GB/T 37294-2019 M2M终端设备业务能力技术要求

　　ICS 33 . 030 M 32

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 37294—2019

　　M2M 终端设备业务能力技术要求

　　TechnicalrequirementsforservicecapabilityofM2M terminaldevice

　　2019-03-25 发布 2019-10-01 实施

　　国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 37294—2019

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　　前 言

　　本标准是 M2M业务系列标准之一 。该系列标准包括：

　　—《M2M业务总体技术要求》;

　　—《M2M应用通信协议技术要求》;

　　—《M2M业务平台技术要求》;

　　—《M2M终端设备业务能力技术要求》。

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　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这些专利的责任。

　　本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。

　　本标准由中华人民共和国工业和信息化部(通信)归口 。

　　本标准起草单位：中国信息通信研究院、中兴通讯股份有限公司、华为技术有限公司、中国联合网络通信集团有限公司、大唐电信科技产业集团、中国电信集团公司、北京邮电大学。

　　本标准主要起草人：刘荣朵、杜加懂、杨坤、吴昊、吴传喜、高林毅、王涛、高盈、贾雪琴、徐晖、丁英丽、刘明辉、成城、纪阳、吴振宇。

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　　M2M 终端设备业务能力技术要求

　　1 范围

　　本标准规定了 M2M终端设备业务能力技术要求，包括 M2M 终端设备应用架构，M2M 终端业务能力要求，M2M 网关业务能力要求，M2M 终端业务能力实现技术要求、M2M 网关业务能力实现技术要求以及 M2M终端与 M2M业务平台、M2M 网关与 M2M业务平台的相关接口要求等。

　　本标准适用于 M2M通信中使用的 M2M终端和 M2M 网关设备。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是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。

　　YD/T 2961—2015 M2M业务平台技术要求

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　M2M 终端 M2M terminal

　　具有 M2M业务能力和网络通信功能的终端设备，至少包含一个 M2M 应用和一个通信模组，也有可能包含一个或者多个通信模组和一个或者多个 M2M应用。

　　3.2

　　M2M 终端外设 M2M deviceperipherals

　　具有 M2M应用，但不具有 M2M业务能力和网络通信功能的设备。

　　3.3

　　M2M 网关 M2M gateway

　　使用 M2M业务能力实现 M2M 终端外设和网络及应用的连接和交互的终端设备，也可以具有M2M应用。

　　4 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件。

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　　5 架构

　　5 . 1 M2M 终端设备应用架构

　　根据业务能力的不同，M2M终端设备可以分为两种：M2M终端和 M2M 网关。

　　M2M终端的能力包括：具备业务能力集、可以运行 M2M应用，能够直接通过业务能力集和网络交互实现终端的注册、认证鉴权以及应用的实现。

　　M2M 网关的能力包括：具备业务能力集、可以运行 M2M应用，可以直接通过业务能力集和网络交互实现 M2M 网关的注册、认证和鉴权以及应用的实现;同时还为 M2M 终端外设提供业务能力支持，支持将 M2M终端外设接入网络，支持对 M2M终端外设的注册、认证鉴权和管理以及为应用的实现提供业务能力支持。

　　M2M终端外设能运行 M2M应用，但不具备业务能力集，需要通过 M2M 网关或 M2M终端接入到网络。 它能将感知到的信息通过 M2M 网关或 M2M 终端发送给 M2M 业务平台，同时还可以接收M2M应用或 M2M业务平台对其的下行控制，或者通过本地网络连接到 M2M 网关以实现对其他终端外设的操作。 终端外设包括具有环境感知功能的传感器等单个设备，以及能够对其他终端外设进行操作的本地控制设备。

　　M2M终端设备的应用架构如图 1 所示。

　　图 1 M2M 终端设备的应用架构

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　　根据终端设备接入方式，可分为 3 类场景：

　　● 场景 1: M2M终端外设通过 M2M 网关接入网络。 M2M终端外设不具有业务能力集，M2M 终端外设上的 M2M应用利用 M2M 网关业务能力集提供的服务和其他应用交互。 此外，M2M网关上的 M2M应用亦可利用 M2M 网关业务能力集。

　　● 场景 2: M2M终端直接接入网络。 M2M终端具有业务能力集，M2M 终端上的 M2M 应用利用M2M终端业务能力集提供的服务和其他应用交互。 此外，终端外设上的 M2M 应用亦可利用M2M终端业务能力集。

　　● 场景 3 : M2M 终端通过 M2M 网关接入网络。 M2M 终端上的 M2M 应用通过 M2M 终端业务能力集与 M2M 网关业务能力集之间的交互，进而利用 M2M 网关业务能力集提供的服务和其他应用交互。

　　5 . 2 M2M 终端业务能力功能架构

　　M2M终端业务能力功能框架如图 2 所示，M2M 终端直接与 M2M 业务平台进行通信，M2M 终端上的 M2M应用利用 M2M终端业务能力集提供的服务与其他应用交互。

　　图 2 M2M 终端业务能力功能架构

　　M2M终端业务能力集主要包括数据存储、访问控制、资源管理、设备管理和群组管理等功能。

　　5 . 3 M2M 网关业务能力功能架构

　　M2M 网关业务能力功能框架如图 3 所示，M2M 网关通过业务能力集与 M2M业务平台进行通信， M2M 网关的业务能力层包含接入控制、标识管理和寻址、安全等公共能力，还包括访问控制、网络选择、设备管理、群组管理、数据管理和事务管理等业务能力。

