GB/T 40778.2-2021 物联网 面向Web开放服务的系统实现 第2部分:物体描述方法
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资料介绍
ICS 35 . 1 10 CCS L 79
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 40778 . 2—2021
物联网 面向 web开放服务的系统实现
第 2 部分:物体描述方法
Internetofthings—web-orientedopenservicesystem implementation—
part2:Thingdescriptionmethod
2021-10-1 1 发布 2022-05-01 实施
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发
布
GB/T 40778 . 2—202 1
GB/T 40778 . 2—202 1
前 言
本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是 GB/T 40778《物联网 面向 Web 开放服务的系统实现》的第 2 部分。GB/T 40778 已经
发布了以下部分:
— 第 1 部分:参考架构;
— 第 2 部分:物体描述方法。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC 28)提出并归口 。
本文件起草单位:中国电子科技集团公司信息科学研究院、中国电子技术标准化研究院、无锡物联网产业研究院、深圳赛西信息技术有限公司、郑州大学、富士康工业互联网股份有限公司、南开大学、北京东土科技股份有限公司、无锡物联网创新中心有限公司。
本文件主要起草人:王凡、李孟良、杨宏、高惠琳、韩丽、郭雄、张弛、赵向阳、马超、李建慧、张学琴、王晓春、刘佩云、陈恩庆、孙伟、李然、刘洋、颜建卿、姜广松、雷根、韩世豪、董子轩、李涛、卢冶、程远、庄宝森、董接莲。
GB/T 40778 . 2—202 1
引
言
为了解决物联网发展过程中信息碎片化,烟囱式发展等问题,需要在物联网与 Web 结合的领域,制
定相关国家标准,为提高物联网应用系统之间协作功能、加速物联网全产业链贯通提供规范和指导。
本文件给出一套面向 Web 开发服务的系统物联网物体描述方法,统一异构物联网物体的描述,降
低异构物联网系统开发成本,提高系统间物体交互和互操作性。
GB/T 40778《物联网 面向 Web 开放服务的系统实现》计划由两部分构成。
— 第 1 部分:参考架构。目的在于提供一套面向 Web 开放服务的物联网系统架构。
— 第 2 部分:物体描述方法。目的在于统一面向 Web 开放服务的异构物联网系统间物体描述。
GB/T 40778 . 2—202 1
物联网 面向 web开放服务的系统实现
第 2 部分:物体描述方法
1 范围
本文件规定了面向 Web 开放服务的物联网系统的物体描述模型和物体描述元数据的要求。
本文件适用于面向 Web 开放服务的物联网系统设计和开发,为物联网应用服务提供技术支撑。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中,注 日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注 日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2260 中华人民共和国行政区划代码
GB/T 2659 世界各国和地区名称代码
GB/T 7408 数据元和交换格式 信息交换 日期和时间表示法
GB/T 28174(所有部分) 统一建模语言(UML)
GB/T 40778 .1—2021 物联网 面向 Web 开放服务的系统实现 第 1 部分:参考架构
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
物体描述 thingsdescription
将连入物联网的设备与数据产生的虚拟物体用统一、规范的格式进行表示。
3.2
元数据 metadata
描述物联网物体数据的数据。
3.3
元数据元素 metadataelement
元数据的基本单元。
[来源:GB/T 19710—2005,4 . 6]
3.4
元数据实体 metadataentity
一组说明数据相同特性的元数据元素。
[来源:GB/T 19710—2005,4 . 7]
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
GB/T 40778 . 2—202 1
JSON Java 脚本对象记法(JavaScript Object Notation)
UML 统一建模语言(Unified Model Language)
XML 可扩展置标语言(Extensible Markup Language)
5 物体描述模型
本文件按照 GB/T 28174(所有部分)中规定的 UML描述元数据元素和元数据实体之间的关系,构建基于 UML 的物体描述模型,其中用 UML 中的类表示元数据实体,属性表示元数据元素,UML 符号的说明见附录 A。 物体描述模型应符合 GB/T 40778 . 1—2021 的第 5 章规定。 基于 UML 的物体描述模型见图 1 所示。
图 1 基于 UML的物体描述模型
GB/T 40778 . 2—202 1
6 物体描述元数据
物体描述元数据由元数据元素或元数据实体组成。 物体描述元数据由中文名称、英文名称、描述、数据类型、约束/条件、值域、最大出现次数、备注等属性组成。
a) 中文名称:赋予元数据元素或元数据实体的一个中文标注,元数据实体名称在本文件范围内应唯一,元数据元素名称在元数据实体中也应唯一 。
b) 英文名称:赋予元数据元素或元数据实体的一个英文名称。
c) 描述:对元数据元素或元数据实体含义的解释,以使元数据元素或元数据实体与其他元数据元素或元数据实体在概念上相区别。
