ПНСТ 419-2020 Информационные технологии. Интернет вещей. Общие положения

ПНСТ 419-2020

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Информационные технологии

ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ

Общие положения

Information technology. Internet of Things (loT). General principles

ОКС 35.110

Срок действия с 2021-01-01

до 2024-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации" (АО "ВНИИС") и Акционерным обществом "Российская венчурная компания" (АО "РВК")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 194 "Кибер-физические системы"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 июля 2020 г. N 28-пнст

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: 121205 Москва, Инновационный центр Сколково, улица Нобеля, 1, e-mail: [email protected] и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии: 109074 Москва, Китайгородский проезд, д.7, стр.1.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет ()

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие положения (принципы) в области Интернета вещей.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р ИСО/МЭК 29161 Информационные технологии. Структура данных. Уникальная идентификация для интернета вещей

ГОСТ Р 58603 (ИСО/МЭК 20922:2016) Информационные технологии. Интернет вещей. Протокол организации очередей доставки телеметрических сообщений MQTT. Версия 3.1.1

ПНСТ 354 Информационные технологии. Интернет вещей. Протокол беспроводной передачи данных на основе узкополосной модуляции радиосигнала (NB-Fi)

ПНСТ 420 (ИСО/МЭК 30141:2018) Информационные технологии. Интернет вещей. Типовая архитектура

ПНСТ 446 (ИСО/МЭК 21823-2:2020) Информационные технологии. Интернет вещей. Совместимость систем интернета вещей. Часть 2. Совместимость на транспортном уровне

ПНСТ 433 Информационные технологии. Интернет вещей. Требования к платформе обмена данными для различных служб Интернета вещей

ПНСТ 418 Информационные технологии. Интернет вещей. Структура системы Интернета вещей, работающей в режиме реального времени (RT-IoT)

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 Интернет вещей (Internet of Things, IoT): Инфраструктура взаимосвязанных сущностей, систем и информационных ресурсов, а также служб, позволяющих обрабатывать информацию о физическом и виртуальном мире и реагировать на нее.

3.2 сущность (entity): Обособленно существующий предмет (материальный или нематериальный).

4 Общие положения

Интернет вещей основан на трех базовых принципах. Они включают, во-первых, повсеместно распространенную коммуникационную инфраструктуру, во-вторых, глобальную идентификацию каждого объекта и, в-третьих, возможность каждого объекта отправлять и получать данные посредством персональной сети или Интернет, к которой он подключен, при бесперебойной и надежной работе.

Наиболее важными отличиями Интернета вещей от существующего Интернета людей являются:

- фокус на вещах, а не на человеке;

- существенно большее число подключенных объектов;

- существенно меньшие размеры объектов и невысокие скорости передачи данных;

- фокус на считывании информации, а не на коммуникациях;

- необходимость создания новой инфраструктуры и альтернативных стандартов.

Концепция сетей следующего поколения NGN предполагала возможность коммуникации людей (непосредственно или через компьютеры) в любое время и в любой точке пространства. Концепция Интернета вещей включает еще одно направление - коммуникация любых устройств или вещей (см. рисунок 1).

Рисунок 1 - Новое направление коммуникаций, реализуемое Интернетом вещей [1]

Под вещами (things) в настоящем стандарте понимается физическая сущность (физическая вещь) или цифровая сущность (виртуальная вещь, например мультимедийный контент или прикладная программа), которые могут быть идентифицированы и объединены через коммуникационные сети. Кроме понятия "вещь" также используется понятие "устройство Интернета вещей" (IoT device), под которым подразумевается сущность системы Интернета вещей, обеспечивающая связь с материальным миром посредством измерения или приведения в действие.

Схема отображения физических и виртуальных вещей представлена на рисунке 2, согласно которой виртуальные вещи могут существовать без их физических сущностей, в то время как физическим объектам/вещам обязательно соответствует как минимум один виртуальный объект. При этом ведущую роль играют именно устройства, которые могут собирать различную информацию и распространять ее по коммуникационным сетям различными способами: через шлюзы и через сеть; без шлюзов, но через сеть; напрямую между собой. Это предусматривает использование для Интернета вещей множества сетевых технологий: глобальных сетей, локальных сетей, беспроводных самоорганизующихся (ad-hoc) и ячеистых (mesh) сетей. Указанные сети связи переносят данные, собранные устройствами Интернета вещей, к соответствующим программным приложениям, а также передают команды от программных приложений к устройствам Интернета вещей.

