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| 标准编号 | GB/T 37684-2019 (GB/T37684-2019) | | 中文名称 | 物联网 协同信息处理参考模型 | | 英文名称 | Internet of things - Collaborative information processing reference model | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | L79 | | 国际标准分类 | 35.110 | | 字数估计 | 10,142 | | 发布日期 | 2019-08-30 | | 实施日期 | 2020-03-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 37684-2019
Internet of things - Collaborative information processing reference model
ICS 35.110
L79
中华人民共和国国家标准
物联网 协同信息处理参考模型
2019-08-30发布
2020-03-01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
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 参考模型 2
5 实体功能 2
5.1 概述 2
5.2 功能描述 3
6 协同信息处理过程 4
6.1 概述 4
6.2 协同信息处理阶段 5
前言
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。
本标准由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC28)提出并归口。
本标准起草单位:无锡物联网产业研究院、中国电子技术标准化研究院、深圳市标准技术研究院、西
北工业大学、上海集成通信设备有限公司、西安航天自动化股份有限公司、浙江庆渔堂科技有限公司、成
都秦川物联网科技股份有限公司、深圳市汇川技术股份有限公司、深圳市英唐智能控制股份有限公司、
中通服咨询设计研究院有限公司、感知集团有限公司、江南大学附属医院、江南大学。
本标准主要起草人:吴明娟、徐冬梅、张旭杰、於志文、张晖、王亮、付根利、杨会甲、张建奇、钱维林、
张磊、谢振华、沈杰、胡庆周、徐啸峰、陈书义、邢涛、李建慧、刘丽、李志华、权亚强、易晓珊。
物联网 协同信息处理参考模型
1 范围
本标准提出了物联网系统中对任务或服务的协同信息处理的参考模型,规定了实体功能和协同信
息处理过程。
本标准适用于物联网系统中协同信息处理的设计和开发。
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。
GB/T 30269.2-2013 信息技术 传感器网络 第2部分:术语
GB/T 30269.401-2015 信息技术 传感器网络 第401部分:协同信息处理:支撑协同信息处
理的服务及接口
GB/T 33474-2016 物联网 参考体系结构
GB/T 33745-2017 物联网 术语
3 术语和定义
GB/T 30269.2-2013、GB/T 30269.401-2015、GB/T 33745-2017界定的以及下列术语和定义适
用于本文件。
3.1
多个实体互相配合,旨在共同完成某任务或提供某服务的一种信息处理过程。
注:改写GB/T 30269.401-2015,定义3.2。
3.2
实体 entity
具备感知、计算、通信、存储、管控、可视化等部分或全部功能的软硬件集合。
3.3
任务 task
物联网系统中为满足应用需求产生的程序或工作。
3.4
子任务 subtask
根据任务内在逻辑关系拆分形成的较小任务单元。
3.5
协同实体colaborativeentity
具有能力评估、协同策略规划、协同效能评估和过程管控等部分或全部功能的实体。
3.6
具有能力监测、能力声明和子任务处理等部分或全部功能的实体。
4 参考模型
协同信息处理参考模型如图1所示。
图1 协同信息处理参考模型
协同信息处理是由多实体参与,共同完成某特定任务。图1参考模型给出了任务、实体等要素及其
之间的关系,其中:
a) 任务:根据任务内在业务逻辑关系,协同实体将任务分解形成若干子任务(子任务1、子任务2、
子任务3、..、子任务N);
b) 实体:包含协同实体和若干子任务执行实体(子任务执行实体1、子任务执行实体2、子任务执
行实体3、..、子任务执行实体M)。作为任务与子任务执行实体之间的接口,协同实体根据各
个子任务执行实体的能力声明与各子任务之间的匹配程度,完成对子任务执行实体的能力评
估、将子任务分配给合适的子任务执行实体;各子任务执行实体通过信息交互完成子任务处