d) 数据类型:对元数据元素或元数据实体的有效值域的规定和允许对该值域内的值进行有效操作的规定,例如:复合型(Complex)、数值型(Num)、字符串(String)、日期型(DateTime)、枚举型(Enum)、文本型(Text) 。
e) 约束/条件:说明一个元数据元素或元数据实体是否选取的描述符。该描述符分别为:
1) M:必选,表明该元数据元素或元数据实体必须选择;
2) O:可选,元数据元素或元数据实体根据实际应用可以选择也可以不选择。 如果一个可选元数据实体未被使用,则该实体所包含的元素(包括必选元素)也不选用。 可选元数据实体可以有必选元素,但只当可选实体被选用时才成为必选;
3) C:条件必选,当满足约束条件中所定义的条件时应选择。 条件必选用于以下三种可能性之一:
— 当在多个选项中进行选择时,至少一个选项必选,且必须使用;
— 当另一个元数据元素已经使用时,选用一个元数据实体或元数据元素;
— 当另一个元数据元素已经选择了一个特定值时,选用一个元数据元素。
f) 值域:规定了元数据元素的有效值域。
g) 最大出现次数:说明元数据元素或元数据实体可以出现的最大次数。只出现一次的用“1”表 示,多次重复出现的用“N”表示。 允许不为 1 的固定出现次数用相应的数字表示,例如“2”“3” “4”等。
面向 Web 开放服务的物联网系统物体描述元数据见表 1,面向 Web 开放服务的物联网系统物体描述元数据的 XML 和 JSON 示例见附录 B。
表 1 物体描述元数据
GB/T 40778 . 2—202 1
表 1 物体描述元数据(续)
GB/T 40778 . 2—202 1
表 1 物体描述元数据(续)
GB/T 40778 . 2—202 1
表 1 物体描述元数据(续)
GB/T 40778 . 2—202 1
表 1 物体描述元数据(续)
GB/T 40778 . 2—202 1
附 录 A
(资料性)
UML符号说明
本文件中使用的 UML符号说明如图 A. 1 所示。
图 A.1 UML符号说明
GB/T 40778 . 2—202 1
附 录 B
(资料性)
物体描述方法示例
B.1 XML描述方法示例
以下代码是按照本文件中规定的内容,利用 XML描述一个智能门锁例子。
〈?xml version= "1.0" encoding= "UTF-8" ?〉
〈ASAC〉
〈 Attribute 〉
〈 Identification 〉
〈ThingID〉smartlock20161209〈/ThingID〉
〈ThingName〉智能门锁〈/ThingName〉
〈ThingType〉智能门锁〈/ThingType〉
〈Keywords〉远程开门〈/Keywords〉
〈/Identification 〉
〈 Characteristic 〉
〈 CoreFunction〉控制门开关〈/CoreFunction〉
〈Appearance〉好看〈/Appearance〉
〈 Evironment〉〈/Evironment〉
〈 Production〉
〈 ProducerName〉xx智能〈/ProducerName〉
〈 Model〉smart-lock-001〈/Model〉
〈 ProduceTime〉2015-01-01〈/ProduceTime〉
〈 ValidTime〉2018-12-31〈/ValidTime〉
〈 Comment〉〈/Comment〉
〈/Production〉
〈 Environment〉家庭〈/Environment〉
〈/Characteristic 〉
〈/Attribute 〉
〈 State 〉
〈Working〉
〈ResourceConsuming〉小〈/ResourceConsuming〉
〈/Working〉
〈 Location〉
〈 NetworkLocation〉
〈 IPAddress 〉
〈IP〉〈/IP〉
〈 UserName〉〈/UserName〉
〈 Password〉〈/Password〉
〈/IPAddress 〉
〈 MacAddress〉〈/MacAddress〉
GB/T 40778 . 2—202 1
〈 OtherAddress〉〈/ OtherAddress 〉
〈/NetworkLocation〉
〈 GeoLocation〉
〈Country〉中国〈/Country〉
〈 Province〉北京市〈/Province〉
〈City〉北京市〈/City〉
〈 DetailLocation〉〈/DetailLocation〉
〈Longitude〉〈/Longitude〉
〈 Latitude〉〈/Latitude 〉
〈 Altitude〉〈/Altitude 〉
〈County〉海淀区〈/County〉
〈Community〉创新院〈/Community〉
〈/GeoLocation〉
〈 TimeReference〉〈/TimeReference〉
〈/Location〉
〈/State 〉
〈 Action〉
〈 Interface 〉
〈 InterfaceParameter〉
〈 ParameterID〉value〈/ParameterID〉
〈ParameterType〉enumstring〈/ParameterType〉
〈ParameterComment〉开关的值〈/ParameterComment〉
〈 Value〉ON , OFF〈/Value〉
〈ValueComment〉ON代表开,OFF代表关〈/ValueComment〉
〈/InterfaceParameter〉
〈 InterfaceID〉switch〈/InterfaceID〉
〈 InterfaceName〉开关控制〈/InterfaceName〉
〈 InterfaceDirection〉down〈/InterfaceDirection〉
〈/Interface 〉
〈 Interface 〉
〈 InterfaceParameter〉
〈 ParameterID〉outtime〈/ParameterID〉
〈ParameterType〉int〈/ParameterType〉
〈 ParameterComment〉失效时间〈/ParameterComment〉