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　　图 3 M2M 网关业务能力功能架构

　　6 M2M 终端业务能力集

　　6 . 1 访问控制

　　M2M终端业务能力层为不同用户设置不同的业务和终端外设的使用或管理权限，保证合法用户进行与权限相匹配的操作。

　　M2M 应用和 M2M设备用户使用 M2M终端业务能力层提供的服务时受到访问权限的控制，M2M终端业务能力层基于签约信息、本地策略及用户的配置对 M2M 应用和 M2M 设备用户进行访问控制。 M2M终端业务能力层根据签约信息、本地策略和用户的配置创建和维护数据的多种访问权限。 M2M应用或 M2M设备用户访问 M2M终端业务能力层存储的数据时，M2M 终端业务能力层根据这些访问权限中设置的授权访问主体和授权业务类型(如获取、修改等)允许其他 M2M 应用或 M2M 设备用户访问数据。

　　6 . 2 设备管理

　　M2M终端或 M2M终端外设接收 M2M平台采用各种具体设备管理协议下发的设备管理命令，进行配置管理、故障管理、性能管理、软件/固件升级等操作。 M2M 终端或 M2M 终端外设接收 M2M 平台通过 M2M 网关下发的设备管理命令，设备管理命令中的设备范围信息可转换为 目标 M2M 终端或M2M终端外设所支持的具体设备管理命令，使附属于 M2M 网关的 M2M 终端或 M2M 终端外设(如zigbee节点)完成设备管理。 M2M终端或 M2M 终端外设可以由 M2M 平台通过 M2M 网关对其进行网络管理(如网络拓扑)。

　　设备管理提供的功能如下：

　　— 执行 M2M终端的配置管理、性能管理、故障管理和触发 M2M终端建立连接。

　　— 执行 M2M终端的软件和固件升级。

　　— 支持一个通用的机制用于指示 M2M终端使用的设备管理协议。

　　— 支持在远程实体不同层的管理功能：

　　● M2M应用生命周期管理：安装、卸载、更新 M2M终端应用;

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　　● M2M业务能力管理：配置管理 M2M终端业务能力;

　　● M2M设备管理。

　　6 . 3 群组管理

　　群组管理模块支持根据 M2M应用和 M2M设备用户需求创建、删除和查询一组 M2M 终端外设。群组还可以包括子群组，子群组可由 M2M 应用或者 M2M 业务平台创建;根据 M2M 应用和 M2M 设备用户需求对群组进行管理，对群组成员批量访问包括创建、查询、更新和删除;根据 M2M 应用需求对群组成员资源批量访问请求(如批量获取传感数据、控制设备等)。群组管理模块还需负责避免群组成员的重复、循环访问。 为了避免拥塞，每个群组分配一定的流量，控制群组流量，根据用户签约信息在M2M终端配置流量策略，在群组创建或更新的过程中限制群组成员规模。

　　6 . 4 数据存储

　　M2M终端存储与 M2M应用、M2M 终端外设相关的注册信息以及 M2M 业务平台的信息，存储M2M应用、M2M终端外设和 M2M业务平台的数据，当接收到订阅请求或数据读取请求时，核实权限，并返回相应的数据。

　　6 . 5 资源管理

　　资源管理包括对 M2M应用资源，终端设备资源、数据资源、网络资源和用户资源的管理;应支持通过业务注册和发布机制，管理业务信息;应支持为资源提供统一描述及建模方法，能够支持各种异构设备及服务资源的互发现及共享调用;应支持业务资源的分类存储和共享调用。

　　资源管理向 M2M应用开放 API接口，用 HTTP 协议或 CoAP 等协议承载对资源的操作，如创建资源、读取资源、更新资源和删除资源等。

　　资源管理应支持资源对象的属性组合查询的功能。

　　7 M2M 网关业务能力集

　　7 . 1 访问控制

　　M2M 网关提供对在本地接入网关的设备的合法性，以及对终端外设的操作的权限进行验证，包括以下能力：

　　a) 对从本地接入网关的终端外设根据访问控制策略设置访问权限;

　　b ) 对从本地请求接入到网关的本地控制设备的用户名和密码进行验证;

　　c) 对从本地登录到网关的本地控制设备的操作权限进行验证，验证通过后，执行权限允许的操作。

　　7 . 2 网络选择

　　M2M 网关业务能力层中的网络选择能力提供以下功能：

　　a) 当网络业务能力层能通过多个网络或承载可达时，基于策略提供网络的选择;

　　b ) 在使用首选网络通信服务进行通信失败后，提供可选网络通信服务的选择。

　　7 . 3 设备管理

　　M2M 网关的设备管理包括远程管理。

　　远程管理包括执行对终端外设的故障监控管理以及软件/固件升级等。 M2M 网关的故障监控管理提供对 M2M 网关和终端外设状态和性能参数监测，采集和上报，对 M2M 网关和终端外设运行性能

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　　下降、故障发生进行检测并及时上报。

　　M2M 网关的故障监控管理包括以下能力：

　　— 支持从 M2M业务平台接收故障监控任务;

　　— 根据接收到的故障监控任务对指定的监控对象进行监控，并根据故障监控任务的要求向M2M业务平台上报监控结果;

　　— 可以根据 M2M业务平台的请求、添加、修改或删除监控任务。

　　7 . 4 群组管理

　　M2M 网关为 M2M用户配置到终端外设组的终端外设预分配终端外设组标识，并设置终端外设的初始状态参数;M2M 网关对终端外设组内的终端外设进行鉴权，根据终端外设的注册、注销、待机等请求更新终端外设的状态参数，并通过 M2M 业平台将组配置信息更新上报给 M2M 应用;M2M 应用在本地更新终端外设组的组配置信息;M2M 网关接收来 自 M2M 应用的群组业务请求，并根据终端外设组内终端外设的状态对处于待机状态的终端外设进行激活后，分发群组业务请求。

