T_CNLIC 0095-2023 智能家居产品统一接入要求.docx
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1、ICS97.030CCSI 641团体标准T/CNLIC 00952023智能家居产品统一接入要求Unified access requirements for smart home products2023-05-19 发布2023-05-19 实施中国轻工业联合会 发布目次前言 1 范围 II 1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 4 缩略语2 5 通用要求2 6 接口要求5 7 安全要求13 参考文献15 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。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
2、文件由中国轻工业联合会提出并归口。本文件起草单位:中国家用电器研究院、中轻合盛科技有限公司、安徽众家云物联网科技有限公司、美的集团股份有限公司、青岛海尔智能技术研发有限公司、海信家电集团股份有限公司、广州机智云物联网科技有限公司、威凯检测技术有限公司、中家院(北京)检测认证有限公司。本文件主要起草人:赵鹏、叶迅凯、张涛、李禹翔、陈挺、董楚楚、冯承文、赵希枫、刘琰、邢军、赵羽声、李岳洪、汪超、陈丽芬。智能家居产品统一接入要求1 范围本文件规定了智能家居产品接入服务平台的要求,包括智能家居产品接入的通用要求、接口要求和安全要求。本文件适用于智能家居产品与服务平台之间直接或间接接入的技术实现。2 规
3、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 282192018智能家用电器通用技术要求GB/T 292342012基于公用电信网的宽带客户网络安全技术要求GB/T 352732020信息安全技术 个人信息安全规范GB/T 364282018物联网家电公共指令集GB/T 38052.12019智能家用电器系统互操作 第 1 部分:术语GB/T 38052.32019智能家用电器系统互操作 第3部分:服务平台间接口规范T/CNLIC 0
4、0162021智能家居产品通信可靠性测试评价T/CNLIC 00952023智能家居产品物模型ISO/IEC 20922:2016信息技术消息队列遥测传输(MQTT)V3.1.1(Information technology - Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) v3.1.1)ISO/IEC 27033 6信息技术安全技术网络安全第6 部分:无线IP 网络接入安全保护(Information technology Security techniques Network security Part 6:Securing wireless IP
5、network access)IETF RFC 2818基于TLS的HTTP(HTTP Over TLS)IETF RFC 6455WebSocket协议(The WebSocket Protocol)IETF RFC 7252CoAP协议(The Constrained Application Protocol (CoAP) )3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1智能家居 smart home建立在住宅基础上的,基于人们对家居生活的安全性、实用性、便捷性、舒适性、环保节能等更高的综合需求,由一个或一个以上智能家电系统组成的家居设施及其管理系统。来源:GB/T 282192018,
6、3.103.2智能家居产品 smart home products在智能家居中使用的具有双向通信能力的电子电器。 注:包括但不限于家用和类似用途电器类、安防监控类、环境监测类、公共服务类、影音娱乐类、灯光照明类、健康服务类、教育服务类、网络服务类产品。 来源:T/CNLIC 00162021,3.2,有修改 3.3智能家居服务平台 smart home service platform为智能家居产品提供服务、管理和互联,同时,也可为智能家居产品与其他产品、其他行业或第三方应用之间提供接入服务的系统。注:智能家居服务平台简称为服务平台,它包括但不限于行业服务平台、厂商服务平台、第三方服务平台。来
