37TechnicalrequirementsfortheinternetofthingsapplicationoffacilityvegetablesI 2 2 3 3 5 6 6 6 6 8本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。1設(shè)施蔬菜物聯(lián)網(wǎng)通用技術(shù)要求低速無(wú)線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）媒體訪問(wèn)控制和物GB/T18657.3遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng)第5部分：傳輸規(guī)約第3篇：應(yīng)用數(shù)據(jù)的一般GB/T22239—2019信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)基本要求GB/T30269.901信息技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)第901部分：網(wǎng)關(guān)：通用技術(shù)GB/Z38623—2020智能制造人機(jī)交互系統(tǒng)語(yǔ)義庫(kù)技術(shù)要求GB/T40684—2021物聯(lián)網(wǎng)信息共享和交換平臺(tái)通用要求GB/T41187—2021農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用GB/T51243物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支撐平臺(tái)工程技術(shù)YD/T3749.1—2020物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)安全運(yùn)維通用要求第1部分：總體DB37/T2873農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)基礎(chǔ)數(shù)2JSON:一種輕量級(jí)的數(shù)據(jù)交換格式(JavaScriptObjectNotation)LoRa:遠(yuǎn)距離無(wú)線電，一種低功耗局域網(wǎng)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)(LoRS:推薦標(biāo)準(zhǔn)(RecommendedStandard)5.15.1設(shè)施蔬菜物聯(lián)網(wǎng)包括感知控制層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、應(yīng)用服務(wù)層三部分，總體架構(gòu)如圖1所示。層感知控制層電導(dǎo)率光照E度商菜病害圖像信息蔬菜生理參數(shù)運(yùn)行維護(hù)農(nóng)藥噴灑量病蟲(chóng)害情況營(yíng)養(yǎng)液參數(shù)信息安全土壤參數(shù)氣象參數(shù)溫度5.3網(wǎng)絡(luò)傳輸層是設(shè)施蔬菜物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)支撐網(wǎng)絡(luò)，完成感知控制層與應(yīng)用3應(yīng)用服務(wù)層用于設(shè)備管理、數(shù)據(jù)處理、提供服務(wù)等，應(yīng)具備共性基礎(chǔ)服務(wù)、設(shè)施生產(chǎn)服務(wù)、種植設(shè)施蔬菜物聯(lián)網(wǎng)的感知設(shè)備應(yīng)具有采集相關(guān)參數(shù)、信息的功能，包括但不限于——土壤參數(shù)：土壤溫度、土壤濕度、土壤電導(dǎo)率、——蔬菜生理參數(shù)：葉面溫度、葉面濕度、株高、果實(shí)大小等。淡灰黃色水漬病斑、黑色水漬狀病斑、黑色壞疽狀病斑、-30℃~100℃0ppm～2000ppm≤1ppm-30℃~100℃-20℃~50℃0uS/cm～20000uS/cmab10uS/cmc50uS/cmd4-30℃~100℃0cm～100cm±0.1cm≤0.01cm0cm～30cm±0.1cm≤0.01cm0m～1m≤0.01m-30℃~100℃0uS/cm～20000uS/cmef10uS/cmg50uS/cmh0mg/L～20mg/L≤0.01mg/L于1920×1080；水平分辨力應(yīng)不低于900TVL；最大亮度鑒別a土壤電導(dǎo)率測(cè)量范圍在0uS/cm～10000uS/cm的應(yīng)用場(chǎng)景下，傳感器應(yīng)滿足的誤差范圍要求。b土壤電導(dǎo)率測(cè)量范圍在10000uS/cm～20000uS/cm的應(yīng)用場(chǎng)景下，傳感器應(yīng)滿足的誤差范圍要求。c土壤電導(dǎo)率測(cè)量范圍在0uS/cm～10000uS/cm的應(yīng)用場(chǎng)景下，傳感器應(yīng)滿足的分辨率要求。d土壤電導(dǎo)率測(cè)量范圍在10000uS/cm～20000uS/cm的應(yīng)用場(chǎng)景下，傳感器應(yīng)滿足的分辨率要求。e營(yíng)養(yǎng)液電導(dǎo)率測(cè)量范圍在0uS/cm～10000uS/cm的應(yīng)用場(chǎng)景下，采集設(shè)備應(yīng)滿足的誤差范圍要求。f營(yíng)養(yǎng)液電導(dǎo)率測(cè)量范圍在10000uS/cm～20000uS/cm的應(yīng)用場(chǎng)景下，采集設(shè)備應(yīng)滿足的誤差范圍要求。g營(yíng)養(yǎng)液電導(dǎo)率測(cè)量范圍在0uS/cm～10000uS/cm的應(yīng)用場(chǎng)景下，采集設(shè)備應(yīng)滿足的分辨率要求。h營(yíng)養(yǎng)液導(dǎo)率測(cè)量范圍在10000uS/cm～20000uS/cm的應(yīng)用場(chǎng)景下，采集設(shè)備應(yīng)滿足的分辨率要求。6.1.1.3.1氣象參數(shù)傳感器的布設(shè)符合以——空氣溫濕度傳感器應(yīng)布設(shè)在無(wú)遮擋、不受光線直射或其它溫度源輻射范圍內(nèi)的位置；宜安裝6.1.1.3.2土壤參數(shù)傳感器的布設(shè)符合以——傳感器應(yīng)埋于土壤中，根據(jù)栽培的設(shè)施蔬菜種類確定埋層深度；——宜安裝于監(jiān)測(cè)區(qū)域中央，平行于地面垂直插入蔬菜根區(qū)中部；不應(yīng)在空穴或氣孔處——布設(shè)點(diǎn)宜考慮影響傳感器測(cè)量精度的因素，包括土壤密度和組成的變化、——1個(gè)作物或品種應(yīng)至少部署1套土壤參數(shù)傳感器?！