　　7 . 5 数据管理

　　M2M 网关业务能力层中的数据管理能力提供以下功能：

　　a) 根据 M2M 业务平台下发的，或者在本地配置的数据策略对终端外设进行数据的获取、存储、处理及转发。

　　b ) 存储与 M2M应用、终端外设相关的注册信息以及 M2M业务平台的信息，存储与 M2M 应用、终端外设及 M2M业务平台交互的数据，自身的状态、运行数据;以及对数据访问请求的鉴权等。

　　c) 根据数据策略缓存及分发 M2M业务平台与末梢网络交互的数据。

　　d) 对终端外设上报的数据进行完整性校验。

　　7 . 6 事务管理

　　一组关联的对终端外设的操作称为事务，既可以是对多个终端外设执行的一组操作，也可以是对单个终端外设执行的一组操作。 事务执行成功应是所包含的每一个操作都成功执行，如果其中任何一个操作失败，则事务执行失败。

　　事务管理主要包括事务执行和策略控制两个方面：

　　— 事务执行：一个事务可以包括对多个终端外设的多个操作。 事务由事务执行请求方发起，事务执行请求方可以是 M2M业务平台，本地控制设备或网关自身。 M2M 网关的事务管理能力应支持对事务包括的操作进行记录，优化操作，减少操作指令，并在事务执行结束后向事务执行请求方反馈事务执行结果和事务执行中的反馈数据。

　　— 策略控制：M2M 网关从 M2M业务平台接收事务的策略定义，或者直接在 M2M 网关上配置策略定义。 策略定义包含事务的触发条件，以及对终端外设的操作。 事务的触发条件是指M2M 网关执行对终端外设的操作时所需满足的条件值。 对终端外设的操作包括终端外设的标识、操作信息、操作的优先级、有效时间以及重执行次数等。

　　8 接入控制

　　8 . 1 M2M 注册管理

　　M2M应用在 M2M终端业务能力层或 M2M 网关业务能力层注册以便于其他 M2M应用或其他业务能力层查找或发现该应用。 M2M终端业务能力层和 M2M 网关业务能力层负责接收应用接口传递

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　　的本地 M2M应用的注册请求，在本地存储 M2M应用的注册请求中携带的应用描述信息。M2M 终端业务能力层和 M2M 网关业务能力层为 M2M应用分配全局唯一的应用标识。

　　M2M终端外设在 M2M终端业务能力层或 M2M 网关业务能力层注册，M2M 终端业务能力层和M2M 网关业务能力层将终端外设抽象成一个 M2M应用来实现终端外设的注册。

　　M2M终端外设注册是需要经过 M2M终端/M2M 网关或 M2M业务平台的认证才能成功。

　　M2M终端外设由 M2M终端或 M2M 网关进行认证的流程如图 4 所示。

　　图 4 本地认证的 M2M 终端外设注册

　　M2M终端外设由 M2M终端或 M2M 网关进行认证的流程的说明如下：

　　a) M2M终端外设根据自身存储的密钥信息生成认证信息;向 M2M终端/M2M 网关发送注册请求，注册请求包括认证信息，M2M终端外设的 ID等。

　　b ) M2M终端/M2M 网关根据 M2M终端外设的注册信息对 M2M 终端外设进行认证;若认证通过，则为 M2M终端外设创建相应的资源。

　　c) M2M终端/M2M 网关向 M2M终端外设返回注册响应，表明注册成功或失败。 M2M终端外设由 M2M业务平台进行认证的注册流程如图 5 所示。

　　图 5 远程认证的 M2M 终端外设注册流程

　　M2M终端外设由 M2M业务平台进行认证的注册流程的说明如下：

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　　a) M2M终端外设根据自身存储的密钥信息生成认证信息;向 M2M终端/M2M 网关发送注册请求，注册请求中的注册信息包括认证信息，M2M 终端外设的 ID,以及网络侧相关 M2M 应用的 ID。

　　b ) M2M终端/M2M 网关将注册信息转发到 M2M 业务平台，请求 M2M 业务平台对 M2M 终端外设进行认证。

　　c) M2M业务平台根据 M2M终端外设的注册信息获取认证结果，若认证结果为 M2M 终端外设由网络侧相关的 M2M应用管理，则网络侧 M2M应用为 M2M终端外设生成应用配置信息。

　　d) 若认证通过，M2M业务平台向 M2M终端/M2M 网关返回包含应用配置信息的认证响应。

　　e) M2M终端/M2M 网关根据认证结果为 M2M终端外设创建相应的资源，进行注册登记。

　　f) M2M终端/M2M 网关向 M2M终端外设返回注册响应，包含应用配置信息，M2M终端外设根据应用配置信息进行相应配置。

　　8 . 2 M2M 注销管理

　　8 . 2 . 1 概述

　　M2M终端/M2M 网关支持注销已注册的终端外设，注销管理过程可以由 M2M 终端外设发起，也可以是在 M2M业务平台的指示下执行，被注销的 M2M终端外设不再能继续使用。

