù)據(jù)應(yīng)該包含值為0的字節(jié)表2-11TEDS應(yīng)序 位 功 寫入該命令用來向傳感器的TEDS寫入數(shù)據(jù)。如表2-12所示，該命令有兩個參TEDS碼和TEDS數(shù)據(jù)2-12TEDS命令參Table2-12ArgumentsforareadTEDS域1碼2——TEDS只——不支持該更新TEDS命該命令用來驗證之前寫入到NCAP的TEDS，并將其拷貝到非易失性內(nèi)2-13TEDS命令應(yīng)Table2-13UpdateTEDS位0OK（如果更新正常該位置1TEDS校驗和錯誤（如果該TEDS計算過后的校驗和和寫入的不樣則該位置2無效（如果當前TEDS無效，該位置3寫入錯誤（如果TEDS只讀，該位置4TEDS數(shù)據(jù)無效（如果接收到的TEDS不能有效的實施，該位置水質(zhì)智能傳感器TEDS及功能設(shè)計水質(zhì)智能傳感器TEDS規(guī)范設(shè)計為了實現(xiàn)傳感器的自識別，IEEE1451（TEDS）規(guī)范。NCAP通過傳感器的TEDS即可識別傳感器的參數(shù)。和校正TEDS，它們是對基本TEDS的文本描述和補充。根據(jù)IEEE1451的思想，3-1TEDS分 基 總體 必 通道

校正

它包含的信息與識別TEDS相似，只是它是為一個通道服務(wù)的 可

可IEEE1415定義了TEDS的通用格式：structXXX—TEDS{UInt32…UIntl6Checksum; 總體3-2TEDS格序 描 類 TEDS1MetaTEDS長42131STIM49112CHANNEL_ZERO可寫TEDS長444444444TEDS數(shù)據(jù)保持時4442通道分組數(shù)量1字段26-28重復(fù)G次數(shù)，每11NMetaTEDS23-3唯一標識符的格序 數(shù) 數(shù)據(jù)描1

234通道3-4TEDS格Table3-4DatastructureofChannel1421314151617481944411122444444444412校正3-5TEDS格 2434415N6N7N8分段數(shù)目N92文本類型3-6TEDS格Table3-6DatastructureofText14213支持的語言數(shù)142546語言長度472892-2<?xml<manuName>ChinaAgriculture<desc>4ChannelTemperature<qaCode>Lot自識別功能設(shè)計IEEE1451標準提出了一種新的物理單位的數(shù)字化表示方法。它以國際單位制3-7物理單位結(jié)長度1121314151617（2×基本單位的指數(shù)1819113-8溶解氧單位（毫克/升）表示方Table3-8DatastructureofDOunit米秒000-100000值0成標準國際制單位：mg/l=1×10-3kg/m3。根據(jù)物理單位的形式和各個基本單位感器，輪詢有三種方式，上電輪詢、觸詢和定時輪詢。NCAP可根據(jù)實際情NCAP③NCAP傳感器地址，并將傳感器加入到列表中④NCAP傳感器結(jié)構(gòu)和的TEDS，確定傳感器的屬性自校正和自補償功能設(shè)計輪詢結(jié)3-1傳感器自識別輪詢結(jié)Figure3-1Flowchartofsensorself-IEEE1451標準提供了一套數(shù)據(jù)校正引擎，數(shù)據(jù)補償、數(shù)據(jù)校正等處理算法都封裝在引擎中。IEEE1451將校正引擎的參數(shù)存入到一塊特定的區(qū)域，稱IEEE1451標準給出了校正函數(shù)的表達式，如下

[X

XH]j[

Hi,j, i0j p Hn值相同。根據(jù)輸入Xn的值落在哪個單元內(nèi)，就采用相應(yīng)的Ci,j…p值和Hn值進行X1的分單3-22×3個單元的二維校正函Figure3-2Atwo-dimensionalfunctionpartitionedinto2×3這種情況下，每一11f(X,X)C[UH]i[TH] i0C00C01(X1H1)C10(X2H2)C11(X1H1)(X2H2比如溶解氧傳感器的輸出電壓為，該值大小容易受溫度影響，因此如果直被測量不僅是輸出量的U的一元函數(shù)，還與溫度有關(guān)，設(shè)溫度傳感器的輸出電壓為UTUUTDOaaUaUaU2aUUaU2 2 5式中，a0~a5是常系數(shù)，確定方程的關(guān)鍵在于確定式中的各個常系數(shù)，計算k個系數(shù)的過程如下：若由二元回歸方程計算得到的P(Uk,UTk)與標定值DOk之間存在誤差Δk，其方差2為：k 2[PP(U R

[P

a

a

a

aU

aUm

k

1

2 3

4k 由式3-5易知，R是常系數(shù)a0~a5的函數(shù)，根據(jù)多元函數(shù)求偏導(dǎo)得如下方

0;

0;

0;

0;