Рисунок 2 - Схема отображения физических и виртуальных вещей [1]

Следует отметить, что вещи и связанные с ними устройства обладают управляющими процессорами для обработки данных, в том числе с собственной операционной системой, блоком сенсоринга/зондирования окружающей среды и блоком коммуникации. Следует различать понятия "Интернет вещей" и "интернет-вещь". Под интернет-вещью понимается любое устройство, которое имеет:

- доступ к сети Интернет с целью передачи или запроса определенных данных;

- конкретный адрес в глобальной сети или идентификатор, по которому можно осуществить обратную связь с вещью;

- интерфейс для взаимодействия с пользователем.

Каждый узел сети интернет-вещей предоставляет свой сервис, оказывая некую услугу поставки данных. В то же время узел такой сети может принимать команды от любого другого узла. Это означает, что все интернет-вещи могут взаимодействовать друг с другом и решать совместные вычислительные задачи.

5 Национальная стандартизация в области Интернета вещей

5.1 ГОСТ Р ИСО/МЭК 29161 "Информационные технологии. Структура данных. Уникальная идентификация для Интернета вещей"

Данный стандарт устанавливает схему уникальной идентификации для интернета вещей, основанную на существующих и постоянно совершенствующихся структурах данных. Данный стандарт определяет общие правила, применяемые для уникальной идентификации, необходимые для обеспечения полной совместимости различных ключевых идентификаторов.

5.2 ГОСТ Р 58603 (ИСО/МЭК 20922:2016) "Информационные технологии. Интернет вещей. Протокол организации очередей доставки телеметрических сообщений MQTT. Версия 3.1.1"

Данный стандарт определяет требования к разработке клиента MQTT и реализации сервера MQTT.

5.3 ПНСТ 354 "Информационные технологии. Интернет вещей. Протокол беспроводной передачи данных на основе узкополосной модуляции радиосигнала (NB-Fi)"

Данный стандарт устанавливает требования к протоколу обмена для Интернета вещей в узкополосном спектре (NB-Fi).

5.4 ПНСТ 420 (ИСО/МЭК 30141:2018) "Информационные технологии. Интернет вещей. Типовая архитектура"

Данный стандарт описывает общую типовую архитектуру Интернета вещей с точки зрения определения системных характеристик, концептуальной модели, типовой модели и архитектурных представлений для Интернета вещей.

5.5 ПНСТ 446 (ИСО/МЭК 21823-2:2020) "Информационные технологии. Интернет вещей. Совместимость систем Интернета вещей. Часть 2. Совместимость на транспортном уровне"

Данный стандарт определяет структуру и требования к функциональной совместимости на транспортном уровне, для того чтобы обеспечить обмен информацией, одноранговые соединения и беспрепятственную связь как между различными системами Интернета вещей, так и между сущностями в системе Интернета вещей.

Данный стандарт определяет интерфейсы и требования к транспортной функциональной совместимости:

- между системами Интернета вещей;

- внутри системы Интернета вещей.

5.6 ПНСТ 433 "Информационные технологии. Интернет вещей. Требования к платформе обмена данными для различных служб Интернета вещей"

Данный стандарт определяет требования к платформе обмена данными Интернета вещей, которая состоит из компонентов промежуточного программного обеспечения, связанных с сетевыми функциями, которые включают в себя сетевые конфигурации, механизмы связи и функциональные возможности компонентов для Интернета вещей.

5.7 ПНСТ 418 "Информационные технологии. Интернет вещей. Структура системы Интернета вещей, работающей в режиме реального времени (RT-IoT)"

Данный стандарт определяет структуру системы Интернета вещей, работающей в реальном времени (RT-IoT), включая:

- концептуальную модель системы с описанием каждого домена IoT;

- четыре точки зрения: представление времени, представление вычислений, представление связи и представление управления.

Каждое представление рассматривает с разных точек зрения то, каким образом временной параметр влияет на систему RT-IoT.

Библиография