理,实体间信息交互包括集中式、分布式信息交互方式,如图1所示,并将各子任务处理结果报
告给协同实体。关于实体的相关描述见GB/T 33474-2016。
5 实体功能
5.1 概述
协同信息处理实体功能如图2所示。
子任务执行实体应具备子任务处理(包括集中式、分布式和混合式子任务处理)、能力监测(包括感
知、计算、通信及其他等能力监测)、能力声明等功能。
协同实体应具备能力评估、协同策略规划、协同效能评估、协同过程管控等功能。
图2 协同信息处理功能
5.2 功能描述
实体功能描述见表1。
表1 实体功能描述
功能 描述
子任务
处理
集中式子任务处理
在子任务处理时,协同实体作为子任务执行实体之间的总协调者,动态收集各子
任务执行实体的进展状态,根据子任务的需求以及实体在感知、存储、计算等方面
的需求,动态规划和监控各子任务执行实体之间的交互与协作,间接实现子任务
执行实体之间的数据共享与资源互补,使各实体分别完成子任务
分布式子任务处理
在子任务处理时,各子任务执行实体以用户预定义规则或自学习机制,实体之间
直接进行交互与协作,根据子任务的需求自主调整各实体在感知、存储、计算等方
面的需求,实现子任务执行实体之间的数据共享与资源互补,使各子任务执行实
体分别完成子任务
混合式子任务处理
在子任务处理时,部分子任务执行实体之间按照分布式子任务处理模式合作完成
子任务,部分子任务执行实体按照集中式子任务处理模式完成子任务
能力监测
感知能力监测
实时或定时收集子任务执行实体的性能参数和运行状态数据(如传感器模态及其
配置、感知范围、位置),并进行分析
计算能力监测
实时或定时收集子任务执行实体的处理器的性能参数和运行状态数据,并进行
分析
通信能力监测 实时或定时收集子任务执行实体的通信性能参数和状态数据,并进行分析
其他能力监测
实时或定时收集子任务执行实体的感知、计算、通信能力之外的性能参数和状态
数据,如:存储、可视化等性能参数,并进行分析;传感数据特征信息信噪比值、信
号强度、单一目标(或多个目标)与实体的距离估计、状态参数估计等
表1(续)
功能 描述
能力声明 子任务执行实体向协同实体报告自身感知、计算、通信及其他能力的声明
能力评估
协同实体综合子任务执行实体的能力声明,与协同信息处理的子任务要求比较,
判定是否具有参与子任务的资格
协同策略
规划
协同实体根据协同信息处理任务要求和相关子任务执行实体的能力评估,利用一
定的计算方法,以实现最佳的信息处理性能为目标,确定资源高效的子任务规划
以及子任务处理模式(集中式、分布式、混合式)
协同效能
评估
协同实体对子任务处理结果进行汇总、合成,并进行质量、效率、准确度等综合评
估。若评估结果不合格,则需重新进行协同信息处理。若评估结果合格,则输出
协同信息处理结果数据
协同过程
管控
协同实体实时收集协同信息处理相关的应用软件、系统软件、硬件设备等的运行
状态,发现异常时给出告警,并根据预定设置进行复位、中止、资源重新分配等操
作,确保协同信息处理的正常运行以及合法、合规
6 协同信息处理过程
6.1 概述
从实体角度看,协同信息处理过程主要是协同实体内协同过程、协同实体与子任务执行实体之间的
交互过程以及各子任务执行实体之间的交互过程。如图3所示。
图3 协同信息处理
其中:
---协同实体的协同过程完成能力评估、任务规划和协同效能评估;
---子任务执行实体之间的交互过程完成子任务处理;
---在协同实体与子任务执行实体之间的交互过程中,一方面,协同实体向子任务执行实体分配子
任务;另一方面,子任务处理完成后,子任务执行实体向协同实体发送任务执行结果。根据自
身情况变更,子任务执行实体向协同实体实时发送自身新增/更新能力声明(包括感知能力、计
算能力、通信能力及其他能力)。
从任务角度看,协同信息处理包含三个阶段:第一阶段为任务分解[对应图3中(1)至(4)]、第二阶
段为子任务处理[对应图3中(5)至(6)]、第三个阶段为协同效能评估[对应图3中(7)]。
6.2 协同信息处理阶段
协同信息处理的三个阶段描述如下:
a) 任务分解阶段:
1) 任务输入:协同策略规划功能实体获取任务需求及描述信息,见图3中(1);
2) 任务分解:协同策略规划功能实体根据任务和实体的能力声明信息,将任务分解为子任
务,将子任务和实体能力信息发送给能力评估功能实体,见图3中(2);
3) 发送能力评估结果:能力评估功能实体根据各实体的能力声明与各子任务之间的匹配程
度,完成对实体的能力评估,并将实体的评估结果发送给协同策略规划功能实体,见图3
中(3);
4) 任务分配:根据任务信息及能力评估结果,协同策略规划功能实体确定子任务和子任务执
行实体,确定集中式、分布式、混合式子任务处理模式,并将子任务信息发送给对应的子任
务执行实体,见图3中(4)。
b) 子任务处理阶段:
1) 子任务处理信息交互:根据集中式、分布式、混合式子任务处理模式,实体之间进行子任......
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