建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用 家居物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同管理協(xié)議 征求意見稿

1GB/TXXXXX—XXXX建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用家居物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同管理協(xié)議本文件規(guī)定了家居物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同管理協(xié)議所涉及的協(xié)同系統(tǒng)架構(gòu)、消息服務(wù)、協(xié)同管理和安全可靠性。本文件適用于家庭環(huán)境下家居物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備協(xié)同、人機協(xié)同。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T35143物聯(lián)網(wǎng)智能家居數(shù)據(jù)和設(shè)備編碼3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1家居物聯(lián)網(wǎng)homeinternetofthings把家庭范圍里的計算機、健康設(shè)備、家用電器、水電氣暖計量表、照明設(shè)備和安全及報警設(shè)備等按互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議聯(lián)接在一起的網(wǎng)絡(luò)。3.2協(xié)同管理cooperativemanagement在家居物聯(lián)網(wǎng)中各相關(guān)設(shè)備以及人之間進行協(xié)調(diào)，完成預(yù)定目標(biāo)的過程。3.3感知設(shè)備conditionaldevice在家居物聯(lián)網(wǎng)中，用于產(chǎn)生協(xié)同條件數(shù)據(jù)的設(shè)備。3.4動作設(shè)備actiondevice在家居物聯(lián)網(wǎng)中，用于執(zhí)行協(xié)同動作的設(shè)備。3.5協(xié)同管理設(shè)備cooperativemanagementdevice在家居物聯(lián)網(wǎng)中，用于管理協(xié)同規(guī)則、按照執(zhí)行規(guī)則處理數(shù)據(jù)的設(shè)備。4縮略語下列縮略語適用于本文件。AES：高級加密標(biāo)準(zhǔn)（AdvancedEncryptionStandard）2GB/TXXXXX—XXXXAPI：應(yīng)用程序編程接口(ApplicationProgrammingInterface)HTTP：超文本傳輸協(xié)議(HypertextTransferProtocol)ID：識別號(identification)JSON：JavaScript對象表示法（JavaScriptObjectNotation）MQTT：消息隊列遙測傳輸（MessageQueuingTelemetryTransport）QS：服務(wù)質(zhì)量等級（QualityofServiceLevel）REST：表征狀態(tài)轉(zhuǎn)移(RepresentationalStateTransfer)UTF：統(tǒng)一碼轉(zhuǎn)換格式(UnicodeTransformationFormat)5協(xié)同系統(tǒng)架構(gòu)5.1體系架構(gòu)家居物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同體系架構(gòu)包括協(xié)同管理設(shè)備、消息服務(wù)設(shè)備和終端設(shè)備（如圖1所示），該架構(gòu)應(yīng)符合以下要求：——終端設(shè)備應(yīng)同時包括感知設(shè)備和動作設(shè)備，其中感知設(shè)備具備通過消息服務(wù)設(shè)備發(fā)布感知狀態(tài)的能力，動作設(shè)備具備通過消息服務(wù)設(shè)備訂閱動作指令的能力；——消息服務(wù)設(shè)備是協(xié)作消息的樞紐，提供消息發(fā)布服務(wù)和消息訂閱服務(wù)，參考MQTT協(xié)議，具體參見ISO/IEC20922；——協(xié)同管理設(shè)備提供協(xié)同規(guī)則的增加、刪除、更新和查詢服務(wù)，以及相應(yīng)的接口，具備通過規(guī)則分析感知狀態(tài)，并生成動作指令的能力。