0;R 求解這個方程組，即可得系數(shù)a0~a5，也就得到了擬合方程總和通訊協(xié)議，定義相關(guān)功能碼；參照IEEE1451的設(shè)計思想，設(shè)計了水質(zhì)智能傳感器TEDS，包括MetaTEDSChannelTEDSCalibrationTEDS和Meta-參考文獻[1].智能傳感器網(wǎng)絡(luò)化接口的研究與實現(xiàn)[D].國防科技大學(xué)院,PardoA,CamaraL,CabrJ,etal.GasmeasurementsystemsbasedonIEEE1451.2standard[J].SensorsandActuatorsB:Chemical.2006,116(1):11～16.劉龍，陶利民，陳仲生.智能傳感器標準IEEE1451解析[J].兵工自動化陳向群，郭以述.IEEE1451智能傳感器接口標準研究[J].儀器儀表學(xué)報.Standards-BoardI.IEEEStandardforaSmartTransducerInterfaceforSensorsandActuators-NeworkCapableApplicationProcessor(NCAP)InformationStandards-BoardI.IEEEStandardforaSmartTransducerinterfaceforsensorsandactuators-transducertomicroprocessorcommunicationprotocolsandTEDSformats(IEEE1451.2)[S].USA,InstituteOfElectricalAndElectronicsEngineersI,Standards-BoardI.IEEEStandardforaSmartTransducerinterfaceforsensorsand formats(IEEE1451.0)[S].USA,InstituteOfElectricalAndElectronicsEngineersStandards-BoardI.IEEEStandardforaSmartTransducerInterfaceforSensorsandActuatorsDigitalCommunicationandTransducerElectronicDataSheet(TEDS)FormatsforDistributedMultidropSystems(IEEE1451.3)[S].USA,InstituteOfElectricalAndElectronicsEngineersI,2004.Standards-BoardI.IEEEStandardforASmartTransducerInterfaceforSensorsandActuatorsMixed-ModeCommunicationProtocolsandTransducerElectronicDataSheet(TEDS)Formats(IEEE1451.4)[S].USA,InstituteOfElectricalAndElectronicsEngineersI,2004.Standards-BoardI.IEEEStandardforaSmartTransducerInterfaceforSensorsandActuatorsWirelessCommunicationProtocolsandTransducerElectronicDataSheet(TEDS)Formats(IEEE1451.5)[S].USA,InstituteOfElectricalAndElectronicsEngineersI,2007.“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”重大專面向太湖藍藻爆發(fā)監(jiān)測的傳感器網(wǎng)2010ZX03006-版本號編制日期：2012-12-文檔基本信息文檔名水質(zhì)監(jiān)測傳感器接口規(guī)范電子文水質(zhì)監(jiān)測傳感器接口規(guī)范密級公開單文件狀□草 □討論□ ■正式發(fā)布責(zé)任單參與單編寫人日期2012年12校對人日期審核人日期批準人日期文檔更新記12目 前 范 直接接入，其中，智能傳感器的硬件接口采用支持RS232C/RS485/SDI-12，模擬bitperAmericanStandardCodeforInformationmendedStandard232mendedStandardSensorCommunicationsM-BUS總線智能傳感器定義：引名傳器測控端功備1電2兩線制電流型傳感器定義：引名傳器測控端功備1電2M-BUS總線電氣特性依據(jù)相應(yīng)規(guī)范執(zhí)行供電電壓不低于12VDC，不高于傳感器自身耗電小于4mAM-BUS說1VCC：紅VCC：紅2GND:智能傳感器定義：引名傳器測控端功備1傳感器供電23總線SDI-推薦使用RS485，兼容SDI-12模式4總線模擬傳感器定義：引名傳器測控端功備12單端模擬信3信號電阻信差分模（差分模擬信號輸入單端模擬信4信號號地電阻信號-/差分模擬信號輸入-/果為雙路輸（電阻差分模擬信號輸入兩者共享電智能傳感器接口符合RS232、RS485、SDI-12低電壓傳感器供電電壓范圍兼容5VDC供電輸入，下限至少支持常規(guī)輸出電壓等級為1.5V、2.5V、小信號輸出電壓等級為20mV、50mV和100mV1VCC：紅VCC：紅12GND:GND:23總線+:+:色344智能傳感器定義：引名傳器測控端功備123總線使用RS485，兼容SDI-4總線5程6模擬傳感器定義：引名傳器測控端功備1傳感器供電23信號單端模擬阻信號差分模擬信號輸入+阻差分模擬信號輸入4信號單端模擬電阻信號+/差分模擬信號輸入差分模擬信號輸入5單端模擬6開關(guān)和脈智能傳感器接口符合RS232、RS485、SDI-12低電壓傳感器供電電壓范圍兼容5VDC供電輸入，下限至少支持常規(guī)輸出電壓等級為1.5V、2.5V、小信號輸出電壓等級為20mV、50mV和100mVIO端口:觸點開關(guān)和脈沖輸入，數(shù)字IO輸入用于傳感器識別1VCC：紅VCC：紅12GND:GND:23總線+:信號+:色344556IO端口6引名傳器測控端功備1電23RS485ARS485，兼容SDI-12模式4總線RXD；脈沖開關(guān)5下6單端模擬阻信號-/78智能傳感器接口符合RS232、RS485、SDI-12低電壓傳感器供電電壓范圍兼容5VDC供電輸入，下限至少支持常規(guī)輸出電壓等級為1.5V、2.5V、小信號輸出電壓等級為20mV、50mV和100mVIO端口:觸點開關(guān)和脈沖輸入，數(shù)字IO輸入用于傳感器識1VCC：紅VCC：紅12GND:GND:23總線+:信號+:色344556IO端口6GB/T19705-2005TIA/EIA-485-ARS-485平衡數(shù)字多點系統(tǒng)用發(fā)生器和的電特性接口標SDI-12V1.3（水文組織2005年提出）基于微處理器的智能化監(jiān)測傳感器 “新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”重大專面向太湖藍藻爆發(fā)監(jiān)測的傳感器網(wǎng)絡(luò)研發(fā)2010ZX03006-太湖藍藻爆發(fā)監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)規(guī)范版本號編制日期：2012-09-文檔基本信息文檔名太湖藍藻爆發(fā)監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)規(guī)范電子文太湖藍藻爆發(fā)監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)規(guī)范密級 公開單文件狀 □討論 責(zé)任單參與單編寫人 20129校對人 審核人 批準人 文檔更12方案概 方案具體描 組網(wǎng)方案描 網(wǎng)絡(luò)拓撲建 拓撲可靠性管 網(wǎng)絡(luò)職守方 超幀周期結(jié) 超幀參數(shù)定 信道接入算法流程 收發(fā)重傳機 路由策 路由控制分組的發(fā)送和接收處 路由表項管 路由協(xié)議定時器管 簇間O分組的廣 路由表項的更 協(xié)議框架和幀結(jié)構(gòu)類 協(xié)議框 幀結(jié) MAC層統(tǒng)一幀格 NWK層幀格式說 APP層數(shù)據(jù)幀說 MAC幀類 NWK層控制分組類 系統(tǒng)參 MAC信息參 NWK層系統(tǒng)參 NWK分組傳輸參 NWK協(xié)議參 系統(tǒng)分組緩沖區(qū)管 MAC層緩沖 APP層緩沖 系統(tǒng)緩沖區(qū)管 方案概述1方案具體描述組網(wǎng)方案描述MAC網(wǎng)絡(luò)拓撲建立節(jié)點確定與組網(wǎng)進用基于多權(quán)值優(yōu)化的簇頭算法。信道偵聽線程。UND節(jié)點持續(xù)偵聽信道nlistening個超幀周期，若接收到居節(jié)點的O消息，則更新鄰居表，計算權(quán)值，如果接收到鄰CH節(jié)BEACONPreCM，否則設(shè)置簇狀態(tài)UN，并啟動消息交互線程；消息交互線程。該線程持續(xù)nelectiom個超幀周期。節(jié)點以時間間隔To周期性的發(fā)送包含自身權(quán)值的O消息，若接收到鄰居節(jié)點的O消息，更新鄰居表，更新權(quán)值，更新節(jié)點（若權(quán)值最小則為2節(jié)點入網(wǎng)線程。在該線程中，PreCM節(jié)點持續(xù)偵聽1個超幀周期，建入確認消息則節(jié)點置為CM，完成入網(wǎng)線程，否則嘗試其他CH，若無CH可加入，置節(jié)點為CH，開始廣播BEACON幀。流程圖如圖2所3PreCMPreCM啟動登記入網(wǎng)線有候選REQ-返回SUCC狀返回FAIL狀設(shè)置節(jié)點狀態(tài)圖 PreCM啟動登記入網(wǎng)線程流程拓撲可靠性管理CH的選CHCMCH節(jié)點，CHCMCH節(jié)點的合格度，CH節(jié)點在簇內(nèi)5簇頭輪換進程CH節(jié)點能量達到閾由備份CH成為新的CH。圖 本地簇觸發(fā)的簇頭輪換進備份CH檢測到CH失否幀CH在檢測CH失效（n個周期未收CHBEACON幀），啟動簇頭輪換進程。在接收到MSG_CLUSTER_REBUILD消息后，置自身為CH，開始廣播BEACON否幀REBUILDREBUILD播幀8CHCM節(jié)點接收到MSG_CLUSTER_REBUILD消息CM節(jié)點在接收到MSG_CLUSTER_REBUILD消息或者檢測到CH失效的情況下，置自身為UN，啟動重入網(wǎng)進程。幀幀幀9CM圖 UN節(jié)點簇輪換控制流程網(wǎng)絡(luò)職守方案超幀周期結(jié)構(gòu)簇頭職守超幀結(jié)構(gòu)圖如下所示 簇間通信時C 簇內(nèi)通信時C簇成員職守階段超幀結(jié)構(gòu)圖如下所示保簇內(nèi)通信時12超幀參數(shù)定義超幀長度簇間廣播時段TBC、簇間通信時段TINTER、簇內(nèi)廣播時段TIC、簇內(nèi)通信時TINTRA的總和，屬性參數(shù)名稱是aSFDurationTSFTBCTINTERTIC簇間廣播時段長度簇間通信時段長度簇內(nèi)通信時段長度N（aNumIntraSlots）個時隙，每個時隙長度為TSLOT（aBaseSlotDuration）, TINTRAN簇內(nèi)通信時段的數(shù)據(jù)發(fā)送機制如下:MAC層數(shù)據(jù)幀以DATA－ACK機制發(fā)假定初始退避時間為BO1，該值由最小退避指數(shù)BEmin（macMinBE）和單位退時間間隔TUINT（aUnitBOPeriod）計算得到，計算BO1RAND[0,pow(2,BEmin)i次退避指數(shù)為BEi,iBOiRAND[0,pow(2,BEi)其中BEi的取值范圍為[BEminBEmax。假設(shè)最大退避NBmax（屬性參數(shù)為macMaxCSMABO），則宣布信道接入失敗最大耗費時間TF可用如下公式表TF