獱I(yíng)養(yǎng)液傳感器宜布設(shè)在管道出口中央位置；5——1個(gè)灌溉管路應(yīng)至少部署1套營(yíng)養(yǎng)液參數(shù)傳感器?！詣?dòng)化控制：提前設(shè)定好運(yùn)行邏輯，在作物生長(zhǎng)周期內(nèi)自動(dòng)化運(yùn)行?！撮撝悼刂疲焊鶕?jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，控制農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)其他設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，使某個(gè)指標(biāo)維持在某一——按時(shí)間控制：根據(jù)特定的啟停時(shí)間，改變運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)?！W(wǎng)絡(luò)傳輸層所有設(shè)備支持遠(yuǎn)程控制狀態(tài)監(jiān)控及對(duì)故障的診斷和恢復(fù)；——支持路由安全機(jī)制和數(shù)據(jù)安全機(jī)制，對(duì)感知數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸；——具有良好的可擴(kuò)充性和升級(jí)能力?！毕蚪涌冢褐辽倌芙尤胗芯€通信網(wǎng)、無(wú)線通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)等遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)之一?！舷蚪涌冢悍螱B/T15629.15的要求?！渌涌冢褐С钟糜跀?shù)據(jù)測(cè)試、程序調(diào)試等外接設(shè)備所需的相關(guān)接口，并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)66.2.5傳輸協(xié)議要求傳輸協(xié)議符合以下要求：——智能控制設(shè)備與平臺(tái)之間通過(guò)MQTT等通用協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)內(nèi)容采用JSON字符串方——智能控制箱與平臺(tái)之間按照GB/T18657.3規(guī)定的增強(qiáng)性三層參考模型，制定實(shí)用的幀結(jié)構(gòu)，傳輸順序?yàn)楦呶辉谇?，低位在后，高字?jié)在前，低字節(jié)在后；——傳感器與智能控制箱之間的通訊綜合考慮安裝條件和成本，選擇合適的通訊方式，宜選擇RS485串行有線通訊，可通過(guò)內(nèi)嵌LoRa通訊模塊的方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊。6.3應(yīng)用服務(wù)層各服務(wù)模塊應(yīng)符合以下要求：——共性基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)模塊符合GB/T41187—2021中5.2的要求；——設(shè)施生產(chǎn)服務(wù)系統(tǒng)模塊符合GB/T41187—2021中5.3.2的要求；——種植管理服務(wù)系統(tǒng)模塊至少包含作業(yè)指導(dǎo)應(yīng)用功能；——人機(jī)交互服務(wù)系統(tǒng)模塊符合GB/Z38623—2020中第5章的要求。各模塊性能應(yīng)符合以下要求：——應(yīng)用服務(wù)層數(shù)據(jù)管理及服務(wù)支撐符合GB/T40684—2021的相關(guān)要求；——人機(jī)交互系統(tǒng)服務(wù)模塊終端設(shè)備技術(shù)要求符合GB/T51243的要求。7安全要求7.1系統(tǒng)安全7.1.1設(shè)施蔬菜物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)符合GB/T22239—2019中第7章的要求。7.1.2設(shè)施蔬菜物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)具有安全自診斷功能，包括但不限于：——必要的檢測(cè)異常、崩潰恢復(fù)、數(shù)據(jù)備份和錯(cuò)誤提示，對(duì)于嚴(yán)重故障有必要的應(yīng)急措施；——考慮系統(tǒng)中設(shè)備本身的物理安全性，具有軟件篡改證據(jù)收集、防御篡改功能；——設(shè)備被破壞時(shí)，具備把設(shè)備從智能系統(tǒng)中剝離的功能；——具備自身安全問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和識(shí)別能力。7.1.3設(shè)施蔬菜物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)具有遠(yuǎn)程配置、遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程管理等維護(hù)功能，包括但不限于：——遠(yuǎn)程修改設(shè)備參數(shù)；——遠(yuǎn)程查看運(yùn)行信息；——遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份/還原的功能；——遠(yuǎn)程查看操作系統(tǒng)內(nèi)核的狀態(tài)；——遠(yuǎn)程調(diào)試線程或任務(wù)；——異常時(shí)的遠(yuǎn)程內(nèi)核狀態(tài)等功能。7.2數(shù)據(jù)安全設(shè)施蔬菜物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)有防范數(shù)據(jù)被內(nèi)部或外部入侵者獲取的措施，包括但不限于：——部署安全操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自身軟硬件的可信度量；7——部署北向安全接入軟件，實(shí)現(xiàn)自身接入身份認(rèn)證以及數(shù)——進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的會(huì)話管理有安全措施，在設(shè)備丟失/被盜取、會(huì)話被截獲時(shí)可以被迅速重置。對(duì)所有設(shè)施蔬菜物聯(lián)網(wǎng)的用戶交互訪問(wèn)應(yīng)進(jìn)行合法訪對(duì)設(shè)施蔬菜物聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)放性無(wú)線通信接口應(yīng)設(shè)計(jì)確保機(jī)密性和完