　　8 . 2 . 2 M2M 终端外设发起的注销流程

　　M2M终端外设发起的注销流程如图 6 所示，具体流程如下：

　　a) M2M终端外设发送注销请求消息给 M2M终端/M2M 网关。

　　b ) M2M终端/M2M 网关发送注销终端外设请求消息给 M2M业务平台，在请求消息中包含需要注销的终端外设的标识。

　　c ) M2M 业务平台根据注销终端外设请求中携带的终端外设的标识删除该终端外设的注册信息。

　　d) M2M业务平台发送注销终端外设响应消息给 M2M终端/M2M 网关。

　　图 6 终端发起注销流程

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　　e) M2M终端/M2M 网关接收到 M2M业务平台注销终端外设响应消息后，删除该终端外设的注册信息。

　　f) M2M终端/M2M 网关发送注销响应消息给终端外设，终端外设接收到注销确认消息后删除本地注册信息。

　　8 . 2 . 3 M2M 业务平台发起的注销流程

　　M2M业务平台发起的注销流程如图 7 所示，具体流程如下：

　　a) M2M业务平台发送注销终端外设请求消息给 M2M终端/M2M 网关。

　　b ) M2M终端/M2M 网关发送注销请求给终端外设。

　　c) 终端外设在接收到注销请求消息后，删除本地注册信息。

　　d) 终端外设发送注销响应消息给 M2M终端/M2M 网关。

　　e) M2M终端/M2M 网关接收到终端外设发送注销响应消息后，删除该终端外设的注册信息， M2M终端/M2M 网关如果在发出注销请求消息后的指定时间内没有接收到终端外设响应的注销响应消息，删除该终端外设的注册信息。

　　f) M2M终端/M2M 网关向 M2M业务平台发送注销终端外设响应消息。

　　g) M2M业务平台接收到注销终端外设响应消息后，删除终端外设的信息。

　　图 7 平台发起的注销流程

　　9 标识和寻址

　　标识和寻址要求见 YD/T 2961—2015 第 8 章 。

　　10 安全要求

　　M2M终端/M2M 网关在其安全环境域中应具备如下功能：

　　— 得到 M2M连接密钥(Kmc)并且对于未授权的接入要保护 Kmc。

　　同时，M2M终端/M2M 网关还应支持以下功能：

　　— 发起 M2M业务连接过程，在该过程中要执行与 M2M 业务提供者之间的双向认证过程，在该

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　　双向认证过程中，要使用在安全环境域中存储的 Kmr密钥，在成功认证之后，在安全环境中应

　　派生 Kmc。

　　M2M终端/M2M 网关可支持完整性验证功能，M2M终端/M2M 网关应支持以下功能：

　　— 除了在 M2M业务启动过程或者 M2M 终端/M2M 网关的完整性还没有验证的情况外，在任何时间检查、报告 M2M终端/M2M 网关的完整性状态。

　　— 从安全环境中恢复已签名的完整性验证状态记录并使用提供的密钥检查记录的完整性。

　　— 完整性验证结果可以被安全环境域进行签名并和 M2M业务平台进行通信。

　　— 在收到失败的完整性验证结果后维护故障恢复机制需要的安全策略。

　　— 对于所有可运行代码进行完整性验证的策略信息需要预先配置或者通过安全下载(即包括在一个签名证书中)得到。 对于需要进行完整性验证的每个可运行代码要有一个可信的参考值和相关的策略信息，用来指示该可运行代码是否进行完整性验证。

　　— 可选支持安全时间同步功能。

　　— 如果 M2M终端的完整性检测到错误，按照策略 M2M 网关要控制 M2M 终端接入到 M2M 业务平台。

　　1 1 M2M 终端业务能力实现

　　1 1 . 1 设备管理

　　M2M终端具备对 M2M终端外设的管理能力。 设备管理功能包括：

　　— 支持对 M2M终端外设的配置管理、故障管理、性能管理、软件/固件升级;

　　— 支持对 M2M终端外设的唤醒触发及配置引导;

　　— 维护 M2M终端外设的管理对象信息与管理对象资源数据间的映射关系;

　　— 将各种设备管理命令功能适配为统一的资源访问 API提供给 M2M应用;

　　— 维护 M2M终端与 M2M终端外设之间的设备管理会话。

　　设备管理流程如图 8 所示。

　　图 8 设备管理流程

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　　设备管理流程详细说明如下：

　　a) M2M终端外设在 M2M终端注册，获取 M2M 终端外设的管理对象信息，建立其与设备管理对象资源数据的映射关系，以及资源访问请求与各种具体设备管理协议中的管理命令之间的映射关系;

　　b ) 接收 M2M应用对设备管理对象资源数据的访问请求，提供 M2M 应用 URI 和设备管理对象的 URI,根据 M2M应用 URI 和访问请求类型进行相应的设备管理的访问权限检查;

　　c) 根据预先建立的映射关系，将接收到的对设备管理对象资源数据的访问请求转换为对应的设备管理命令，并确定与被访问的管理对象资源数据 URI对应的管理对象信息;

　　d) 建立设备管理会话，将设备管理命令发送到相应的 M2M终端外设，操作和管理对应设备中的管理对象信息;

　　e) 接收设备管理结果，并将设备管理结果映射为相应的资源访问响应，返回给 M2M应用。

　　1 1 . 2 群组管理

　　群组管理模块支持根据 M2M应用和 M2M设备用户需求创建、删除和查询一组 M2M 终端外设。群组还可以包括子群组，子群组可由 M2M应用或者 M2M 业务平台创建;群组管理功能包括群组操作和群组成员操作两部分，其中群组操作是根据 M2M应用和 M2M 设备用户需求对群组进行管理;群组成员操作是指对群组成员批量访问包括创建、查询、更新和删除;根据 M2M 应用需求对群组成员资源批量访问请求(如批量获取传感数据、控制设备等)。群组管理的一般流程如图 9 所示。