{pow(2,BEi)i簇內(nèi)廣播時段的超幀偏移量簇內(nèi)廣播時段在當前超幀起始時刻開始的時間偏移量為TOFFSET（屬性參量為aIntraOffset）

TOFFSETTBCCW=?NB>=NB++;BE++;13ACK減少相鄰簇簇內(nèi)通信干擾機制信道接入算法流程圖非應(yīng)答ACK機制，如圖13所示。應(yīng)答ACK機制，如圖14所示進入進入幀發(fā)送狀設(shè)置RFRF狀態(tài)PHY-是PHY-否否CW=?NB>=否否是是計算BO，設(shè)置BONB++;BE++;BO接收到否是是ReTx>=TOReTx++;DIFS計算TO值，設(shè)置TOSIFS發(fā)送MAC設(shè)置SIFS設(shè)置DIFS幀發(fā)送發(fā)送MAC幀發(fā)送發(fā)送MAC發(fā)送MAC收發(fā)重傳機制發(fā)送調(diào)度節(jié)點MAC層接收到NWK層下發(fā)的數(shù)據(jù)分組，組幀后打上時間戳置于身產(chǎn)生的BEACON幀、MAC控制幀或ACK幀優(yōu)先級較MAC數(shù)據(jù)幀為高，生成到發(fā)送的時延由相應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)確定。發(fā)送方重傳處理MAC數(shù)據(jù)MAC控制幀要求接收方應(yīng)答，這種情況需要對發(fā)送方應(yīng)超時后節(jié)點未接收到需要的ACK幀，更新發(fā)送重傳次數(shù)，若重傳次數(shù)不超過預(yù)接收方在接收到需要應(yīng)答的MAC數(shù)據(jù)幀或控制幀后，在規(guī)定的時間間隔內(nèi)應(yīng)答ACK幀，并查詢當前接收記錄項，是否在當前至之前TMF(參考系統(tǒng)參數(shù)理并將接收幀信息添加到接收記錄項。接收記錄項中的信息有效時間為TMF，路由策略路由控制分組的發(fā)送和接收處RREQ分組的生成和發(fā)送設(shè)設(shè)置路由回復(fù)超時定時15RREQ分組的生成和發(fā)RREQ分組的接收、處理和轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)RREQ16RREQRREP分組的生成和發(fā)送節(jié)節(jié)點啟動路由回復(fù)定定位簇間確確定源節(jié)點地址和NWKNWK層打包發(fā)送17RREPRREP分組的接收、轉(zhuǎn)發(fā)和處理CHCH節(jié)點收到RREP18RREP分組的接收、轉(zhuǎn)發(fā)和路由表項管理由于本項目的路由策略是要解決CH節(jié)點到SINK節(jié)點的路由發(fā)現(xiàn)、功SINK之間CG節(jié)點負責(zé)路由轉(zhuǎn)發(fā)；第三期方案考慮CH到其CH節(jié)點之間的路由發(fā)現(xiàn)，但目的節(jié)點為位置標定的CH節(jié)點，而非標識標定的CH節(jié)點。1）名類描默認unsigned/1CHunsignedunsignednedSeen表項參數(shù)名類描默認unsigned1unsignedunsigned路由表管理查參數(shù)destAddress,添參數(shù)destAddress,nextHop,hopCount，跳數(shù)返回值:FALSE路由表暫只到SINK節(jié)點的路由，如果在路由表定時器超時應(yīng)之前接收到下一跳節(jié)點ROUTE-O分組則更SINK節(jié)點路由表考慮，定時器超時即刪除該路由項。刪參數(shù):lifetime,需要刪除的路由表項的值（定時器中斷響應(yīng)時刻）。返回值:TRUE，刪除成功SeenSeen記 sourceAddress,源路由節(jié)點地址；floodingId，源路由ID號 TRUE，存在；FALSE，不存在Seen記 sourceAddress,源路由節(jié)點地址；floodingId，源路由ID號返回值:void刪 lifetime,需要刪除的Seen表項的值(定時器中斷響應(yīng)時刻)返回值:TRUE,刪除成功路由協(xié)議定時器管理路由請求應(yīng)答超時定時器參數(shù)（系統(tǒng)參數(shù)destAddr,floodingId），并設(shè)置該定時器的啟動標志位(bRreqTimerFlag)和應(yīng)答標志位(系統(tǒng)參數(shù)bRreqAckFlag)。新建RREQ分組新建RREQ分組設(shè)置協(xié)議結(jié)構(gòu)體bRreqAckFlag=計算定時器超時啟動超時bRreqTimerFlag=19bRreqAckFlag=接收bRreqAckFlag=接收RREP分啟動RREQ重試進bRreqTimerFlag=bRreqTimerFlag=bRreqTimerFlag=關(guān)閉應(yīng)答回復(fù)20關(guān)閉應(yīng)答回復(fù)路由表項和Seen表項超時定時該定時器和路由請求應(yīng)答超時定時器是獨立的，在協(xié)議數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體中設(shè)置定時器啟動標志位(系統(tǒng)參數(shù)blifeTimerFlag，以下簡稱標志位)，標識超時定時器是否啟動，當新建路由表項或者Seen表項時，計算并設(shè)置該表項的lifetime值，同時查詢標志位是否為TRUE，如果不是，計算出lifetime和當前時刻的差值TO，做為定時器的定時間隔(系統(tǒng)參數(shù)life_TO)，并置標志位。定時器超時，獲取當前時鐘，所有表項中l(wèi)ifetime小于等于當前時鐘的表項均刪除。同時獲取表項的下一個lifetime值（系統(tǒng)參數(shù)next_lifetime），計算定時間隔(系統(tǒng)參數(shù)life_TO)，重啟定時器和置標志位(系統(tǒng)參數(shù)blifeTimerFlag)，如此周期重復(fù)，直到新建路由表項或者新建路由表項或者Seen計計算lifetime否next_lifetimenext_lifetime=否計算blifeTimerFlag計算blifeTimerFlag=啟 定時圖21定時器啟動流程獲取當前時鐘圖22定時器響應(yīng)處理流程簇 O分組的廣CHSINK節(jié)點均需要周期性廣播簇間O分組，支持路由表項更MACNWK層，生成OMAC層廣播。路由表項的更新簇間 O分組用于局部路由信息，CH節(jié)點周期性發(fā)送簇O分組，同時接收簇間O分組并刷新路由表，流程圖如下所示接收接收到O分srcAddr==遍歷路由表nextHop=新建或刷新本SINK的路由表刷新nextHop表項的23協(xié)議框架和幀結(jié)構(gòu)類型協(xié)議框架 Layer與物理層（PHYLayer）構(gòu)成，如圖24 24協(xié)議框架示意其中，NWK層的Topology控制模塊負責(zé)網(wǎng)絡(luò)拓撲建立與，routing控制模塊執(zhí)行路由功能；MAC層schedule模塊與sleep模塊實現(xiàn)超幀調(diào)度和時間同步功能；NWK層與MAC共同公共信息域Pubilcinfobase，包括節(jié)點的鄰居分，所用原語在2.2.2節(jié)詳述。幀結(jié)MAC層統(tǒng)一幀格式GeneralMACframeOCT:12FrameControlFieldBIT:34ValuesofFrameTypeFrameType b2b1MACValuesofStatus b1其他說明SeqNum域:1個字節(jié)，指定幀的序號。針對beacon幀，該域應(yīng)指定為BSN(beaconsequencenumber),MAC控制幀，該域應(yīng)指定為DSN。FrameTypeValue子域設(shè)置001，表明MACDATA幀，F(xiàn)ramePayload域為NWK層的分組內(nèi)容。第二章描述NWK層幀格式。NWK層幀格式GeneralNWKframeOCT:2211NWKframecontrolfieldBIT:23 注：NwkPacketSubType 1, 0,NWKframetypeFrameType b1NWK-NWK-NWKcommandframeOCT:1NWKNWKNWKNWKNWKcommandIdentifierCommandFrameCommandRouteRouteRouteRouteRouteRouteRoute0x08~CLUSTER-REQ-ACK-DENY-CLUSTER-0x15~NWKDataframeOCT:APPDataNWKNWKAPP層數(shù)據(jù)幀說明OCT:FrameControlFieldBIT:0-4567FrameTypeSubfieldFrameTypeb1MAC幀類1）BEACONCHLevel-1Level-2級廣播Beacon幀F(xiàn)rameContrlOCT:51222OCT:51222MACSuperFrame45 BackupCHACKFrameControl mandOCT:52DATACMDOCT:512 MACCommandFrameIdentifierCommandEnergyNWK層控制分組類型NWKCluster控制分組類OFrameControlFrame 0minNWKpayloadUnsignedUnsignedREQ-JOIN控制FrameControlFrameNwkPacket0AppliedCHminNWKpayloadNWKNWKACK-JOIN控制FrameControlFrameNwk0CMmin NWKNWKDENY-JOIN控制FrameControlFrameNwkPacket0Routing/ClusteringCMminNWKpayloadNWKNWKCommandCLUSTER_REBUILD控制FrameControlFrameNwkPacket0Routing/ClusteringselfCHminNWKpayloadNWKNWKCommandNWKRouter控制分組類NWKCMDPayload格式OCT:1PathFrameControlFrameNwk1Routing/ClusteringDestinationOriginatorNWKpayloadNWKMin1 PathNWKCMDPayload格式OCT:11PathFrameControlFramePktSub1Routing/ClusteringRREQ-Originator-RREQ-Destination-MIN-Flooding-NWKpayloadNWKDRREQ-DPathPathNWKCMDPayload格式 2ErrorDestinationFrameControlFramePktSub1Routing/ClusteringSourceaddressoftheAddressofthedevicetheTtlfromsourcetoNWKpayloadNWKErrorEnum16ROUTE_BROKEN控制NWKCMDPayload格式 1BrokenFrameControlFramePktSub1Routing/ClusteringANYSelfMIN-NWKpayloadNWKROUTE_RECORD控制NWKCMDPayload格式 