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Q/GDW 12113-2021 边缘物联代理技术要求.pdf简介:
Q/GDW 12113-2021 是中国电力行业对于边缘物联代理技术的具体要求标准。该标准主要定义了在电力领域的边缘计算环境中,边缘物联代理应具备的功能、性能、安全性和互操作性等方面的技术要求。
边缘物联代理,通常指的是部署在数据源头或离终端设备较近的边缘节点上的代理,它负责收集、处理、分析和传输数据,以减少对远程服务器的依赖,提高数据处理的实时性和效率。该标准可能涵盖了以下方面:
1. 功能要求:边缘代理应能实现设备数据的采集、预处理、安全加密、协议转换等功能,同时支持多种通信协议。
2. 性能要求:包括处理速度、数据传输速率、能效等,以满足实时性、响应时间和吞吐量的需求。
3. 安全性要求:涉及数据隐私保护,如数据加密、访问控制等,保证数据在传输和处理过程中的安全性。
*. 互操作性要求:边缘代理应能与其他设备、系统和平台无缝对接,支持标准化的数据格式和接口。
5. 可靠性与稳定性:边缘代理需具备高可用性和容错性,确保在各种环境下都能稳定运行。
*. 环境适应性:能适应电力系统各种复杂的环境条件,如恶劣的电磁环境、高温、低温等。
7. 维护与升级:提供便捷的远程管理和升级机制,方便运维人员进行维护和更新。
该标准旨在推动电力行业的数字化、智能化转型,提升电力设备的运行效率和安全性。
Q/GDW 12113-2021 边缘物联代理技术要求.pdf部分内容预览:
5.1边缘物联代理功能
边缘物联代理位于电力物联网的感知层,利用设备本地通信接口对各类传感器、终端等设备接入并 统一管理,通过协议解析将业务数据提取、汇聚及存储,并按物模型要求进行标准化建模,利用边缘计 算能力对业务数据处理后发送至平台层。边缘物联代理应具备协议解析、数据存储及处理、设备信息建 模、边缘计算、设备管理、安全防护等功能模块,宜具备本地通信、远程通信等功能模块,边缘物联代 理功能架构图如图1所示
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图1边缘物联代理功能架构图
边缘物联代理可以是一台终端设备,也可以是部署在特定终端或服务器上的软硬件模块,按物理型 态可分为三种型式: a)边端分离型(I型),边缘物联代理是硬件平台化、软件容器化的通用装置,不配置采集感知 功能。边端分离型设备应符合本标准第*章、第7章、第8章和第9章要求; 边端融合型(型),边缘物联代理以模块或芯片方式集成至采集控制终端CJJ **-2009 粪便处理厂设计规范,采集控制终端升 级为具有边缘计算功能的智能终端,如智能配变终端、台区智能融合终端、能源路由器等。边 端融合型设备应符合第*章、第7章要求; 边缘节点型(I型),边缘物联代理以软件形态部署在通用服务器架构中,形成边缘计算节点, 如前置机、系统后台等。边缘节点型设备应符合第*章、第7章要求; d 用于接入视频终端的边缘物联代理宜采用边端分离型,除满足上述要求外,还应符合第10章要 求。
*.1.1本地通信协议
*.1.2远程通信协议
边缘物联代理数据存储及处理应符合以下要求: a)存储物联终端及边缘物联代理的配置数据信息; b)支持对采集的实时数据进行分类管理和存储,对重要数据应加密存储,滚动存储周期可配置: C)当远程通信中断时支持断点重传
*.5.1操作维护界面
边缘物联代理的操作维护符合以下要求: a)应支持命令行或图形界面操作维护方式: b)宜支持Web界面或客户端操作维护方式。
*.5.2操作维护接口
边缘物联代理的操作维护接口应符合以下要求: a)应采用网口或串口方式进行本地维护,宜采用无线通讯方式进行本地维护,无线通讯接口能远 程关闭; b)应支持MOTT协议进行远程网络管理
*. 5. 3设备管理
h)应具备定期系统自检的功能; i)应提供故障告警功能,并对告警严重程度进行分级