〈Value〉0~255〈/Value〉
〈ValueComment〉0~255 *255 分钟〈/ValueComment〉
〈/InterfaceParameter〉
〈 InterfaceParameter〉
〈 ParameterID〉outcount〈/ParameterID〉
〈ParameterType〉int〈/ParameterType〉
〈 ParameterComment〉失效次数〈/ParameterComment〉
〈Value〉0~255〈/Value〉
〈 ValueComment〉密码失效次数〈/ValueComment〉
GB/T 40778 . 2—202 1
〈/InterfaceParameter〉
〈 InterfaceParameter〉
〈ParameterID〉password〈/ParameterID〉
〈ParameterType〉string〈/ParameterType〉
〈 ParameterComment〉密码〈/ParameterComment〉
〈Value〉0~0〈/Value〉
〈 ValueComment〉添加的数字 6 位密码〈/ValueComment〉 〈/InterfaceParameter〉
〈 InterfaceResult 〉
〈 ResultID〉result〈/ResultID〉
〈ResultType〉enumstring〈/ResultType〉
〈 ResultComment〉成功失败〈/ResultComment〉
〈 value〉〈/value 〉
〈 valueComment〉〈/valueComment〉
〈 Value〉success , fail〈/Value 〉
〈 ValueComment〉success成功,fail失败〈/ValueComment〉 〈/InterfaceResult 〉
〈 InterfaceID〉add〈/InterfaceID〉
〈 InterfaceName〉添加密码〈/InterfaceName〉
〈InterfaceDirection〉down-up〈/InterfaceDirection〉
〈/Interface 〉
〈 Interface 〉
〈 InterfaceResult 〉
〈 ResultID〉result〈/ResultID〉
〈ResultType〉enumstring〈/ResultType〉
〈 ResultComment〉成功失败〈/ResultComment〉
〈 value〉〈/value 〉
〈 valueComment〉〈/valueComment〉
〈 Value〉success , fail〈/Value 〉
〈 ValueComment〉success成功,fail失败〈/ValueComment〉 〈/InterfaceResult 〉
〈 InterfaceID〉del〈/InterfaceID〉
〈 InterfaceName〉删除密码〈/InterfaceName〉
〈InterfaceDirection〉down-up〈/InterfaceDirection〉
〈/Interface 〉
〈 Interface 〉
〈 InterfaceResult 〉
〈 ResultID〉outtime〈/ResultID〉
〈ResultType〉int〈/ResultType〉
〈 ResultComment〉失效时间〈/ResultComment〉
〈 value〉〈/value 〉
〈 valueComment〉〈/valueComment〉
〈Value〉0~255〈/Value〉
GB/T 40778 . 2—202 1
〈ValueComment〉0~255 *255 分钟〈/ValueComment〉
〈/InterfaceResult 〉
〈 InterfaceResult 〉
〈 ResultID〉outcount〈/ResultID〉
〈ResultType〉int〈/ResultType〉
〈 ResultComment〉失效次数〈/ResultComment〉
〈 value〉〈/value 〉
〈 valueComment〉〈/valueComment〉
〈Value〉0~255〈/Value〉
〈 ValueComment〉密码失效次数〈/ValueComment〉 〈/InterfaceResult 〉
〈 InterfaceResult 〉
〈ResultID〉password〈/ResultID〉
〈ResultType〉string〈/ResultType〉
〈 ResultComment〉密码〈/ResultComment〉
〈 value〉〈/value 〉
〈 valueComment〉〈/valueComment〉
〈Value〉0~0〈/Value〉
〈 ValueComment〉返回 6 位数字密码〈/ValueComment〉 〈/InterfaceResult 〉
〈InterfaceID〉get〈/InterfaceID〉
〈 InterfaceName〉获得密码〈/InterfaceName〉
〈InterfaceDirection〉down-up〈/InterfaceDirection〉
〈/Interface 〉
〈Accessibility〉
〈 Communication〉
〈 ComMethod〉Ethernet〈/ComMethod〉
〈 ComProtocol〉StandardProtocol〈/ComProtocol〉 〈/Communication〉
〈 Administration〉
〈 Contact〉13812345678〈/Contact〉
〈 ContactAddress〉〈/ContactAddress 〉
〈 ContactComment〉〈/ContactComment〉
〈LegalConstraints〉〈/LegalConstraints〉
〈SecurityConstraints〉private〈/SecurityConstraints〉
〈/Administration〉
〈/Accessibility〉