RelayRelayFrameControlFramePktSub1Routing/ClusteringDestinationdeviceOriginatordeviceMIN-NWKpayloadNWKNWKRelay0x1RelayROUTE_GRAD（路由梯度擴散）控NWKCMDPayload格式 RelayRelayFrameControlFramePktSub1Routing/ClusteringDestinationDevice（NWK-BC-OriginatorDeviceMIN-Sink-Nwk-Cmd-NWKpayloadNWKRelayRelayROUTE_O（鄰居幀NWKCMDPayload格式 FrameControlFramePktSub1Routing/ClusteringDestinationDevice（NWK-BC-OriginatorDevice1Nwk-Cmd-NWKpayloadNWKNWK3.2.5應(yīng)用層分組類簇內(nèi)上報數(shù)據(jù)一般用于簇成員向簇頭上報的原始數(shù)據(jù)幀，要求NWK層設(shè)置幀格式為FramePayload根據(jù)數(shù)據(jù)屬性進一步定義確定簇間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)系統(tǒng)參數(shù)MAC信息參超幀時段參數(shù)名類描默認MAC信道接入?yún)?shù)名類描默認2533MACMAC幀傳輸參數(shù)名類描默認NWK層系統(tǒng)參NWK分組傳輸參名類描默認NWK-CMD分組序NWK協(xié)議參名類描默認路由協(xié)議源路由查詢SINK1Lifetime下一次lifetimelifetime系統(tǒng)分組緩沖區(qū)管理MAC層緩沖CH節(jié)點緩簇間MAC幀發(fā)送緩沖隊列（結(jié)構(gòu)體簇間MAC數(shù)據(jù)幀接收緩沖隊列簇內(nèi)MAC幀發(fā)送緩沖隊列(結(jié)構(gòu)體簇內(nèi)MAC應(yīng)用數(shù)據(jù)幀接收緩沖隊列(結(jié)構(gòu)體CM節(jié)點緩沖區(qū)緩沖區(qū)隊列參數(shù)緩沖區(qū)當前分組數(shù)緩沖區(qū)最大分組數(shù)目參數(shù)名稱類長描備16bit16bit當前分組存分組到達時分組失效時間APP層緩沖CH節(jié)點的簇內(nèi)應(yīng)用層數(shù)據(jù)幀緩沖隊列（結(jié)構(gòu)體appIntraFIFO），緩沖區(qū)首地址應(yīng)用端單項參數(shù)參數(shù)名稱類長描備16bit址當前APP當前APP系統(tǒng)緩沖區(qū)管理“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”重大專面向太湖藍藻爆發(fā)監(jiān)測的傳感器網(wǎng)絡(luò)研發(fā)與應(yīng)用驗2010ZX03006-TD-傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)規(guī)范版本號編制日期：2011-文檔基本信息文檔名TD-傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)規(guī)范電子文TD-傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)規(guī)范密級 公開單文件狀 □討論 責(zé)任單參與單編寫人日期201110校對人日期審核人日期批準人日期文檔更新記變更變更后1 適用范 標 符號和縮略 系統(tǒng)結(jié) 項目背景及目 總體技術(shù)要 功能要 傳感網(wǎng)節(jié)點工作模 全功能模 低功耗模 極低功耗模 主要業(yè)務(wù)流 傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接 傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)移 傳感節(jié)點接 傳感節(jié)點移 傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)傳感網(wǎng)節(jié)點管理與信息獲 傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)信息主動上 傳感網(wǎng)節(jié)點信息主動上 硬件要 硬件接 傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)應(yīng)用具備以下接 傳感網(wǎng)節(jié)點應(yīng)用具備以下接 軟件要 軟件性能要 軟件接口要 軟件升 性能要 可靠性要 環(huán)境要 溫度、濕度和壓 抗電磁干擾能 設(shè)備本身產(chǎn)生的電磁干擾要 防雷保護要 設(shè)備防水要 適用范圍標M2M終端規(guī)范——中國移動無線機器通信協(xié)議——M2M終端規(guī)范——中國移動無線機器通信協(xié)議——GSMTD-SCDMAM2M符號和縮略語縮略英文全稱解PlugandReceivedSignalGlobalSystemofGeneralPacketRadioTD-ATimeDivision-CodeDivisionMultipleMicroControl傳感傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)管理門戶傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)工作模網(wǎng)的及將在網(wǎng)關(guān)上線時同步到物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺；傳感網(wǎng)進行管理。下文簡稱為網(wǎng)關(guān)。此工作模式適用于對數(shù)據(jù)及時傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)通道工作模式網(wǎng)關(guān)在此工作模式下需與物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺保持連接狀態(tài)（狀態(tài)用戶只能通過物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺對傳感網(wǎng)進行。下文簡稱為通道網(wǎng)關(guān)。此工作模式適用于對數(shù)據(jù)及時性要求高的場景，傳感網(wǎng)的數(shù)據(jù)及傳感網(wǎng)設(shè)備唯一標識標識傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備，相當于網(wǎng)卡的MAC地址。傳感網(wǎng)節(jié)點標于網(wǎng)卡的IP地址。MESH網(wǎng)絡(luò)Mesh是由呈網(wǎng)狀分布的眾多無線接入點通過相互合作和協(xié)同組成的網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)項目背景及目用前景。然而，在實際應(yīng)用中的WSN并不能以一個獨立的通信網(wǎng)絡(luò)形式存在。連接WSN和移動通信網(wǎng)的傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的控制中心，能夠總體技術(shù)要求123傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺之間安全機制每一個加入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點都需要預(yù)置由物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺產(chǎn)生的基本通信聯(lián)KeyB–KeyD傳感網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)和控制指令通信加密。節(jié)點對此類數(shù)據(jù)只根據(jù)包頭目的地址做轉(zhuǎn)發(fā)，不對數(shù)據(jù)內(nèi)容做處理。功能要求(1)節(jié)點管理：支持中國移動物聯(lián)網(wǎng)終端管理要求，移動通信網(wǎng)絡(luò)和傳感(3)升級（可選功能）傳感網(wǎng)節(jié)點程序器至少應(yīng)該可以兩個應(yīng)用，并電源管理（可選功能傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以根據(jù)節(jié)點的電量情況對傳感器節(jié)多級安全控制(可選功能對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點所連接的傳感器進行認證，只有通過認證的傳傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)管理門戶：傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)提供WEB的圖形用戶界面，數(shù)據(jù)備份優(yōu)化（可選功能：傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)應(yīng)支持大量數(shù)據(jù)的功能，：節(jié)點標識管理此處指傳感器在此傳感網(wǎng)內(nèi)部的標識，用于傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)時間同步：傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)為傳感網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)時間同步服務(wù)網(wǎng)關(guān)調(diào)試功能（可選功能：網(wǎng)關(guān)運行過程中有很多管理信息并不需：休眠各個傳感器進入關(guān)閉狀態(tài)，MCU進入休眠狀態(tài)。射頻進入間斷樣，MCU一直處于休眠狀態(tài)，射頻進入間斷休眠狀態(tài)，等待物傳感網(wǎng)節(jié)點工作模式全功能模式全功能模式下，傳感網(wǎng)節(jié)點啟用所有功能模塊，包括傳感器的指示燈。射低功耗模式現(xiàn)傳感器節(jié)點的和數(shù)傳的所有功能，并能在MESH網(wǎng)絡(luò)中收集和轉(zhuǎn)發(fā)極低功耗模式主要業(yè)務(wù)流程流程說明：業(yè)務(wù)流程中的所有通信均需進行相對應(yīng)的加密，保證通信的安全性定時間重發(fā)消息，失敗一定次數(shù)后放棄發(fā)送并需給出信息等（流程用戶如需通過網(wǎng)關(guān)的門戶對傳感網(wǎng)進行管理，需由物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺，只能在網(wǎng)關(guān)時使用。