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1、 ICS 65.020.01 CCS B07 团体标准 T/COSOCC 0022023 农业物联网应用平台 总体框架 Internet of things application platform for agricultureGeneral framework 2023-12-01 发布 2023-12-01 实施 中国基本建设优化研究会 发 布 T/COSOCC 0022023 I 目次 前 言.II 引 言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 缩略语.1 5 总体要求.1 6 平台逻辑架构.2 6.1 概述.2 6.2 感知控制层.3 6.3 网络层.
2、3 6.4 数据层.3 6.5 应用层.3 6.6 安全保障体系.3 7 平台部署架构.3 7.1 概述.3 7.2 农业物联网生产现场.5 7.3 云端计算平台.5 7.4 各接入单位平台.5 8 平台应用架构.5 参考文献.7 图 1 农业物联网应用平台逻辑架构.2 图 2 农业物联网应用平台部署架构.4 图 3 农业物联网应用平台应用架构.6 T/COSOCC 0022023 II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020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。T/COSOCC 002农业物联网应用平台 总体框架与T/COSOCC 003农业物联网应用平台 通用
3、技术要求、T/COSOCC 004农业物联网应用平台 数据要求共同构成支撑农业物联网应用平台工作的基础性团体标准体系。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。本文件由中国基本建设优化研究会提出并归口。本文件起草单位：中国农业大学、中国农业科学院深圳农业基因组研究所、中移物联网有限公司、北京百度网讯科技有限公司、上海左岸芯慧电子科技有限公司、广西慧云信息技术有限公司、中联智慧农业股份有限公司、北京麦麦趣耕科技有限公司、潍柴雷沃智慧农业科技股份有限公司、北京中农蔚来科技有限公司、腾讯云计算（北京）有限责任公司、武汉天恒信息技术有限公司、河北经贸大学、北京幅友科技有
4、限公司、佛山市中科农业机器人与智慧农业创新研究院、杭州博彦信息技术有限公司、江苏大地禾农业科技有限公司、北京奕侬数资科技有限公司、新疆尊禾生态农业科技发展有限责任公司、泰山学院、农芯（南京）智慧农业研究院有限公司、阿里云计算有限公司、北京市通州区农业农村局、天津市农业发展服务中心、天津市优质农产品开发示范中心、广州物联网研究院、天津市财政局农业农村处、成都市农业技术推广总站、成都市标准化研究院、北京绿蜻蜓特色果蔬产销专业合作社、武汉和美乡供应链科技有限公司、嵩嘉标准化技术服务（北京）有限公司、北京蓝象标准咨询服务有限公司。本文件主要起草人：李道亮、闫建斌、陈勇、刘斌、张国锋、陆翔、莫伟华、朱进
5、、任鸿昌、王聪、赵然、申光鹏、王堃、石璐、周慧明、李建科、郭音龙、邹湘军、刘小环、朱加军、韩宾、张德斌、卢宪祺、许建庄、张春生、邓永卓、张建民、陈鲁鑫、于众、朱文杰、刘莎、刘红、郑丽、王海华、王博、索南尖措、郑爱军、黄均发、李建文、乔华阳、张德保、姜冰、张红艳、邱天、庞艳辉、段小莉。本文件为首次发布。T/COSOCC 0022023 III 引 言 2022年9月1日，中共中央网络安全和信息化委员会办公室等四部门发布关于印发 数字乡村标准体系建设指南的通知。其中提出，到2025年，初步建成数字乡村标准体系。重点领域标准制修订工作步伐加快，基本满足数字乡村建设需求，国家标准、行业标准应用多点突破
6、，地方标准、团体标准研究同步实施，打造一批标准应用试点，形成标准支撑和引领数字乡村发展的良好局面。农业物联网应用平台目前在逐步开始建设，但是缺少统一的标准进行引导和规范，使得部分系统冲突、信息不流通、设备相互间的兼容性和通用性较差，造成资源浪费等问题，亟需制定相关标准进行规范和引导。农业物联网应用平台 系列标准契合国家数字乡村标准体系建设需求，其目的在于解决农业物联网建设面临的兼容性差、数据流通难、重复投资等问题，指导政府管理部门、科研院所、企业和新型经营主体等规范、高效的开展农业物联网业务。本文件对农业物联网应用平台提出了总体要求，同时给出平台逻辑架构、平台部署架构、平台应用架构，旨在为平台