　　图 9 群组管理流程

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　　群组管理流程的详细说明如下：

　　a) 请求发起者(M2M应用)向群组业务能力层发送对成员资源的操作请求消息;

　　b ) 群组业务能力层将操作请求消息分发给各个成员资源;

　　c) 成员资源执行操作请求消息所请求的操作，向群组业务能力层返回操作请求的响应消息，响应消息表示操作执行成功或失败的结果;

　　d) 对于成员资源返回的操作执行失败响应，群组业务能力层根据响应消息生成并在本地保存成员资源列表和操作请求消息的记录标识，其中成员资源列表记录对请求的操作执行失败的成员资源，记录标识记录本次成员资源的操作请求;

　　e) 群组业务能力层向请求发起者发送群组成员操作请求响应;

　　f) 请求发起者向群组业务能力层重新发送操作请求，重新发送的操作请求包含请求消息的记录标识;

　　g) 群组业务能力层根据成员资源列表和操作请求消息的记录标识，向成员资源列表中记录的成员资源分发请求发起者重新发送的操作请求;

　　h) 成员资源执行操作请求所请求的操作，向群组业务能力层返回操作请求的响应消息，响应消息表示操作执行成功或失败的结果;

　　i ) 群组业务能力层根据响应消息维护成员资源属性，成员资源属性包括成员资源列表和操作请求消息的记录标识;

　　j) 群组业务能力层向请求发起者返回群组成员批量操作请求响应。

　　1 1 . 3 资源管理

　　1 1 . 3 . 1 概述

　　资源管理通过对相关资源的管理实现数据存储与转发、设备管理、群组管理和访问控制功能，提供资源访问请求和响应的流程用于实现上述业务平台功能，其中包括创建资源、获取资源、更新资源、删除资源。

　　1 1 . 3 . 2 创建资源

　　根据 M2M应用或设备用户需求，请求发起者(M2M 应用或 M2M 终端外设)发起创建资源命令，其中提供请求发起者 URI、集合资源 URI 等参数。 业务能力层接收该访问请求，首先，根据集合资源URI这个目的资源标识判断该资源是否指向本地，如果指向本地继续处理，否则会将这个创建请求转发给相关的业务能力层处理并在接收相应的响应后转发给请求发起者。 其次，根据获取的请求发起者URI 和访问请求类型去检查请求发起者对集合资源的创建权限。 然后，获取该访问请求中的参数并验证参数是合法的。 在成功完成验证后，将在该集合资源中创建新的资源。 业务能力层会给请求发起者返回响应，响应中携带新建的资源 URI。

　　1 1 . 3 . 3 获取资源

　　根据 M2M应用或设备用户需求，请求发起者(M2M 应用或 M2M 终端外设)发起获取资源命令，其中提供请求发起者 URI、目的资源 URI参数。 首先，业务能力层会根据目的资源 URI 这个目的资源标识判断该资源是否指向本地，如果指向本地继续处理，否则会将这个获取请求转发给相关的业务能力层处理并在接收相应的响应后转发给请求发起者。 其次，业务能力层根据获取的请求发起者 URI 和访问请求类型去检查请求发起者对目的群组资源的读权限，然后继续进行业务处理。 在成功完成验证后，将在响应中携带目的资源表示返回给请求发起者。

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　　1 1 . 3 . 4 更新资源

　　根据 M2M应用或设备用户需求，请求发起者(M2M 应用或 M2M 终端外设)发起更新资源命令，其中提供请求发起者 URI、目的资源 URI 以及新的资源参数。 首先，业务能力层会根据 目 的资源 URI这个目的资源标识判断该资源是否指向本地，如果指向本地继续处理，否则会将这个更新请求转发给相关的业务能力层处理并在接收相应的响应后转发给请求发起者。 其次，业务能力层根据获取的请求发起者 URI 和访问请求类型去检查请求发起者对目的群组资源的写权限。 然后，获取该访问请求中的参数并验证参数是合法的。 在成功完成验证后，将更新资源。 业务能力层会给请求发起者返回响应。

　　1 1 . 3 . 5 删除资源

　　根据 M2M应用或设备用户需求，请求发起者(M2M 应用或 M2M 终端外设)发起删除资源命令，其中提供请求发起者 URI、目的资源 URI参数。 首先，业务能力层会根据目的资源 URI 这个目的资源标识判断该资源是否指向本地，如果指向本地继续处理，否则会将这个删除请求转发给相关的业务能力层处理并在接收相应的响应后转发给请求发起者。 其次，业务能力层根据获取的请求发起者 URI 和访问请求类型去检查请求发起者对资源的删除权限，然后继续进行业务处理。 在成功完成验证后，将删除资源。 业务能力层会给请求发起者返回响应。

　　12 M2M 网关业务能力实现

　　12 . 1 访问控制能力实现

　　M2M 网关提供对在本地接入网关的设备的合法性，以及对终端外设的操作的权限进行验证。 图10 表示 M2M 网关本地管理能力实现。

　　图 10 M2M 网关访问控制流程

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　　M2M 网关访问控制流程的详细要求如下：

　　a) 本地控制设备请求接入到 M2M 网关。

　　b ) M2M 网关验证本地控制设备接入请求中的用户名和密码。 如果在 M2M 网关本地未查询到该用户名的数据，M2M 网关还可以将用户名和密码发送到 M2M 业务平台，请求 M2M 业务平台进行验证。