流程中涉及到的網(wǎng)關(guān)工作模式，均為可選功能傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接通道網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)關(guān)接入流程在物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺配置此網(wǎng)關(guān)入網(wǎng)信傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)發(fā)送接入請接入時對網(wǎng)關(guān)進行安全驗證失敗，加入網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺并記錄圖4通道網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)關(guān)接入流程傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)移通道網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)關(guān)移除流程物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺應(yīng)先檢測此網(wǎng)關(guān)下屬傳感網(wǎng)節(jié)點狀網(wǎng)關(guān)下無工作狀態(tài)節(jié)點，則更新物聯(lián)網(wǎng)運營管理庫并移除網(wǎng)重新判斷網(wǎng)關(guān)下節(jié)點狀態(tài)，重復(fù)2,3操關(guān)閉節(jié)點，或?qū)⒐?jié)點路由到其他網(wǎng)節(jié)點關(guān)閉或配置完判斷此網(wǎng)關(guān)下是否有處于工作狀態(tài)的移除網(wǎng)更新數(shù)移除網(wǎng)更新數(shù)物聯(lián)網(wǎng)運營管理平傳感網(wǎng)網(wǎng)傳感網(wǎng)節(jié)圖5通道網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)關(guān)移除流程傳感節(jié)點接入傳感網(wǎng)節(jié)點入網(wǎng)信息需先在物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺配接入時由網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點申請入網(wǎng)信息到平由平臺驗證此節(jié)點是否如不合法，則接傳感網(wǎng)傳感網(wǎng)節(jié)物聯(lián)網(wǎng)運營管理節(jié)點入網(wǎng)信息配發(fā)送接入請發(fā)送接入請鑒權(quán)，認接入接入節(jié)點并配置節(jié)點相關(guān)參接入節(jié)點并配置節(jié)點相關(guān)參節(jié)點接入配置成節(jié)點接入配置成更新數(shù)據(jù)平接入網(wǎng)接入網(wǎng)6傳感網(wǎng)節(jié)點通過通道網(wǎng)關(guān)接入流程圖傳感網(wǎng)節(jié)點入網(wǎng)信息需先在物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺配同步節(jié)點入網(wǎng)配置信息到網(wǎng)代替物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺直接管理節(jié)點接接入時由網(wǎng)關(guān)驗證此節(jié)點是否合如不合法，則接 網(wǎng) 傳感網(wǎng)傳感網(wǎng)節(jié) 網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)運營管理平節(jié)點入網(wǎng)信息配同步節(jié)點入網(wǎng)配置信 同步信息確發(fā)送接入請鑒權(quán)，認接入接入網(wǎng)絡(luò)并配置網(wǎng)關(guān)相關(guān)參節(jié)點接入配置成更新數(shù)據(jù)上線時同步數(shù)據(jù)到平同步數(shù)據(jù)到節(jié)點接入失敗及原接入網(wǎng)上線時同 信息到平網(wǎng)關(guān)管理門戶同 信息到平圖7傳感網(wǎng)節(jié)點通過網(wǎng)關(guān)接入流程傳感節(jié)點移除物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺發(fā)出移除節(jié)點傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)此消息到節(jié)移除成功，物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺更新相應(yīng)數(shù)據(jù)庫信息移除失敗，節(jié)點需返還失敗原因，物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺給出信8傳感網(wǎng)節(jié)點通過通道網(wǎng)關(guān)移除流程圖通過網(wǎng)關(guān)管理門戶移除傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)發(fā)送指令移除傳感網(wǎng)節(jié)移除成功需更新相應(yīng)數(shù)據(jù)庫信移除失敗需網(wǎng)關(guān)管理門戶需給出信傳感傳感網(wǎng)節(jié) 網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)運營管理平同步節(jié)點移除信并授予網(wǎng)關(guān)移除節(jié)點權(quán)更新數(shù)移除節(jié)網(wǎng)網(wǎng)同步數(shù)據(jù)到平網(wǎng)關(guān)離上線時同步數(shù)據(jù)到移除成功確移除更新數(shù)移除失敗及移除網(wǎng)網(wǎng)關(guān)管理門同 信息到平網(wǎng)關(guān)離上線時同 信息到平圖9傳感網(wǎng)節(jié)網(wǎng)關(guān)離上線時同 信息到平傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)通道網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)關(guān)通過物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺對傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進行失敗，網(wǎng)關(guān)管理門戶，并返回失敗消息到物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺，物更新更新網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)功配置參數(shù)及數(shù)據(jù)同步成功確網(wǎng)關(guān)管理平配置參數(shù)及數(shù)據(jù)同步失敗及原敗圖10傳感器網(wǎng)關(guān)流程傳感網(wǎng)節(jié)點管理與信息獲平臺將管理命令發(fā)送給傳感網(wǎng)網(wǎng)傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)解析之后轉(zhuǎn)換為傳感網(wǎng)內(nèi)部協(xié)議格式發(fā)送給的失敗，節(jié)點返回失敗信息，物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺給出信功功敗敗11傳感網(wǎng)節(jié)點通過通道網(wǎng)關(guān)被管理和獲取信息流程圖節(jié)點根據(jù)具體命令執(zhí)行相關(guān)操作并返回結(jié)成功，將節(jié)點更新信息或傳感數(shù)據(jù)信息存入網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)庫失敗，給出失敗原因，當網(wǎng)關(guān)時，在網(wǎng)關(guān)管理門功功敗敗網(wǎng)關(guān)管理門同 信息到平圖12傳感網(wǎng)節(jié)點通過網(wǎng)關(guān)被管理和獲取信息流程傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)信息主動上報每隔一段時間，網(wǎng)關(guān)自動同步數(shù)據(jù)到物聯(lián)網(wǎng)運營管理平信息信息上報間隔時相關(guān)信息上13傳感網(wǎng)節(jié)點信息主動上報傳感網(wǎng)節(jié)點發(fā)送信息到網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)信息至物聯(lián)網(wǎng)運營管理平物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺驗證信息無誤后更新數(shù)返回接收到節(jié)點上報信息確認消息至網(wǎng)網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)確認消息至節(jié)傳感網(wǎng)節(jié)點將異常至傳感網(wǎng)網(wǎng)傳感網(wǎng)節(jié)傳感網(wǎng)節(jié)通道傳感網(wǎng)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)運營管理平節(jié)點信息上報間隔相關(guān)節(jié)點信息上相關(guān)節(jié)點信息上更庫接收節(jié)點上報信息確接收節(jié)點上報信息確節(jié)點信息上報間隔時相關(guān)節(jié)點信息上異常信異常信平14傳感網(wǎng)節(jié)點可主網(wǎng)關(guān)管理門戶上報信息網(wǎng)關(guān)管理門戶驗證信息無誤后更新數(shù)據(jù)返回接收到節(jié)點上報信息確認消息至節(jié)傳感網(wǎng)節(jié)點發(fā)送異常信息至傳感網(wǎng)當網(wǎng)關(guān)時網(wǎng)關(guān)管理門戶根據(jù)異常信息種類進行 網(wǎng) 網(wǎng)節(jié)點節(jié)點信息上報間隔時相關(guān)節(jié)點信息上更新網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)接收節(jié)點上報信息確節(jié)點信息上報間隔時相關(guān)節(jié)點信息上上線時同步數(shù)據(jù)到平同步數(shù)據(jù)到平異常信上線時同 信息到平網(wǎng)關(guān)管理門同 信息到平圖15傳感網(wǎng)節(jié)點信息通過網(wǎng)關(guān)主動上報流程硬件要求RS485RS485并配備能電池板對電池進行充電。能夠完全適應(yīng)野外部署的需要。電池容量滿足在不插電源情況下，待機時間不少于15天。15mW，平均工作電流不大于5mA.