7、源:GB/T 38052.12019,2.2.7,有修改3.4控制终端 control terminal能够获得智能家居产品信息,通过人机交互界面,实现智能家居产品应用操作的设备。来源:GB/T 38052.12019,2.2.3,有修改3.5智能家居管理单元 smart home management unit在家庭和类似环境内部与智能家居产品相连,对智能家居产品进行统一网络管理、设备管理、安全管理以及边缘计算的产品。注:智能家居管理单元简称管理单元,可以表现为软件产品,也可以体现为某个单独的硬件产品。4 缩略语下列缩略语适用于本文件。CoAP:受约束的应用协议(Constrained Ap
8、plication Protocol) HTML:超文本标记语言(Hyper Text Markup Language) HTTP:超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol) HTTPS:有安全套接层的超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer) IP:网际互连协议(Internet Protocol) JSON:Java描述语言对象记号(JavaScript Object Notation) mDNS:多播域名系统(Multicast DNS) MQTT:消息队列遥测传输(Mess
9、age Queue Telemetry Transport) SHPVC:智能家居产品校验码(Smart Home Product Verification Code) WLAN:无线局域网(Wireless Local Area Networks) XML:可扩展标记语言(Extensible Markup Language) 5 通用要求5.1 接入的拓扑结构智能家居产品接入服务平台的方式分为直接接入和间接接入,如图1所示。 a) 直接接入:智能家居产品直接与服务平台进行连接。 b) 间接接入:智能家居产品的通信能力或者数据处理能力有限,多个智能家居产品经管理单元汇聚中转接入服务平台。智能
10、家居产品通过本地局域网络与管理单元连接,管理单元通过广域网络与服务平台连接。管理单元提供协议转换、地址映射、数据处理等功能。 服务平台管理单元直接接入间接接入配网阶段控制终端智能家居产品2智能家居产品1图1 智能家居产品接入的拓扑结构图5.2 通信协议5.2.1 直接接入的智能家居产品智能家居产品与服务平台的数据交换宜使用(但不限于)下列方式: a) 基于长连接的MQTT通信; b) 基于无连接的CoAP通信; c) 基于短连接的HTTPS通信;d) 基于长连接的WebSocket通信。5.2.2 间接接入的智能家居产品智能家居产品通过管理单元接入服务平台,智能家居产品与管理单元的数据交换宜使
11、用(但不限于) 下列方式: a) Modbus通信; b) ZigBee通信; c) Bluetooth通信;d) 基于Ethernet或WLAN的IP通信。5.3 数据类型定义智能家居产品使用的数据类型定义见表1,用于不同的编程语言中的相应数据类型映射。 表1 数据类型中文名称英文名称说 明字符串StringC 中的 char相关类型Java 中的 char、String 相关类型弱类型语言(如 php、python 等)中的字符串整型数字IntegerC 中的 int、short、long 相关类型Java 中的 int、byte、short、long 相关类型弱类型语言(如 php、py
12、thon 等)中的整数表1(续)中文名称英文名称说 明浮点型数字FloatC 中的 float、double 相关类型Java 中的 float、double 相关类型弱类型语言(如 php、python 等)中的浮点型数值布尔型BooleanC 中的 bool 相关类型Java 中的 boolean 相关类型弱类型语言(如 php、python 等)中的布尔逻辑值时间戳Timestamp指格林尼治时间 1970 年 01 月 01 日 00 时 00 分 00 秒(北京时间 1970 年 01 月01 日 08 时 00 分 00 秒)起至当前时间的总秒数,文本表达格式为总秒数的整数值对象O
13、bject对应 JSON 中的“对象符号”集合Collection多个 JSON 对象符号的集合,应由平台及家电自行解析为本地数据类型使用5.4 数据传输格式5.4.1 直接接入的智能家居产品智能家居产品与服务平台通信时,数据传输格式宜使用(但不限于)HTML、JSON、XML,消息结构见 5.5。5.4.2 间接接入的智能家居产品智能家居产品通过管理单元接入服务平台,智能家居产品与管理单元通信时,数据传输格式应使用下列格式之一:a) 类文本格式:如HTML、JSON、XML,详见表 2;b) 二进制格式:有效数据由一个或多个数据项组合而成,数据项结构为“数据类型-数据长度-数据值”。注:数据