　　c) M2M 网关验证用户名和密码通过后，发送接入响应给本地控制设备，通知其验证结果。

　　d) 本地控制设备在接收到接入响应确认通过验证后，发送操作指令给 M2M 网关，操作指令可以是对一个或多个终端外设的操作指令集。

　　e) M2M 网关验证本地控制设备是否具有执行所请求的操作指令的权限。

　　f) 如果本地控制设备的操作权限验证通过，M2M 网关则执行所请求的操作;如果操作权限验证未通过，M2M 网关则发送操作反馈通知本地控制设备，无操作权限。

　　g) 操作执行成功后，M2M 网关向本地控制设备发送操作状态和操作反馈数据。

　　12 . 2 设备管理能力实现

　　12 . 2 . 1 M2M 网关故障监控管理功能

　　M2M 网关的故障监控管理提供对 M2M 网关和终端外设状态和性能参数的监测、采集和上报，对M2M 网关和终端外设运行性能下降、故障发生进行检测并及时上报。

　　故障监控管理流程如图 11 所示，具体流程如下：

　　a) M2M业务平台发送监控配置消息给 M2M 网关，监控配置消息可以包括一个或多个监控任务，其中每个监控任务包括监控标识、监控对象和报告配置;监控标识用于唯一的标识一个监控任务，由 M2M 业务平台分配;监控对象用于设置需要监控的目标，例如终端外设，M2M 网关 LAN 端 口，或 M2M 网关固件/软件;报告配置用于设置报告方式和报告参数，报告方式包括周期性报告和事件触发报告，如果是周期性报告应设置上报周期，如果是事件触发报告应设置事件定义，即设置事件的标识和触发条件;报告参数是 M2M 网关需要上报给 M2M 业务平台的监控结果参数。

　　b ) M2M 网关将监控配置中的监控任务保存在本地监控任务列表中，并对监控配置中设置的监控对象进行监控，并根据报告配置中设置的报告参数获取该监控对象的监控结果。 如果监控对象设置的终端外设未在 M2M 网关注册，M2M 网关应向 M2M 业务平台上报监控对象不存在。

　　c) M2M 网关根据报告配置中设置的报告方式向 M2M 业务平台上报监控结果。 如果报告配置设置为周期性报告，则 M2M 网关在监控周期结束时，上报监控结果给 M2M 业务平台;如果报告配置设置为事件触发报告，则 M2M 网关应在事件触发条件满足时，上报监控结果给M2M业务平台。

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　　图 1 1 故障监控管理流程

　　12 . 2 . 2 M2M 网关监控任务变更功能

　　M2M 网关具有监控任务变更能力，具体包括：

　　a) 添加/修改监控任务。 M2M业务平台需要添加新的监控任务或修改正在执行的监控任务时，在下发给 M2M 网关的监控配置信息中包含监控任务添加/修改列表，其中监控任务添加/修改列表包含监控标识、监控对象和报告配置。 M2M 网关接收到 M2M业务平台发送的监控配置信息后，如果监控任务添加/修改列表中的监控标识不在本地监控任务列表中，M2M 网关将监控标识，以及对应的监控对象和报告配置保存在本地监控任务列表中，作为一条新的监控任务;如果监控任务添加/修改列表中的监控标识在本地监控任务列表中，M2M 网关将本地监控任务列表中该监控标识对应的监控对象，和报告配置替换为监控任务添加/修改列表中该监控标识对应的监控对象，和报告配置。

　　b ) 删除监控任务。 M2M业务平台需要删除正在执行的监控任务时，在下发给 M2M 网关的监控配置信息中包含监控任务删除列表，其中监控任务删除列表包含需要删除的监控任务标识。 M2M 网关接收到 M2M业务平台发送的监控配置信息后，根据监控任务删除列表中的监控标识删除本地监控任务列表中对应的监控任务，即删除该监控任务的监控标识，监控对象和报告配置，并停止执行该监控任务。

　　12 . 3 事务管理能力实现

　　12 . 3 . 1 事务执行

　　一个事务可以包括对多个终端外设的多个操作。 事务由事务执行请求方发起，事务执行请求方可以是 M2M业务平台，本地控制设备或网关自身。 M2M 网关的事务管理能力应支持对事务包括的操作进行记录，优化操作，减少操作指令，并在事务执行结束后向事务执行请求方反馈事务执行结果和事务执行中的反馈数据。

　　M2M 网关的事务管理如图 12 所示，具体如下：

　　a) M2M业务平台或本地控制设备发送事务指令给 M2M 网关;

　　b ) M2M 网关设定事务有效时间，在事务有效时间内，M2M 网关如果未接收到终端外设的操作执行成功的响应，可再次发送操作指令给终端外设;

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　　c) M2M 网关将事务指令细分为单个操作指令;

　　d) M2M 网关将细分的操作指令发送给终端外设，M2M 网关可以将对同一个终端外设的多个操作作为一条操作指令发送给终端外设，终端外设在指令执行完毕后，发送操作指令响应给M2M 网关;

　　e) 在事务有效时间内，M2M 网关如果在预设的操作指令最大等待时间内未接收到终端外设的响应，或者接收到终端外设操作失败的响应，则重发该指令，如果在事务有效时间到时时，仍未接收到终端外设操作执行成功的响应，则记录该操作失败的指令;

　　f) M2M 网关向 M2M业务平台或本地控制设备发送事务响应，反馈事务执行结果。 如果事务中包含的有任何一个操作执行失败，M2M 网关在事务响应中指示事务执行失败;如果所有操作都执行成功，M2M 网关在事务响应中指示事务执行成功，同时还可以包含操作中反馈的数据。

　　图 12 事务执行流程

　　12 . 3 . 2 策略控制

　　12 . 3 . 2 . 1 M2M 网关策略控制功能

　　M2M 网关中的策略控制功能包括如下能力：

　　● M2M 网关支持根据策略定义的事务触发条件执行对终端外设的操作。 对终端外设执行的操作是策略定义中与事务触发条件对应的操作。 事务触发条件是指 M2M 网关执行对终端外设

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　　的操作时所需满足的条件值，可以是针对 M2M 网关系统时间或计时器的时间值;也可以是针对终端外设和/或终端外设组的一项或多项监测数据的数据值;还可以是针对终端外设和/或终端外设组的一项或多项运行状态的状态值。

　　● M2M 网关支持对事务中单个操作的执行情况进行记录。 操作执行信息包括终端外设的标识、操作执行成功或失败指示，还可包括终端外设操作执行成功后的状态值，或者操作执行失败时的原因值。