下單跳傳輸距離可>1Km。組網(wǎng)規(guī)模不少于10個節(jié)點，最大跳數(shù)不低于4跳。（PnP硬件接口傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)應(yīng)用具備以下接口電源接口：采用直連電源方式供電，或采用能電池和充電電池雙系WMMP協(xié)議連接物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺；應(yīng)支持互聯(lián)網(wǎng)連傳感網(wǎng)節(jié)點應(yīng)用具備以下接口（可選功能傳感網(wǎng)節(jié)點應(yīng)包括開關(guān)機以及緊急復(fù)位接口。實現(xiàn)對節(jié)點的人工干預(yù)。傳感網(wǎng)節(jié)點應(yīng)具有運行故障指示燈的功能或者通過指示燈進行信息提示的功能。能夠更方便使用和調(diào)試。軟件要求軟件性能要求安全性：系統(tǒng)應(yīng)有多級安全管理機可靠性：應(yīng)用軟件系統(tǒng)應(yīng)能夠連續(xù)15×24小時不間可性：系統(tǒng)應(yīng)具有完善的自身監(jiān)視和管理功能，要求具有故障診開放性：充分考慮與其他的系統(tǒng)的接口必須提供完整的軟件開發(fā)環(huán)境和相關(guān)代碼，包括編譯器，JDK等開發(fā)環(huán)軟件接口要求物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺的WMMP-T協(xié)議方案。軟件升級性能要求可靠性要求環(huán)境要求溫度、濕度和壓力溫度相對濕度大氣壓力抗電磁干擾能要求參見國標GB/T17618-1998《設(shè)備抗擾度限值和測量方法》設(shè)備本身產(chǎn)生的電磁干擾要求防雷保護要求設(shè)備防水要求設(shè)備應(yīng)采取必要的防水保護措施，滿足防水IP66等級“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”重大專面向太湖藍藻爆發(fā)監(jiān)測的傳感器網(wǎng)2010ZX03006-版本號編制日期：2011-文檔基文檔名物聯(lián)網(wǎng)運營支撐平臺規(guī)范電子文物聯(lián)網(wǎng)運營支撐平臺規(guī)范密級公開單 文件狀□草 □討論□ ■正式發(fā)布責(zé)任單參與單編寫人日期201112校對人日期審核人日期批準人日期文檔更12范 規(guī)范性文 術(shù)語、定義和縮略 術(shù)語/定 縮略 設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的位 功能要 運營管 用戶管 產(chǎn)品管 應(yīng)用管 合作方管 訂購關(guān)系管 配置管理功 登錄業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)用戶名生成與配置功 系統(tǒng)參數(shù)配置功 地圖信息功 能力管理功 能力生命周期管 能力提供商管 能力發(fā) 能力訂購管 運營管理平臺門 門戶..........................................................................................................................門戶權(quán) 認 系統(tǒng)帳戶管理功 角色管 操作員帳戶管 支撐區(qū)域管理功 終端管理門戶功 終端廠商信息管 終端型號信息管 終端預(yù)置信息管 終端狀態(tài)查 終端控 終端參數(shù)管 終端任務(wù)管 終端軟件包生命周期管 終端軟件升 終端通信管理門戶功 物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)管理門戶功 用戶管 告警規(guī)則及告警字典管 控制及參數(shù)配 資產(chǎn)狀態(tài)信息展 告警信息展 位置信息展 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品信息管 插件式應(yīng)用信息管 第應(yīng)用信息管 合作方EC、SP、SI信息管 合作方EP信息管 個人用戶及EC成員信息管 應(yīng)用提供商信息管 終端業(yè)務(wù)信息查 物流信息管理功 二線門戶功 能力運營管理門戶功 能力生命周期管 能力提供商管 能力發(fā)布管 能力訂購管 配置管理功 管理平臺與通信/彩信白管 要 網(wǎng)元連接管理功 功 支持統(tǒng)計....................................................................................................支持操作的要 支持和功 支持故障管 接口要 與BOSS系統(tǒng)接 數(shù)據(jù)接 業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)接口功 性能和可靠性要 運營管理平臺的性能指 運營管理平臺的可靠性要 穩(wěn)定 備份和恢 運營管理平臺的可擴展性要 安全要 10.1...........................................................................................................................系統(tǒng)安 應(yīng)用安 硬件要 主機系 設(shè)備 備份設(shè) 軟件要 操作系 應(yīng)用軟 數(shù)據(jù) 環(huán)境要 附錄 終端ID的定 附錄 終端ID分配算法要 附錄 終端統(tǒng)計報 附錄 全網(wǎng)產(chǎn)品代碼生成規(guī) 附錄 能力代碼生成規(guī) 附錄 業(yè)務(wù)平臺應(yīng)用標識APPID生成規(guī) 附錄 終端ID省代碼定 附錄 終端廠商ID規(guī) 附錄 終端型號ID規(guī) 附錄 合作伙伴SIID/SPID/ECID的規(guī) 附錄 能力提供商EPID生成規(guī) 附錄 產(chǎn)品省代碼 附錄 應(yīng)用提供商ID生成規(guī) 附錄 服務(wù)代碼SERVICEID規(guī) 附錄 物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)管理能力調(diào)用接口操作碼和TLV擴 附錄 終端通信管理能力開放參數(shù) 表2-M2M(U)SIM《M2M數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)通用接口3-1業(yè)務(wù)。終端管理采用中國移動WMMP 由能力提供者提供的信息資源或計算資源，通過Web位臺與物聯(lián)網(wǎng)終端通信，實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)終端的管理、登錄管理、基本通信參數(shù)的配置、喚醒、重啟、軟件升表3-2AccessPointCELLEnterpriseECEnablerEPGatewayGPRSSupportGeneralPacketRadioGlobalSystemforMobileHomeLocationSystemSIShortMessageServiceServiceSPTransactionsPerWirelessMachineManagementProtocol-PartofInterfaceform2mplatformandApplicationPlatformWirelessMachineManagementProtocol-PartofInterfaceform2mplatformandTerminaleXtensibleMarkup省省內(nèi)集應(yīng)用平全網(wǎng)集成應(yīng)用平托管省集成應(yīng)用平IF1IF1IF1IF1省9物聯(lián)IF1管理平OIF1全網(wǎng)運管理平53能力平 IF IF IF1IFIF1IF1用行業(yè)網(wǎng)7第業(yè)務(wù)平業(yè)務(wù)網(wǎng) 2IF1業(yè)務(wù)接 管理接 業(yè)務(wù)&管理接4-1口、管理接口、平臺門戶，如圖5-1所示。用戶產(chǎn)品戶主實用息戶息與S息管理主要實現(xiàn)對全網(wǎng)產(chǎn)品以及未建管理平臺省托管本地業(yè)務(wù)的產(chǎn)品信息息及統(tǒng)功。人用戶信息、用戶信息與BOSS系統(tǒng)同步等功能。其他擴展信息可以修改。EC僅能查詢，運營商能修改這些信息。括全網(wǎng)及托管產(chǎn)品上線、產(chǎn)品代碼生成、向PBOSS和業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)同步產(chǎn)品應(yīng)用信息等。WMMP協(xié)議承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和不使用WMMP協(xié)議承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)兩種。物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺合作方管理提供對系統(tǒng)集成商（SI、服務(wù)提供商（SP、能力提運營管理平臺必須使用用戶名和登錄業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)才能與業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)建立管理連接和指可接受簽約EC、SP、SI等的業(yè)務(wù)請求，為之提供服務(wù)。EPPBOSS，然后運營管理平臺完成該EP帳號的建立，同時系統(tǒng)自動分配EP管理員的業(yè)務(wù)權(quán)限。PBOSS。EPEPID、EP的聯(lián)系信息、EP名稱、EP提供能力表6-1門戶權(quán)管理申請EP提交能力 息省BOSS/BBOSS同步的信息，全理HLRID對于EC管理員，可為其增加的操作 理 理 理員、SP/SI管理員、EC管理員、EP管理員等。以上管理員具備角色管理權(quán)限，可以對表6-2門戶權(quán)所限所限所限所限所限所限所限白所限所限所限所限所限 希望查看的狀態(tài)類型，頁面應(yīng)列出所有可選的狀態(tài)，客戶可以多重選擇。別。對于單個終端的控制，除任務(wù)方式外，提供類似按鈕形式的操作方式。界面，可按終端型號終端參數(shù)。運營管理平臺支持參數(shù)未配置以及帶TAG為0x0025的TLV。對于參數(shù)已配置的情況，終端根據(jù)WMMP協(xié)議在登錄報帶相應(yīng)TLV。員可選擇多個參數(shù)作 參數(shù)，并提交保存。系統(tǒng)為終端型號記 參數(shù)，計（CONFIG_GET報文。運營商操作員可以對所有終端創(chuàng)建參數(shù)配置及提取任務(wù)，WMMP-T定義的參數(shù)，客戶在頁面IDID，終端隸屬的客戶標識（如果該終端存在訂；改改改始存消除消布稿結(jié)

