ICS35.240.50 CCS J 07
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T41724—2022
云制造服务平台边缘智能网关架构
Edge intelligence gateway architecture of cloud
manufacturing serviceplatform
2023-05-01实施
2022-10-12发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T41724—2022
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件
术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 3.2 缩略语边缘智能网关功能架构及组件要求 4.1 功能架构要求 4.2 通信与驱动功能组件要求 4.3 配置工具要求 4.4 边缘数据应用要求 4.5 接口协议要求基本架构要求
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5.1 用于接入传感器数据时的基本架构 5.2 用于接入设备数据时的基本架构 5.3 用于进行边缘计算时的基本架构基本数据类型要求数据接口要求 7.1 采集点数据格式 7.2 采集点上传的打包方式 7.3 数据上传的频率 7.4实时数据采集接口规范 7.5运行状态数据采集接口规范数据交换规范
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.....
6 T
8
附录A（资料性） IOT调用接口传参示例： GB/T 41724—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《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。
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。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159)归口。 本文件起草单位：北京航天智造科技发展有限公司、清华大学、广州机智云物联网科技有限公司、
贵州航天云网科技有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学、航天信息股份有限公司、北京电子工程总体研究所、北京航空航天大学、魏桥国科（滨州)科学工程产业技术研究院有限公司、航天精工股份有限公司、北京卫星环境工程研究所、中华人民共和国武汉海关、 工业云制造（四川)创新中心有限公司、江苏益邦电力科技有限公司、西安交通大学、中国科学院微电子研究所、四川数字经济产业研究院、北京铁牛科技有限公司。
本文件主要起草人：杨灵运、石伟、赵千川、杨文、黄意、周振浩、唐敦兵、邹萍、谷牧、邢雁、张昌福、 于文涛、林琳、王海丹、聂子临、朱海华、李龙飞、林忠亮、石娇、傅浩、施国强、郭丽琴、张华、周炜、马凯蒂、 许培炎、严芸、曾鸣、刘波涛、宋晓、王一凡、超波、高超、张萌、牛友胜。
= GB/T41724—2022
云制造服务平台边缘智能网关架构
1范围
本文件规定了云制造服务平台边缘智能网关产品的基本功能架构、功能组件及其之间的接口关系本文件适用于云制造服务平台边缘智能网关的设计和开发
规范性引用文件
2
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/T29826—2013 云制造 术语
术语、定义和缩略语
3
3.1术语和定义
GB/T29826一2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1.1
边缘智能网关 edgeintelligencegateway 综合利用边缘计算、工业数据智能分析技术，具备数据采集、数据自适应协议适配和转换、数据模型
智能分析等功能的边缘侧工业设备。 3.1.2
标识数据 号identificationdata 描述为了满足设备管理需要，对基本情况进行标识的数据。
3.1.3
运行数据 operatingdata 描述设备在控制和运转过程中所产生的原始数据
3.1.4
事件数据 eventdata 设备在控制和运转过程中，在设备内部对原始数据进行逻辑处理后产生的报警事件、消息事件等
数据。 3.1.5
业务数据 businessdata 设备在控制和运转过程中，在设备内部对原始数据进行逻辑处理后能够表征其生产业务情况的
数据。 3.1.6
运维数据 operation and maintenance data 描述设备在调试维护过程中所需的测试指令及测试数据
1 GB/T 41724—2022
3.1.7
实时数据 real-time data 描述当前时间状态下设备发生、发展过程中的同一时间中所得信息的载体
3.1.8
状态数据 status data 描述在某一时间范围内，设备发生、发展过程中所得信息的载体。
3.2 缩略语