〈/Action〉
〈Capability〉
〈 Function〉
〈 FunctionID〉switch〈/FunctionID〉
〈 FunctionName〉开关控制〈/FunctionName〉
〈 FunctionEffect〉开关控制〈/FunctionEffect〉
GB/T 40778 . 2—202 1
〈 FunctionRelate〉
〈 InterfaceID〉switch〈/InterfaceID〉
〈/FunctionRelate〉
〈/Function〉
〈 Function〉
〈 FunctionID〉add〈/FunctionID〉
〈 FunctionName〉添加密码〈/FunctionName〉
〈 FunctionEffect〉添加密码〈/FunctionEffect〉
〈 FunctionRelate〉
〈 InterfaceID〉add〈/InterfaceID〉
〈/FunctionRelate〉
〈/Function〉
〈 Function〉
〈 FunctionID〉del〈/FunctionID〉
〈 FunctionName〉删除密码〈/FunctionName〉
〈 FunctionEffect〉删除密码〈/FunctionEffect〉
〈 FunctionRelate〉
〈 InterfaceID〉del〈/InterfaceID〉
〈/FunctionRelate〉
〈/Function〉
〈 Function〉
〈FunctionID〉get〈/FunctionID〉
〈 FunctionName〉获得密码〈/FunctionName〉
〈 FunctionEffect〉获得密码〈/FunctionEffect〉
〈 FunctionRelate〉
〈InterfaceID〉get〈/InterfaceID〉
〈/FunctionRelate〉
〈/Function〉
〈 Data〉
〈 DataID〉〈/DataID〉
〈DataType〉〈/DataType〉
〈 DataEffect〉〈/DataEffect〉
〈 DataRelate〉
〈 InterfaceID〉〈/InterfaceID〉
〈/DataRelate〉
〈/Data〉
〈/Capability〉
〈/ASAC〉
B.2 JSON描述方法示例
以下代码表达的内容同附录 A,切换成 JSON语言描述一个智能门锁;
{
"ASAC" : {
GB/T 40778 . 2—202 1
"Attribute " : {
"Identification " : {
"ThingID" : "smartlock20161209 " , "ThingName" : "智能门锁" ,
"ThingType" : "智能门锁" , "Keywords" : "远程开门"
} ,
"Characteristic " : {
"CoreFunction" : "控制门开关" ,
"Appearance" : "好看" ,
"Evironment " : " " ,
"Production " : {
"ProducerName" : "xx智能" , "Model " : "smart-lock-001 " ,
"ProduceTime" : "2015-01-01 " , "ValidTime" : "2018-12-31 " ,
"Comment" : " "
} ,
"Environment" : "家庭"
}
} ,
"State " : {
"Working" : {
"UsingState" : [] ,
"FaultState " : [] ,
"ResourceConsuming" : "小"
} ,
"Location " : {
"NetworkLocation" : {
"IPAddress " : {
"IP " : " " ,
"UserName" : " " , "Password " : " "
} ,
"MacAddress " : " " , "OtherAddress " : " "
} ,
"GeoLocation" : {
"Country" : "中国" ,
"Province" : "北京市 " ,
"City" : "北京市" ,
"DetailLocation " : " " ,
"Longitude" : " " ,
GB/T 40778 . 2—202 1
"Latitude " : " " ,
"Altitude " : " " ,
"County" : "海淀区" ,
"Community" : "创新院"
} ,
"TimeReference " : " " }
} ,
"Action " : {
"Interface " : [
{
"InterfaceParameter " : [
{
"ParameterID" : "value " ,
"ParameterType" : "enumstring" ,
"ParameterComment" : "开关的值" ,
"Value" : "ON , OFF" ,
"ValueComment" : "ON 代表开,OFF代表关"
}
] ,
"InterfaceResult " : [] ,
"InterfaceID " : "switch " ,
"InterfaceName" : "开关控制" ,
"InterfaceDirection " : "down "
} ,
{
"InterfaceParameter " : [
{
"ParameterID" : "outtime " ,
"ParameterType" : "int" ,
"ParameterComment" : "失效时间" ,
"Value" : "0~255 " ,
"ValueComment" : "0~255 *255 分钟"
} ,
{
"ParameterID" : "outcount " ,
"ParameterType" : "int" ,
"ParameterComment" : "失效次数" ,
"Value" : "0~255 " ,
"ValueComment" : "密码失效次数"