6-1填寫完軟件信息后，在本地選擇需要上載的軟件包。操作員可保存表單，此時表 從HLR終端在網(wǎng)和位置信息的任務(wù)及其自動策略，策略包括起始時間、結(jié)束時間、間隔、的具體信息（在網(wǎng)狀態(tài)或位置信息、是否從MSC。欠費，以及所關(guān)聯(lián)終端的狀態(tài)，包括GPRS狀態(tài)、在網(wǎng)狀態(tài)（開關(guān)機、IP地址、位物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品信息管理是指通過門戶向運營商、SP、SI提供物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品基本信息在運營管理平臺上，具備物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品信息權(quán)限的操作員可以編輯產(chǎn)品信息。SP（APPID第應(yīng)用信息管理是指通過運營管理平臺門戶向運營商、EC提供物聯(lián)網(wǎng)第三ECID(由BOSS系統(tǒng)同步在門戶界面上，具備物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用信息權(quán)限的操作員可以編輯以上信息。EC操作ECEC信息，SPSP的信息。運營商可查看EC、SP、SI信息。息。運營商可查看個人用戶信息或EC成員信息。個人用戶信息或EC成員信息包括用戶ID和終端MSISDN等，參見《物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺與物聯(lián)網(wǎng)PBOSS接口規(guī)范》并建立應(yīng)用提供商ID與SPID或SIID等的對應(yīng)關(guān)系。（APPID1，2，3…能力的運營涉及能力生命周期的管理，包括能力在運用管理平臺、發(fā)布、變更、能力由EP通過門戶進行申請，EP提供EPID、能力產(chǎn)品的基本信息、以及其他可以E能力平臺IP地址或URL地址、資費、結(jié)算規(guī)則等。能力時，由系統(tǒng)生成能力代碼、SI等通過門戶進行能力訂購申請，審核通過后運營管理平臺生成能力訂購關(guān)系。1與配置；（2）每個EC管理員可以通過運營管理平臺本EC下的短彩信白，但此白默與PBOSS運營管理平臺的硬件配置：包括主機生產(chǎn)廠商、型號、CPU主頻，內(nèi)存大小、 保存一段時間（至少1個月，供系統(tǒng)操作員查詢。PBOSS接口，完成全網(wǎng)產(chǎn)品信息同步、業(yè)務(wù)受理信息同步和運營管理平臺實現(xiàn)與數(shù)據(jù)接口，支持SNMP協(xié)議，向數(shù)據(jù)提供系統(tǒng)運行情網(wǎng)關(guān)向物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺同步GGSN上報給業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)的終端狀態(tài)信息有文中<PARAMLIST>元素中，具體能力參數(shù)定義參見附錄P的TLV擴展的值（參數(shù)6200]>1</ARAM>操作碼參見附錄P。 處理能力至少為1000TPS;處理能力至少為60TPS。運營管理平臺與Internet互聯(lián)，需要建立完善的機制，這些安全機制有：防得多于2個。用。運營管理平臺必須任何人使用程序賬號登陸。I/OCPU模塊的升級和群集內(nèi)節(jié)點數(shù)的平滑擴磁盤陣列采用ULTRASCSI/SPFC-ALRAID0、1、0+1磁帶庫要求支持ULTRASCSI/SP或SCSI/SP-2或FWDSCSI/SP或FC-AL接口。支持集群（cluster支持GB2312等相關(guān)；（如：實時、定時、雙向、多點方式下的N向、轉(zhuǎn)發(fā)，范圍可整表或表中部分行或修改單元；（OTP13-無 220V,5%上下浮動ISDN、ADSL、DDN方式之Internet互與Internet連通附錄 理平臺，定義參見附錄G。終ID中的終端廠商ID規(guī)則參見附H，終ID中的終端型號ID規(guī)則參見附錄I。附錄 時分配終端ID，也可以分配號段給終端廠家，由終端廠家進行預(yù)置。終端時平臺分配運營管理平臺在為預(yù)置終端ID的終端時為其生成終端ID，ID的生成本著如下為預(yù)置ID的終端廠家分配ID附錄 裝量 該統(tǒng)計報表要求生成文本文件后存入FTP ，供M2M終端平臺。[終端類型]|[終端ID量 該統(tǒng)計報表要求生成文本文件后存入FTP ，供M2M終端平臺。[地區(qū)]|[終端類型]|[終端ID量]\r\n[地區(qū)]|[終端類型]|[終端ID量]\r\n終端廠商-時間24578910終端廠商-通用故障代碼2345678 終端廠商名稱合