14、传输格式为二进制时,应将数据项内容转换为对应的二进制数值。表2 类文本格式说明数据传输格式名称 格式要求 示例 HTMLapplication/x-www-form-urlencodedcountry=China&age=25JSONapplication/jsoncountry:China,age:25XMLapplication/xmlChina255.5 消息结构5.5.1 概述消息由消息头(Message Header)和消息体(Message Body)组成,其结构应符合表 3 的要求。表3 消息结构Message HeaderMessage BodyMQTT/CoAP/HTTPS/
15、WebSocket header有效数据体+校验值5.5.2 消息头格式规定消息头的格式应根据应用的通信协议分别遵循 ISO/IEC 20922:2016、IETF RFC 7252、IETF RFC 2818 或 IETF RFC6455 的要求。5.5.3 消息体格式规定消息体的格式应符合表 4 的要求。表 4 消息体格式中文名称英文名称类型长度(Byte)说 明有效数据体版本号VersionString8版本号消息 IDIDInteger4非 0 的无符号整数,由发起端分配给此消息的序列号数据长度LenInteger4有效数据体的实际长度有效数据PayloadObject控制指令 a、产
16、品功能点参数 b 或返回码 c校验值CRCInteger无符号整数(以上字段的数据通过 CRC 校验算法计算后得出,CRC 校验算法宜使用 CRC16 及以上)a 控制指令的内容格式和参数取值范围参见 GB/T 364282018。b 功能点参数的内容格式参见 T/CNLIC 00962023 中第 4 章。c 返回码(RetCode)的内容参见 GB/T 38052.32019 中第 6 章。5.6 智能家居产品校验码智能家居产品校验码由产品自行生成,保存于产品内部。智能家居产品校验码可在产品与服务平台/控制终端之间安全验证和功能授权时使用。 智能家居产品校验码的生成算法在本文件中不作规定,
17、算法应符合下述要求: a) 算法中应包含加密逻辑; b) 应确保智能家居产品校验码保密性、随机性和数据隔离的要求。 智能家居产品校验码可经产品重置而重新生成,并由智能家居产品向服务平台主动上报,以维护智能家居产品校验码的同步和有效性。 6 接口要求6.1 通信服务接口列表智能家居产品应提供以下一种或多种通信服务接口: a) 注册接口; b) 注销接口; c) 登录接口; d) 登出接口; e) 心跳维持接口; f) 软件或数据更新索引接口; g) 空中下载接口; h) 产品发现接口; i) 校验码获取接口; j) 校验码上报接口; k) 获取物模型文件接口; l) 控制接口; m) 状态上报、
18、故障上报接口; n) 网络时钟同步接口。 6.2 注册接口智能家居产品向服务平台提交产品标识码和产品校验码,向服务平台发起注册请求,服务平台成功响应注册请求后返回智能家居产品在服务平台的唯一标识码,之后智能家居产品保存该唯一标识码,完成注册流程。如智能家居产品在注册前已被服务平台预分配了唯一标识码,则注册请求中应包含相应的唯一标识码,供服务平台验证真实性并通过 RetCode 向产品返回验证结果。智能家居产品注册接口应符合表 5 的要求。表 5 智能家居产品注册接口接口名称智能家居产品注册接口请求参数(向服务平台发起请求的参数)参数名称数据类型可选/必选说明DeviceIDString必选智能
19、家居产品标识码MHPVCString必选智能家居产品校验码UDeviceIDString可选智能家居产品唯一标识码,不可变响应参数(服务平台响应的参数)参数名称数据类型可选/必选说明UDeviceIDString必选智能家居产品唯一标识码,不可变RetCodeString必选返回码6.3 注销接口服务平台收到智能家居产品的退网注销请求,为其执行注销操作,注销成功之后向请求方返回注销结果,并通知相关的控制终端该产品已注销。智能家居产品注销接口应符合表 6 的要求。表 6 智能家居产品注销接口接口名称智能家居产品注销接口请求参数(向服务平台发起请求的参数)参数名称数据类型可选/必选说明UDevic
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