} ,
{
"ParameterID" : "password" ,
GB/T 40778 . 2—202 1
"ParameterType" : "string" ,
"ParameterComment" : "密码" ,
"Value" : "0~0" ,
"ValueComment" : "添加的数字 6 位密码" }
] ,
"InterfaceResult " : [
{
"ResultID " : "result " ,
"ResultType" : "enumstring" ,
"ResultComment" : "成功失败" , "value " : " " ,
"valueComment" : " " ,
"Value " : " success , fail " ,
"ValueComment" : " success 成功,fail 失败" }
] ,
"InterfaceID " : "add " ,
"InterfaceName" : "添加密码" ,
"InterfaceDirection" : "down-up"
} ,
{
"InterfaceParameter " : [] ,
"InterfaceResult " : [
{
"ResultID " : "result " ,
"ResultType" : "enumstring" ,
"ResultComment" : "成功失败" , "value " : " " ,
"valueComment" : " " ,
"Value " : " success , fail " ,
"ValueComment" : " success 成功,fail 失败" }
] ,
"InterfaceID " : "del " ,
"InterfaceName" : "删除密码" ,
"InterfaceDirection" : "down-up"
} ,
{
"InterfaceParameter " : [] ,
"InterfaceResult " : [
{
"ResultID " : "outtime " ,
GB/T 40778 . 2—202 1
"ResultType" : "int" ,
"ResultComment" : "失效时间" ,
"value " : " " ,
"valueComment" : " " ,
"Value" : "0~255 " ,
"ValueComment" : "0~255 *255 分钟"
} ,
{
"ResultID " : "outcount " ,
"ResultType" : "int" ,
"ResultComment" : "失效次数" ,
"value " : " " ,
"valueComment" : " " ,
"Value" : "0~255 " ,
"ValueComment" : "密码失效次数"
} ,
{
"ResultID" : "password" ,
"ResultType" : "string" ,
"ResultComment" : "密码" ,
"value " : " " ,
"valueComment" : " " ,
"Value" : "0~0" ,
"ValueComment" : "返回 6 位数字密码"
}
] ,
"InterfaceID" : "get" ,
"InterfaceName" : "获得密码" ,
"InterfaceDirection" : "down-up"
}
] ,
"Accessibility" : {
"Communication" : {
"ComMethod" : "Ethernet" ,
"ComProtocol " : "StandardProtocol " } ,
"Administration " : {
"Contact " : "13812345678 " ,
"ContactAddress " : " " ,
"ContactComment" : " " ,
"LegalConstraints" : " " ,
"SecurityConstraints" : "private"
}
GB/T 40778 . 2—202 1
}
} ,
"Capability" : {
"Function " : [
{
"FunctionID" : "switch " ,
"FunctionName" : "开关控制" , "FunctionEffect" : "开关控制" , "FunctionRelate " : {
"InterfaceID " : "switch " }
} ,
{
"FunctionID" : "add " ,
"FunctionName" : "添加密码" , "FunctionEffect" : "添加密码" , "FunctionRelate " : {
"InterfaceID " : "add " }
} ,
{
"FunctionID " : "del " ,
"FunctionName" : "删除密码" , "FunctionEffect" : "删除密码" , "FunctionRelate " : {
"InterfaceID " : "del " }
} ,
{
"FunctionID" : "get" ,
"FunctionName" : "获得密码" , "FunctionEffect" : "获得密码" , "FunctionRelate " : {
"InterfaceID" : "get"
}
}
] ,
"Data " : [
{
"DataID " : " " ,
"DataType" : " " ,
"DataEffect " : " " ,
"DataRelate " : [
GB/T 40778 . 2—202 1
{
"InterfaceID " : " "
}
]
}
]
}
}
}
GB/T 40778 . 2—202 1
参 考 文 献
[1] GB/T 19710—2005 地理信息 元数据
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