終端狀態(tài)統(tǒng)計表(按終端廠商 附錄 全網(wǎng)或省產(chǎn)品代碼（productCode）10位字節(jié)，生成規(guī)則為：前三位標識省代碼，為000，表示，即全網(wǎng)產(chǎn)品。前三位的含義參見附錄L產(chǎn)品省代碼表。附錄 省代碼，第4~7字節(jié)為能力提供商ID8~16字節(jié)為流水號（流0開始，到4~70000保留給運營管理平臺使用。第1~3字節(jié)的含義參見附錄L產(chǎn)品省代碼表。附錄 1234567APPID的字符范圍為所有數(shù)字和大寫英文字母。運營管理平臺的APPID定義為：平平平內(nèi)附錄 平省平ABCDEFGHIJKLMNOP古QRSTUVWXYZ123459附錄 終端廠ID長度3個字節(jié)，由物聯(lián)網(wǎng)運營管理平臺分配，可用于終端ID的第2~4附錄 于終端ID的第5~8位使用。終端型號ID的字符范圍為數(shù)字和大寫英文字母。附錄 附錄 能力提供商ID（EPID）共4位字節(jié)，生成規(guī)則如下：根據(jù)EP的順序生成流水號（0Z0，1，…，9，A，B，…Y，Z09Z0A0，EPID附錄 內(nèi)o附錄 IDAPPIDID41個字節(jié)為省代碼（ID省代碼定義2~4字節(jié)由運營管理平臺按流水號方式生成（流水方式為從0開始，到Z結(jié)束，即0，1，…，9，A，B，…Y，Z，例如09Z的下一SPID等的信息，以建立應(yīng)用提供商ID與SPID等的對應(yīng)關(guān)系。ID2~4000ID保留附錄 SERVICEID由BOSS附錄 數(shù)據(jù)長度(節(jié)報文方向（業(yè)務(wù)網(wǎng)>運營管理平臺型(節(jié)報文方向（運營管理平臺—>業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)(節(jié)報文方向（運營管理平臺—>業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)串(節(jié)報文方向（業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)—>運營管理平臺(節(jié)報文方向（運營管理平臺—>業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)串數(shù)字長型(節(jié)報文方向（運營管理平臺—>業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)TLV的解釋，請參見《無線機器通信協(xié)議終端接口分冊(WMMP-T)》。物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)管理功能擴展的TLV及其說明如下表所示。值數(shù)據(jù)長度(節(jié)說相關(guān)TLV（采用CONFIG_TRAP等報文值數(shù)據(jù)長度(節(jié)說 : 0x0022-------車輛移動，當車輛處于設(shè)防模式，當GPS定位檢測到車輛位置移動超出原始設(shè)防位置TLV6223設(shè)定的半徑值時，將會自動觸發(fā)此告 最大21字1 1 1 1 不定控制相關(guān)TLV（采用REMOTE_CTRL等報文10x00終端應(yīng)用業(yè)務(wù)停0x01終端應(yīng)用業(yè)務(wù)啟10x00休0x01解除休值數(shù)據(jù)長度(節(jié)說1 1 10x00 11參數(shù)獲取及配置相關(guān)TLV（采用CONFIG_SET或CONFIG_GET等報文M418G.W.C.23DT0S.35WMMPTBIT2011/07/11 表示充電電壓，單位為uV,相當于為表55.13V1 6 1 值數(shù)據(jù)長度(節(jié)說 1 0x00------關(guān)閉振 0x01------開啟振 1 0x00------關(guān)閉振 0x01------開啟振 1 1 可設(shè)定范圍是0~3001 10x00-------撥打終 0x01-------撥打終 10x00--------撥打終 0x01--------撥打終 1 值數(shù)據(jù)長度(節(jié)說10x01-資產(chǎn)方式(默認方式1從左至右:（0false，1首位——加速度監(jiān)測(動態(tài)檢測) 作模式”是“0x03”，第七位1;例如:“1010001000000000MAT終端監(jiān)測動態(tài)，濕度和距離10x01-到終端采用1MSISDN號,n為信息接受者序具體分包機制參見WMMP-T協(xié)議。416溫度門限值，6個字節(jié)的字符串，前3位表示下限值，后3位表示上限制，406上限制40g/m366如040，表示上限制位40M。1 11不定長不定值數(shù)據(jù)長度(節(jié)說不定不定不定內(nèi)容由EC填寫不定1當報頭命令代碼為0x0001時，0x03表示心跳操作當報頭命令代碼為0x8001時，0x02表示響444114附錄 長節(jié)參數(shù)值（運營管理s等于0，表示查詢一段時表示需要查詢終端GPRS或接從HLR查詢?；腗SC查詢?；?r2:3:VLRID查詢后獲CircularAreaPoint–點；–橢圓區(qū)域ShapeFromHistoryVLRIDCircularAreaPoint–點；CELLID。ShapeFromHistoryCircularAreaPoint–點；形)中心的X坐CellID或VLRID形)中心的Y坐CellIDVLRIDCellID或VLRIDCellID或VLRIDCellID或VLRID當定位不確定標識查詢本月截止到前一天24數(shù)標識查詢本月截止到前一天24點GPRS。當作為查天24點的終端GPRS告01：故07:07:21:22:23:24:99:關(guān)之間的消息錯誤碼定義和物聯(lián)網(wǎng)短消MO符含?*+11—XML格式的字符串1——業(yè)務(wù)受理o*--11？？？？？？?？？？？？？？？？？？???????????????備義義義義義義義義義義義義義義義“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”重大專面向太湖藍藻爆發(fā)監(jiān)測的傳感器網(wǎng)2010ZX03006-版本號文檔編號：QB-D-230-編制日期：2012-5-文檔基本信息文檔名物聯(lián)網(wǎng)信息中心規(guī)電子文物聯(lián)網(wǎng)信息中心規(guī)范密級公開單文件狀□草 □討論□ ■正式發(fā)布責(zé)任單參與單編寫人日期2012年5校對人日期審核人日期批準人日期文檔更新記1 前 范 縮略 系統(tǒng)描述及系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)模塊功 組 組網(wǎng)結(jié) 組網(wǎng)要 外部接 內(nèi)部接 管理門戶接 數(shù)據(jù)接 數(shù)據(jù)處理接 創(chuàng)建應(yīng) 應(yīng) 創(chuàng)建應(yīng)用用 建立數(shù)據(jù) 分配資 建立數(shù)據(jù) 開發(fā)和運行業(yè)務(wù)流 發(fā)布執(zhí)行結(jié) 數(shù)據(jù)檢 數(shù)據(jù)訂 8能 應(yīng)用 能力 數(shù)據(jù)