　　M2M 网关支持将事务执行结果报告给 M2M 业务平台。 M2M 网关当事务中的所有操作都成功执行后，向 M2M业务平台报告事务执行成功;M2M 网关当事务中的某个操作执行失败时，向 M2M业务平台报告事务执行失败。

　　● M2M 网关支持对事务执行过程中相关数据的管理，包括数据的收集，存储，查询，修改，删除，转发等。

　　M2M 网关中的策略控制功能的基本流程如图 13 所示。

　　图 13 策略控制基本流程

　　策略控制基本流程详细说明如下：

　　a) M2M 网关接收从 M2M业务平台下发的策略定义，或者在 M2M 网关本地配置策略定义。

　　b ) M2M 网关确定当前是否满足事务的触发条件。 在确定满足事务触发条件的情况下，M2M 网关确定策略定义中与事务触发条件对应的操作，将对应的操作作为对终端外设执行的操作。

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　　c) M2M 网关对终端外设执行确定的操作，即向终端外设下发该对终端外设执行的操作。

　　d) 终端外设向 M2M 网关反馈操作执行信息。 操作执行信息包括终端外设的标识、操作执行成功或失败指示，还可包括终端外设操作执行成功后的状态值，或者操作执行失败时的原因值。

　　e) M2M 网关根据终端外设反馈的操作执行信息对该操作进行处理。 在操作执行信息指示操作执行成功的情况下，M2M 网关删除存储的对终端外设执行的操作，并记录该操作的操作执行信息。 在操作执行信息指示操作执行失败的情况下，M2M 网关根据操作的重执行次数和有效时间指示处理该失败操作，并记录该操作的操作执行信息。

　　f) M2M 网关向 M2M应用/业务平台或用户上报事务执行结果，即对终端外设的操作是否成功的指示信息。

　　12 . 3 . 2 . 2 M2M 网关策略操作处理功能

　　M2M 网关策略操作处理主要包括以下功能：

　　a) 操作的优先级处理：M2M 网关从事务的策略定义中获取事务中的操作对应的优先级，当M2M 网关触发事务时，判断对应的终端外设是否存在与事务中的操作的类型相同的操作。如果没有，则 M2M 网关根据事务向对应的终端外设下发操作;如果存在，则根据事务的策略定义中操作的优先级、以及优先级判定策略，决策是否向对应的终端外设下发事务中的操作。即在事务中的操作对应的优先级不低于该类型相同的操作对应的优先级的情况下，M2M 网关将该类型相同的操作替换为事务中的操作，并根据事务下发事务中的操作;否则，M2M 网关丢弃事务中的操作，终端外设继续执行该类型相同的操作。

　　b ) 失败操作的重执行：在操作执行信息指示操作执行失败的情况下，M2M 网关判断执行该操作的次数是否达到预设的次数阈值;如果没有达到，则 M2M 网关再次向终端外设下发该操作;如果达到，则 M2M 网关删除存储的对终端外设执行的操作，并记录该操作的操作执行信息。同时，M2M 网关判断对终端外设执行的操作在 M2M 网关中存储的时间是否超出预设的有效时间值：如果没有，则 M2M 网关再次向终端外设下发该操作;如果达到，则 M2M 网关删除存储的对终端外设执行的操作，并记录该操作的操作执行信息。

　　12 . 4 群组管理能力实现

　　12 . 4 . 1 群组注册管理

　　M2M 网关为 M2M用户配置到终端外设组的终端外设预分配终端外设组标识，并设置终端外设的初始状态。 M2M 网关获取发起注册请求的终端外设的标识，并根据终端外设标识确定预分配至终端外设的终端外设组标识。 M2M 网关经由 M2M 业务平台将终端外设标识和终端外设组标识发送至M2M应用，M2M应用对终端外设认证授权后，在本地创建或更新与终端外设组对应的组配置信息。

　　群组注册流程如图 14 所示，具体如下：

　　a) 终端外设组内的终端外设开机后，发起注册请求到 M2M 网关;

　　b ) M2M 网关通过对终端外设的鉴权后，确定预分配至终端外设的终端外设组标识，并发送注册请求到 M2M业务平台;

　　c) M2M业务平台通过对终端外设的鉴权后，发送更新配置通知到 M2M应用;

　　d) M2M业务平台收到 M2M应用的更新配置响应后，发送注册响应给 M2M 网关;

　　e) M2M 网关收到注册响应后，更新终端外设的状态参数为“在线”，并发送注册确认给终端外设。

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　　图 14 群组注册基本流程

　　12 . 4 . 2 群组注销管理

　　M2M 网关获取发起注销请求的终端外设的标识，并根据终端外设标识确定分配至终端外设的终端外设组标识。 M2M 网关经由 M2M业务平台将终端外设标识和终端外设组标识发送至 M2M 应用， M2M应用在本地更新或删除与终端外设组对应的组配置信息。

　　群组注销流程如图 15 所示，具体如下：

　　a) 终端外设组内的终端外设关机时，发起注销请求到 M2M 网关;

　　b ) M2M 网关确定分配至终端外设的终端外设组标识，并发送注销请求到 M2M业务平台;

　　c) M2M业务平台发送更新配置通知到 M2M应用;

　　d) M2M业务平台收到 M2M应用的更新配置响应后，发送注销响应给 M2M 网关;

　　e) M2M 网关收到注销响应后，更新终端外设的状态为“离线”，并发送注销确认给终端外设。

　　图 15 群组注销基本流程

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　　12 . 4 . 3 群组业务执行

　　M2M 网关接收来自于终端外设组内的终端外设的待机请求消息，根据终端外设标识将终端外设的状态由在线状态更新为待机状态，并向终端外设发送待机确认消息。

　　M2M 网关经由 M2M业务平台接收来自于 M2M应用的群组业务请求消息。 M2M 网关在对终端外设组内的部分或者全部处于待机状态的终端外设进行激活后，向终端外设组内的全部终端外设分发群组业务请求消息。