5.2協(xié)作流程家居物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同流程應(yīng)包括以下步驟：a）步驟1：感知設(shè)備狀態(tài)變化時，發(fā)送感知狀態(tài)到消息服務(wù)設(shè)備；b）步驟2：消息服務(wù)設(shè)備接收感知設(shè)備發(fā)送的感知狀態(tài)消息，并判斷協(xié)同管理設(shè)備是否訂閱該消息，如果訂閱則推送給協(xié)同管理設(shè)備；c）步驟3：協(xié)同管理設(shè)備接收訂閱的感知消息后，檢索協(xié)同規(guī)則庫，找到預(yù)感消息相關(guān)的規(guī)則并進行分析，若滿足規(guī)則條件，則生成動作指令，并發(fā)布到消息服務(wù)設(shè)備；d）步驟4：消息服務(wù)設(shè)備接收到協(xié)同管理設(shè)備的消息后，把該消息推送到訂閱該條消息的動作設(shè)e）步驟5：動作設(shè)備接收到動作指令，執(zhí)行該條指令，完成協(xié)同任務(wù)。具體流程如圖2所示，示例參照附錄A。3GB/TXXXXX—XXXX6消息服務(wù)6.1主題6.1.1基礎(chǔ)主題基礎(chǔ)主題用于定位不同房間內(nèi)的具體設(shè)備，包括關(guān)鍵字，房間名稱，設(shè)備類型和設(shè)備ID，格式如下：smart_home/[room_name]/[device_type]/[device_id]基礎(chǔ)主題中device_type字段命名應(yīng)符合GB/T35143要求，room_name字段命名參見附錄B。6.1.2感知狀態(tài)主題感知狀態(tài)主題用于發(fā)布自身狀態(tài)信息，包括基礎(chǔ)主題和關(guān)鍵字，其格式為：smart_home/[room_name]/[device_type]/[device_id]/status示例：smart_home/kitchen/refrigerator/003/status廚房冰箱003將其溫6.1.3動作指令主題動作指令主題用于發(fā)送控制指令到設(shè)備，包括基礎(chǔ)主題和關(guān)鍵字，主題格式為：smart_home/[room_name]/[device_type]/[device_id]/control示例：smart_home/master_bedroom/fan/002/control用于主向臥室風(fēng)扇6.2報文格式6.2.1感知狀態(tài)發(fā)布報文感知狀態(tài)的報文采取UTF-8編碼的json格式呈現(xiàn)，相應(yīng)示例如下。{property_id:”1”property_value:”35”，}4GB/TXXXXX—XXXX其中，device_id為設(shè)備id家居物理網(wǎng)給每個設(shè)備分配的唯一id，device_name為設(shè)備名稱。property_id為設(shè)備的屬性id，用于區(qū)分設(shè)備的多個屬性。property_name是屬性的名稱，property_value為屬性的值。event_id為設(shè)備事件id,用于區(qū)分設(shè)備多個事件，event_name為事件名稱。報文中device_name、property_name和event_name的命名應(yīng)符合GB/T35143要求。6.2.2動作指令發(fā)布報文動作指令的報文采取UTF-8編碼的json格式呈現(xiàn)，相應(yīng)示例如下。{action_id:”1”user_message:”空調(diào)自動打開”}其中，device_id為設(shè)備id家居物理網(wǎng)給每個設(shè)備分配的唯一id，device_name為設(shè)備名稱。action_id為設(shè)備的動作id，用于區(qū)分設(shè)備的多個動作。action_name是動作的名稱，action_args為動作的參數(shù)。user_pnum為設(shè)備執(zhí)行動作后關(guān)聯(lián)的用戶手機號,user_message為設(shè)備自動執(zhí)行后向用戶發(fā)送的消息。報文中device_name和action_name的命名應(yīng)符合GB/T35143要求。7協(xié)同管理服務(wù)7.1規(guī)則庫規(guī)則庫是用于存放協(xié)同規(guī)則的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫的規(guī)則表包括如下字段。表1協(xié)同規(guī)則庫關(guān)鍵字段是否唯一否否1否是否否1否是否是2否是否是否是1否是否否1否是5GB/TXXXXX—XXXX是否唯一否是4否是否是否是否是7.2規(guī)則管理接口規(guī)則庫管理基于HTTP協(xié)議，應(yīng)提供以下具有REST風(fēng)格的API接口：——查詢協(xié)同規(guī)則接口，路徑為——添加協(xié)同規(guī)則接口，路徑為——修改協(xié)同規(guī)則接口，路徑為——刪除協(xié)同規(guī)則接口，路徑為GET/rules/{{rule_id}}；POST/rules；PUT/rules/{{rule_id}}；DELETE/rules/{{rule_id}}。