*.5. * 性能管理
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边缘物联代理宜具备性能管理功能,并符合以下要求: 宜支持设备的上下行流量统计; *) 宜支持设备性能数据的分析和统计,性能统计数据宜包括: 1)CPU使用率、内存使用率、存储容量使用率等; 所连接终端的实时上下传速率; 3 网络上行链路带宽的可利用率; *)与物联管理平台所连接的业务通道数量等。 C 可部署主、被动探针实现对通道工况、网络质量、业务应用服务质量等测量,宜优先采用可以 承载在容器中的软探针; d 可接受下发的探测任务并对探测结果进行上报,并对探针的全生命周期进行管理。
边缘物联代理应对连接的物联终端进行管理,并应符合以下要求: a)将物联终端的相关信息注册到物联管理平台; b)将物联终端的状态信息进行实时或周期性更新(采集),并上传到物联管理平台: c)根据物联管理平台下发的控制命令对可受控终端进行控制; d)对物联终端设备信息模型进行管理
边缘物联代理应具备对用户权限的安全管理功能,并应符合以下要求: a 提供鉴权和访问控制,对操作维护人员实行身份认证,对于未授权用户访问应阻止且生成告警 和日志记录; b)按照访问权限设置用户角色,并根据访问权限分配可访问的资源。
边缘物联代理对时应符合以下要求: ) 支持通过北斗、GPS、物联管理平台、业务主站对时,根据现场需求选择对时方式; 与GPS、北斗对时误差绝对值不大于1s,与物联管理平台、业务主站对时,光纤通道对时误差 绝对值值不大于1s,无线通信方式对时误差绝对值不大于5s; 守时精度误差应满足0.5s/d:
d)宜具备定位功能。
边缘物联代理中应用软件的开发及管理应符合以下要求: a)边端分离型和边端融合型边缘物联代理中的应用软件与操作系统解耦,支持独立开发; 边端分离型和边端融合型边缘物联代理中的应用软件能采用容器方式部署; c 支持远程和本地应用安装、升级、启动、停止、加载,(去)使能; 支持应用状态查询; e 支持异常检测功能,包括应用软件重启、CPU占用率超限、内存使用率超限,
*.7.2南向接入安全
边缘物联代理对物联网终端安全接入符合以下要求: 应支持对接入的物联终端进行身份认证、传输加密、安全策略管控,并符合以下要求之一 1)对于智能业务终端宜采用数字证书的认证技术: 2) 对具备自管理功能非智能业务终端宜采用用户名加口令、指纹等认证技术; 3 对于不具备认证、加密能力的非智能终端(如通过RS*85接口接入的传感器等)可不认证 但应具有防物理破坏的措施。 边缘物联代理与智能业务终端之间应能够终止认证超时接入设备的会话,应能够终止规定次类 认证失败的接入设备建立会话的尝试
*.7.3北向接入安全
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边缘物联代理接入物联管理平台或其他业务系统时应符合以下要求: a) 集成物联安全接入网关代理模块,并利用该模块实现与安全接入网关之间的身份认证及通道协 商,并建立安全传输通道,保证数据传输的机密性、完整性、抗抵赖性; b) 边缘物联代理中的应用软件上行通信时,应采用物联安全接入网关代理模块与安全接入网关建 立的安全传输通道进行数据传输
*. 7.* 通信安全
应具备电源状态、运行状态、通信信号等指示灯,应支持一键重启功能。
边缘物联代理应直接或利用容器运行物联APP。若采用容器时,符合以下要求: a 单个容器可支持部署多个物联APP,不同容器间的物联APP不应相互影响; * 应支持物联APP以容器镜像或安装包形式下发、部署、运行、管理; C 应支持配置和修改容器资源,包括CPU核数量、内存、存储资源、接口资源等; d 应支持查询容器信息,包括容器列表、容器版本信息、容器运行状态等; e) 应支持容器的启动、停止、安装、卸载; 应支持容器监控功能,包括容器重启、存储资源越限、CPU占用率、内存占用率等; g 容器重启、存储资源越限应上报告警,CPU占用率、内存占用率越限应上报告警并重启容器: h 应支持容器以及物联APP软件版本的升级; 1 支持对容器内单个APP的进程终止,避免APP进程间性能消耗和影响; 应支持容器的隔离及容器间通信和数据交互