下列缩略语适用于本文件。 AMQP：高级消息队列协议（AdvancedMessageQueuingProtocol） API：应用程序编程接口（ApplicationProgrammingInterface） CMEM：云端制造执行管理（CloudManufacturingExecutionManagement） CPDM：云端产品数据管理（CloudProductDataManagement） CRP：云端资源计划管理（CloudResourcePlanningManagement） HTTP：超文本传输协议（HyperTextTransferProtocol) I/O：输人/输出（Input/Output） IOT：物联网（InternetofThings） IT：信息技术（InformationTechnology） JSON：JavaScript对象简谱（JavaScriptObjectNotation） MQTT：消息队列遥测传输（MessageQueuingTelemetryTransport） OT：操作技术（OperationTechnology）
4边缘智能网关功能架构及组件要求
4.1 1功能架构要求
边缘智能网关产品应提供完整的线上线下应用功能，如图1所示。包括通信与驱动功能组件、边缘数据应用、配置工具、接口协议4个部分
2 GB/T41724—2022
业务应用 CRP CMEM CPIDM
云台数据应用
数据分析工具
数据图表工具
行业数据应用
API接
缘数据应用边缘应用
配置T.具网关节点配置
通信与驱动组件
协议适配
数据智能分析
边缘智能网关
数据清洗
数据预处理
驱动按口
通信接口
节点流式便捷
接口协议
API接口
智能设备
采集对象
智能传感器/产品
软件/系统
图1 功能组成架构
4.2 通信与驱动功能组件要求
通信与驱动功能组件一般要求如下：
硬件组件具备自动化设备及智能仪器仪表接人和管控设备的能力； b) 通信接口支持从设备中接入数据； c) 驱动接口通过软硬件适配支持硬件正常使用； d) 支持产品连接设备和云平台。
a)
4.3 配置工具要求
配置工具一般要求如下： a) 支持与云制造服务平台构成通信机制功能； b) 支持配置边缘智能网关的基本信息和网络地址配置： c) 支持配置添加/管理采集对象功能； d) 支持配置采集对象设备基本信息； e) 支持配置采集对象设备网络地址； f) 支持配置采集对象设备通信协议； g) 支持配置采集对象数据名称； h) 支持配置采集对象数据地址； i) 支持配置采集对象数据预警规则； j) 支持配置数据访问类型； k) 支持配置数据访问权限： 1) 支持配置产品基本信息。
3 GB/T 41724—2022
4.4 边缘数据应用要求
边缘数据应用一般要求如下： a) 支持数据实时分析； b) 支持数据图表展示； c) 支持行业数据应用； d) 支持业务数据应用。
4.5 接口协议要求
接口协议一般要求如下： a) 支持HTTP协议； b) 支持MQTT协议； c) 支持AMQP协议。
5 基本架构要求
5.1 用于接入传感器数据时的基本架构
智能网关用于接入传感器数据时的基本架构如图2所示，应包括： a) 嵌人式系统软件：应具备应用程序、操作系统和数据存储等功能； b) 驱动模块：应通过软硬件适配支持硬件正常使用； c) 数据采集模块：应提供数字量/模拟量接口； d) 数据通信模块：应提供与其他系统（第三方设备）如云平台、计算机等进行数据交换的功能； e) 编程、调试、测试模块：应提供应用程序生成、调试、以及测试功能； f) 安全模块：应提供与其他系统（第三方设备)如云平台、计算机等进行通信时的安全保障； g) 传感器、远程1/O接口：应提供接收数字量和模拟量的功能。
其他系统
个
综程、调试、 测试模块
数据通信模块
应用人员
嵌入式系统软件应用程序
操作系统 数据存储驱动模块
安全模块
数据采集锁块
传感器、远程[/O接口
传感器、远程1/O
图2 用于接入传感器数据时的基本架构
4 GB/T 41724—2022
5.2 用于接入设备数据时的基本架构
智能网关产品用于接入设备数据时的基本架构如图3所示，应包括： a) 嵌入式系统软件：应具备应用程序、操作系统和数据存储等功能： b） 驱动模块：应通过软硬件适配支持硬件正常使用； c) 数据通信模块：应提供与其他系统（第三方设备）如云平台、计算机等进行数据交换的功能； d) 编程、调试、测试模块：应提供应用程序生成、调试、以及测试功能； e) 安全模块：应提供与其他系统（第三方设备）如云平台、计算机等进行通信时的安全保障： f) 人机交互接口：应提供操作人员与软硬件系统之间信息交互功能： g) 串行接口、网络接口：应提供遵循通信协议的设备和系统的接入功能，
其他系统 A
操作人员
人机交工接口
数据通信模块
编程、谢试、 测试模块
应用人员
嵌入式系统软件应用程序
操作系统驱动模块
数帮存储
安全模块
串行接口、网络接口
S
M 设备、智能产品
图3 3用于接入设备数据时的基本架构
5.3 3用于进行边缘计算时的基本架构
智能网关产品用于进行边缘计算时的基本架构如图4所示，应包括：
嵌人式系统软件：应具备应用程序、操作系统和数据存储等功能；
a)
b)） 驱动模块：应通过软硬件适配支持硬件正常使用； c) 数据通信模块：应提供与其他系统（第三方设备）如云平台、计算机等进行数据交换的功能； d) 编程、调试、测试模块：应提供应用程序生成、调试、以及测试功能； e) 安全模块：应提供与其他系统（第三方设备）如云平台、计算机等进行通信时的安全保障； f) 接口扩展模块：应提供硬件无线通信接口扩展功能； g) 人机交互接口：应提供操作人员与软硬件系统之间信息交互功能； h) 工业大数据、边缘计算接口模块：应提供大规模数据接人和数据预处理功能。
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