7、的设计、建设、应用等活动进行规范和指导。T/COSOCC 0022023 1 农业物联网应用平台 总体框架 1 范围 本文件规定了农业物联网应用平台的总体技术要求，给出了农业物联网应用平台逻辑架构、平台部署架构、平台应用架构。本文件适用于省市区县、企业等的农业物联网应用平台规划、设计、建设和应用。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 33745 物联网 术语 GB/T 36951 信息安全技术 物联网感知终端应用安全技术
8、要求 GB/T 37024 信息安全技术 物联网感知层网关安全技术要求 GB/T 37025 信息安全技术 物联网数据传输安全技术要求 GB/T 37044 信息安全技术 物联网安全参考模型及通用要求 GB/T 37093 信息安全技术 物联网感知层接入通信网的安全要求 GB/T 41187 农业物联网应用服务 3 术语和定义 GB/T 33745 界定的及下列术语和定义适用于本文件。3.1 农业物联网应用平台 internet of things application platform for agriculture 一种集数据采集、传输、处理、信息发布和应用等功能于一体，通过对农业场景多
9、源信息的准确检测、数据的可靠传输、信息的智能处理以及设备的智能控制，实现农业生产智能化管理的软件系统。4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。B/S：浏览器/服务器模式（Browser/Server）C/S：客户机/服务器模式（Client/Server）ESB：企业服务总线（Enterprise Service Bus）HTTP：超文本传输协议（Hypertext Transfer Protocol）GIS：地理信息系统（Geographic Information System）MQTT：消息队列遥测传输协议(Message Queuing Telemetry Transport)SOA：面向
10、服务的架构（Service Oriented Architecture）TCP：传输控制协议（Transmission Control Protocol）UDP：用户数据报协议（User Datagram Protocol）5 总体要求 农业物联网应用平台应符合GB/T 37044、GB/T 37024、GB/T 37025、GB/T 37093、GB/T 36951、GB/T 41187的规定，并应符合下列要求：T/COSOCC 0022023 2 a)具有给各级政府管理部门、科研院所、企业和新型经营主体提供预警、统计、分析等相关服务的功能；b)农业场景端应对农业场景传感器和其他信息进行数据
11、采集，数据统一上传到农业物联网应用平台并经过数据加工处理后，按权限分发给各级政府管理部门、科研院所、企业和新型经营主体。6 平台逻辑架构 6.1 概述 农业物联网应用平台逻辑架构包括感知控制层、网络层、数据层和应用层，感知控制层是平台底层，负责接收并响应上层传送的控制指令，向上层传送感知数据；网络层负责异构网络的转换、组网、数据传送；数据层对应用层和感知控制层传送的数据进行预处理、存储等；应用层是平台上层，负责实现并部署农业物联网的各种应用，平台逻辑架构见图1。图1 农业物联网应用平台逻辑架构 T/COSOCC 0022023 3 6.2 感知控制层 感知控制层包括获取不同农业场景环境因子、水
12、质土壤参数、作物表型、动物生理行为、设备工作状态等的农业信息传感器，用于现场自动化作业的农业控制器，用于现场音视频采集的设备，边缘计算设备，物联网智能终端等。实现对上层传送的控制指令执行响应，对农业场景物理参数实时感知和设施设备的智能控制，并向上层传送感知数据。6.3 网络层 网络层依赖于农业生产现场的传感网、有线/无线网，借助于网络网关，采用不同的通信协议，按照指定的数据报文格式，将感知控制层采集的参数数据、数据层发送的指令数据，分别传送到数据层和感知控制层。负责异构网络的转换、组网，实现上层控制指令和感知数据的传送。6.4 数据层 数据层主要通过平台的数据接口，接收应用层下传的控制指令、网