边缘物联代理应直接或利用容器运行物联APP。若采用容器时,符合以下要求: 单个容器可支持部署多个物联APP,不同容器间的物联APP不应相互影响: 应支持物联APP以容器镜像或安装包形式下发、部署、运行、管理; C 应支持配置和修改容器资源,包括CPU核数量、内存、存储资源、接口资源等; d 应支持查询容器信息,包括容器列表、容器版本信息、容器运行状态等; e 应支持容器的启动、停止、安装、卸载; 应支持容器监控功能,包括容器重启、存储资源越限、CPU占用率、内存占用率等; 容器重启、存储资源越限应上报告警,CPU占用率、内存占用率越限应上报告警并重启容器; h 应支持容器以及物联APP软件版本的升级; 1 支持对容器内单个APP的进程终止,避免APP进程间性能消耗和影响; 应支持容器的隔离及容器间通信和数据交互
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8.1.1本地通信接口
8.1.2远程通信接口
边缘物联代理与物联管理平台可采用以太网、光纤、无线专网、无线公网、无线网桥等通信方式, 并符合以下要求: a)采用无线通信时可支持3G,*G,并可向5G演进,宜支持双通道、多天线,增强无线信号: b)采用以太网通信时可采用光口或电口方式,电接口速率应为10M/100M/1000Mbps自适应
边缘物联代理性能符合以下要求: a)应采用工业级多核CPU,主频不低于800MHz,内存不低于1GB,用于输电线路FLASH不低于 2GB,用于其他场景FLASH不低于*GB,宜支持扩展存储; b) 特殊或严酷工作场景在满足功能要求下可降低性能要求; C 容器并行运行数不少于*个; 设备透明转发时延不大于0.5s; e)设备平均无故障工作时间应达到30000h以上
边缘物联代理供电电源符合以下要求: a)可采用交流220V、直流*8V、直流2*V或直流12V供电; b) 交流电源允许偏差一20%~十20%,直流电源允许偏差为一15%~十20%; 直流电源电压纹波系数不大于5%: d)支持掉电监测告警功能,设备掉电后不应损坏软件和硬件; e 以太网口可选择支持PoE供电; 用于输电线路的设备功耗不宜超过10VA,用于其他场景的设备功耗不宜超过30VA,但用于视 频业务的设备功耗不受限制; 名 宜提供短期的备用电力供应(如超级电容或蓄电池),当设备电源故障时,后备电源应自动投 入,维持设备正常工作时间不少于1分钟。
8.*.1参比温度及参比湿度
参比温度为23℃:参比湿度为*0%~*0%。
.*.2环境温度和湿度
边缘物联代理正常运行的气候环境条件见表1
GB 11977-1989 住宅卫生间功能和尺寸系列Q/GDW 12113202
表1工作场所环境温度和湿度分级
对于在沿海及户外使用的设备,应依据GB/T2*23.17所要求的试验方法进行盐雾试验,试验持 *8h,试验后设备表面应无腐蚀产物、点蚀、裂纹、气泡等腐蚀缺陷,上电后设备功能正常。
8. *. 5 湿热性能
边缘物联代理湿热性能应符合如下要求: a)室内设备应能承受GB/T2*23.3规定的恒定湿热试验要求,温度(*0土2)℃,湿度(93土3)%, 试验周期*8h,试验过程中设备不通电,试验后的绝缘电阻应符合表3要求; b 室外设备应能承受GB/T2*23.*规定的交变湿热试验要求,高温温度*0℃,低温温度25℃, 试验周期*8h,试验过程中设备通电,试验期间及试验结束后均应保持正常工作状态。
边缘物联代理电磁兼容试验期间不应出现损坏, 试验后能正常工作和通信CJJT229-2015 城镇给水微污染水预处理技术规程(缺首页),并应符合表2要求
表2电磁兼容性测试要求