8安全可靠性協(xié)同管理協(xié)議的安全可靠性滿足以下要求：——消息傳輸應(yīng)參考MQTT協(xié)議的QS2等級，即確保一次到達(dá)；——消息傳輸過程中宜使用AES-256對MQTT消息進行加密，防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改；——服務(wù)接入應(yīng)使用設(shè)備ID與預(yù)共享密鑰進行身份雙向認(rèn)證，確保只有合法的設(shè)備能夠接入；——服務(wù)接入可對不同類型的用戶和設(shè)備進行訪問控制，限制其對協(xié)同管理系統(tǒng)的操作權(quán)限。6GB/TXXXXX—XXXX（資料性）典型協(xié)同場景及示例A.1典型協(xié)同場景A.1.1門禁聯(lián)動電梯用戶下班回家進入小區(qū)時，通過門禁時可以識別到人員信息，此時可通過協(xié)同服務(wù)提前調(diào)度電梯，用戶到達(dá)電梯間后需要等待的時間更短。A.1.2門禁聯(lián)動錄像用戶通過刷卡或者刷臉通過門禁時，實時調(diào)度攝像頭進行錄像，通過這種方式為每一個出入的人員進行錄像，供有需要的時候追蹤。也可以指定制定的人員通過時才進行錄像。A.1.3門禁報警聯(lián)動當(dāng)門禁系統(tǒng)識別到破壞、強行闖關(guān)時，可以給物業(yè)系統(tǒng)發(fā)出警告，同時可以調(diào)度攝像頭進行錄像，將整個過程錄像供后續(xù)處理。A.1.4門鎖聯(lián)動智能家居設(shè)備用戶回家打開智能門鎖后，自動控制屋內(nèi)設(shè)備進入到預(yù)配置的狀態(tài)，例如自動打開燈、空調(diào)、窗簾，并播放音樂。A.1.5煙霧報警自動通知房屋內(nèi)的煙霧傳感器識別到煙霧時，自動觸發(fā)向屋主、物業(yè)同時電話告警，物業(yè)可以快速安排人員確定實際情況并處理。告警信息中可以帶上屋內(nèi)是否有人員的信息，以便針對性的處理。A.1.6老人摔倒自動通知通過房屋內(nèi)的傳感器識別是否有老人摔倒，在發(fā)生摔倒事件時立刻向指定的人員發(fā)送告警，并且自動打開語音通話設(shè)備撥打指定人員電話，通過通話了解受傷狀況并安排處理。A.1.7人員無活動報警通過房屋內(nèi)的傳感器識別屋內(nèi)是否有人員以及活動情況，如果人員長時間無活動行為，則自動向指定人員、物業(yè)告警，由指定人員或者物業(yè)安排上門排查問題。A.2掃地機器人和智能門鎖協(xié)同示例A.2.1設(shè)備及配置智能門鎖（感知設(shè)備）設(shè)備ID：006設(shè)備名稱：入戶智能門鎖屬性ID及名稱：01-門鎖狀態(tài)01-開門事件，02-關(guān)門事件，03-人外出事件（可通過門鎖開啟后一段時間內(nèi)關(guān)門且室內(nèi)無人移動等條件判斷，具體判斷邏輯由智能門鎖或協(xié)同管理系統(tǒng)實現(xiàn)）7GB/TXXXXX—XXXX掃地機器人（動作設(shè)備）設(shè)備ID：009設(shè)備名稱：客廳掃地機器人動作ID及名稱：01-啟動清掃A.2.2協(xié)同規(guī)則配置在規(guī)則庫中配置智能門鎖和掃地機器人協(xié)調(diào)的規(guī)則，具體內(nèi)容為：在智能門鎖檢測到人外出時，自動啟動客廳的掃地機器人來進行清掃。示例:rule_id：2user_num：136XXXXXXXX（假設(shè)關(guān)user_message：您已外出，掃地機器人已自動A.2.3協(xié)同工作流程智能門鎖實時監(jiān)測門鎖狀態(tài)及相關(guān)環(huán)境信息，當(dāng)滿足人外出的判斷條件后（例如門鎖開啟后一段時間內(nèi)關(guān)門且室內(nèi)無人移動持續(xù)一段時間），智能門鎖生成感知狀態(tài)報文，報文格式如下示例。示例:{}并將此報文發(fā)布到主題：smart_home/entrance/lock/006/status（假設(shè)入戶房間名稱為entrance，門鎖設(shè)備類型為lock）。消息服務(wù)設(shè)備接收到感知狀態(tài)消息后，判斷協(xié)同管理設(shè)備是否訂閱該消息（協(xié)同管理設(shè)備應(yīng)訂閱所有感知設(shè)備的狀態(tài)消息），若訂閱則推送給協(xié)同管理設(shè)備。8GB/TXXXXX—XXXX協(xié)同管理設(shè)備收到訂閱的感知消息后，檢索協(xié)同規(guī)則庫，找到與人外出事件相關(guān)的規(guī)則（rule_id協(xié)同管理設(shè)備分析規(guī)則條件滿足（門鎖狀態(tài)為人外出事件觸發(fā)則生成動作指令報文，格式如下示例。示例:{"user_message":"您已外出，掃}并將此報文發(fā)布到主題：smart_home/living_room/robot/009/control（假設(shè)客廳房間名稱為living_room，掃地機器人設(shè)備類型為robot）。消息服務(wù)設(shè)備接收到協(xié)同管理設(shè)備的動作指令消息后，將該消息推送到訂閱該條消息的掃地機器人設(shè)備。掃地機器人設(shè)備接收到動作指令，執(zhí)行啟動