13、络层上传的各类数据，对接收到的指令或数据进行预处理，并进行分类存储，汇总形成土壤、气象、种养殖等主题数据。支持根据应用需求对数据进行统计分析，以便利用数据接口进行数据交换共享和可视化。6.5 应用层 应用层是实现农业生产万物互联、人机交互的核心层，通过B/S、C/S模式的应用系统，提供农业物联网不同场景、全业务阶段的各种应用，包括但不限于设备管理、环境监测、人员管理、综合统计和项目管理功能，可扩展视频监控、GIS管理、智能决策、预测预警和质量安全追溯功能等。6.6 安全保障体系 平台建设过程需遵守相关法律、法规、标准、规范等制度，在安全保障技术支撑下，全方位保障平台的物理安全、控制安全、网络篮
14、圈、数据安全、业务安全和应用安全。7 平台部署架构 7.1 概述 农业物联网应用平台部署包括农业物联网生产现场、云端计算平台和各接入单位平台3个部分，部署架构见图2。各接入单位平台支持政府、科研院校、企业、新型经营主体等，根据各自农业行业应用系统的实际需求，经由前置机/ESB与农业物联网云端计算平台建立数据接口。农业物联网生产现场支持大田种植、设施园艺、畜禽养殖和水产养殖四种场景，由农业物联网现场控制系统驱动农业信息传感器、现场控制器和智能终端等有序工作，实现现场作业和实时感知。云端计算平台是生产现场和各接入单位平台的桥梁，通过数据接口为其他两部分提供计算服务。T/COSOCC 0022023
15、 4 图2 农业物联网应用平台部署架构 T/COSOCC 0022023 5 7.2 农业物联网生产现场 在农业物联网生产现场通过部署农业物联网现场控制系统，借助基站、中继器等实现无线/有线网络组网融合，驱动RFID、边缘计算设备、音视频设备、农业信息传感器、农业现场控制器、物联网智能终端等设备装置，实现对物联网设施设备的管理、控制及数据采集，借助农业边缘网关可以将现场数据发送到云端计算平台，服务于大田种植、设施园艺、畜禽养殖和水产养殖四种生产应用场景。7.3 云端计算平台 依托云端计算平台提供的网络、计算、存储等资源，接收来自农业物联网生产现场边际网关发送的数据，建设农业物联网云端数据中心，
16、对外提供服务接口，服务于各加入单位的业务系统需求。7.4 各接入单位平台 在各接入单位（政府、科研院校、企业、新型经营主体）部署农业行业应用系统的前置机/ESB，通过调用服务接口，实时获取农业物联网的实时监控数据、设施设备运行状态，控制现场设施设备等。8 平台应用架构 农业物联网应用平台包括客户端、农业物联网应用平台和外部设备，应用架构见错误错误!未找到引用未找到引用源。源。客户端主要负责政府、科研院校、企业、新型经营主体等各接入单位，多渠道接入农业物联网应用平台，通过调用物联网应用平台提供的基础服务、资源服务和管理服务接口，实现多样化的应用。农业物联网应用平台通过对农业场景多源信息的准确检测
17、、数据的可靠传输、信息的智能处理以及设备的智能控制，实现农业生产智能化管理。外部设备是除农业物联网应用平台之外的其他设备，通过物联网中间件提供的任务调度、设备控制和数据采集接口，实现外部设备的数据接入和智能控制。T/COSOCC 0022023 6 图3 农业物联网应用平台应用架构 a)农业物联网平台支持智能终端、PC、可视化大屏、便携式计算机等设施设备的多渠道接入，以提供多样化的数据交换共享、智能控制和可视化服务。b)农业物联网应用平台向上为其他交互的各业务系统提供基础服务接口、资源服务接口和管理服务接口三种服务接口。其中，基础服务接口是将资源服务接口和管理服务接口中基础性的操作封装形成的公
18、共接口。三种服务接口应实现农业物联网应用平台的发布功能、检索功能和管理功能，并应符合下列要求：1)平台应采用业界标准的 SOA 规范，基于 HTTP、MQTT、COAP 等协议实现业务数据接入；2)数据交换应支持多种数据格式的传递；3)支持跨语言，跨操作系统调用。c)农业物联网应用平台向下提供任务调度接口、设备控制接口和数据采集接口三种接口，实现对外部设备的接入、智能控制和数据采集。其中，任务调度接口用于对农业物联网的各种业务进行协同调度，设备控制接口负责远程控制设施设备，数据采集接口负责按照业务需求对各种物联网数据进行采集，支持自动定时采集、云端触发采集两种方式。A T/COSOCC 0022023 7 参考文献 1 GB/T 25069 信息安全技术 术语 2 GB/T 22239 信息安全技术 信息系统安全等级保护基本要求 3 GB/T 33474 物联网 参考体系结构 4 GB/T 33745 物联网 术语 5 GB/Z 33750 物联网 标准化工作指南 6 GB/T 36478.1 物联网 信息交换和共享 第1部分：总体架构 7 GB/T 36478.2 物联网 信息交换和共享 第2部分：通用技术要求 8 GB/T 36478.4 物联网 信息交换和共享 第4部分：数据接口