　　群组业务流程如图 16 所示，具体如下：

　　a) M2M应用发起群组业务请求到 M2M业务平台;

　　b ) M2M业务平台通过业务鉴权后，转发群组业务请求到 M2M 网关;

　　c) M2M 网关确定终端外设组内处于待机状态的终端外设，并发送激活请求到部分或者全部处于待机状态的终端外设;

　　d) M2M 网关收到处于待机状态的终端外设的激活响应后，更新终端外设的状态为“在线”，并分发群组业务请求给终端外设组内的终端外设。

　　图 16 群组业务基本流程

　　13 接口技术要求

　　13 . 1 M2M 终端/网关与 M2M 业务平台接口技术要求

　　13 . 1 . 1 概述

　　M2M终端/网关于 M2M 业务平台之间的接口为 Mcn 接 口，M2M 业务平台利用该接口与采用各种接入方式的 M2M终端及网关连接，M2M平台将来自应用的各种消息通过该接口转发给 M2M 终端或网关，来自终端或网关的状态和数据信息通过该接口发送到 M2M 业务平台。 M2M 应用或 M2M 业务平台的各种终端控制信息以及数据查询请求通过该接口发送到 M2M终端或网关，M2M 终端或网关处理后的响应消息通过该接口发送到 M2M业务平台。 Mcn接口支持不同的通信方式及承载方式。

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　　13 . 1 . 2 接入控制

　　该接口支持 M2M业务平台对 M2M 终端、网关和 M2M 终端外设的认证。 M2M 业务平台通过Mcn接口接收 M2M终端/网关的注册请求或 M2M 终端/网关转发的 M2M 终端外设的注册请求。 该接口支持 M2M业务平台对 M2M终端、网关或 M2M终端外设的身份认证。 认证通过后，M2M业务平台允许 M2M终端/网关注册，并未 M2M终端/网关创建相应的资源;或 M2M 终端/网关根据 M2M 业务平台对 M2M终端外设的认证结果确定是否可以允许 M2M终端外设注册到 M2M终端。

　　13 . 1 . 3 访问控制

　　Mcn接口支持 M2M终端/网关和 M2M业务平台在访问权限允许的情况下进行相互之间的数据和信息的访问，如创建，读取，更新，删除资源等操作。 M2M 平台将来自应用的各种消息通过该接口转发给 M2M终端/网关，来自终端/网关的状态和数据信息通过该接口发送到 M2M 业务平台。 同时，该接口支持 M2M终端/网关通过 M2M业务平台访问存储在其他 M2M终端或 M2M 网关中的资源。

　　13 . 1 . 4 设备管理

　　M2M终端/网关通过该接口接收 M2M平台采用各种具体设备管理协议下发的设备管理命令，进行配置管理、故障管理、性能管理、软件/固件升级等操作。 M2M 终端外设接收 M2M 平台通过 M2M终端/网关下发的设备管理命令。 该接口可以支持不同的设备管理协议。

　　13 . 1 . 5 轮询与通知

　　该接口支持 M2M终端/网关根据预先设定的访问时间来读取 M2M 业务平台中的资源，也支持M2M业务平台根据预先设定的访问时间来读取 M2M终端、网关或终端外设中的资源。 同时该接口还支持当 M2M业务平台中的资源被修改后，通知相应的 M2M终端、网关或 M2M终端外设。

　　13 . 1 . 6 安全

　　Mcn接口应符合 YD/T 2961—2015 第 9 章的要求。

　　13 . 2 M2M 网关与 M2M 终端外设接口技术要求

　　13 . 2 . 1 概述

　　M2M 网关与 M2M终端外设接口定义了 M2M 网关与 M2M终端外设接口之间的感知层设备或本地服务器之间的通信能力，面向有一定计算能力的可开发的终端设备以及计算能力受限且不可开发的传感器设备，提供不同的注册、获取数据方式。

　　13 . 2 . 2 业务数据读取

　　M2M 网关向 M2M终端设备主动发起获取数据的请求。 对于计算能力受限且不能开发的 M2M终端设备，需要 M2M 网关主动读取设备的业务数据信息，以满足上层业务的需求。

　　13 . 2 . 3 业务数据上报

　　M2M终端设备将数据信息以规定好的数据结构封装成协议数据单元，发送到 M2M 网关。 对于能够进行开发的智能 M2M设备，能够主动按照协议定时向 M2M 网关发送自身的业务数据信息。

　　13 . 2 . 4 终端设备状态查询

　　M2M 网关向 M2M终端设备发送状态查询请求。 M2M 网关在对设备发送下行控制命令以前，通常需要获悉设备的目前状态，通过向设备发送状态查询命令，获取设备目前的状态，以决定是否发布下行控制命令。

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　　13 . 2 . 5 终端设备下行控制

　　M2M 网关向 M2M终端设备发送下行控制命令。 终端设备可能存在多种可能的状态，M2M 网关对其发送下行控制命令来控制设备的状态，以获取对应状态的业务数据。

　　13 . 2 . 6 接口通信协议

　　M2M终端设备接入方可按照接入方式的不同对被接入方定义合适的通信方式，如串 口 、TCP 等，但是需要保证所采用的通信协议的数据净荷符合通信双方定义的协议数据单元。

　　13 . 2 . 7 数据消息格式

　　可通过 TCP、UDP等多种数据传输协议进行传输，并且支持 HTTP/REST 风格的数据开放，即资源能被 URI 统一标识，并通过开放的 REST API被访问。