农业物联网应用服务

农业物联网应用服务

国家标准 GB/T41187一2021 农业物联网应用服务 Applicationserviceforagriculturalinternetofthings 2021-12-31发布 2022-07-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/41187一2021 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 缩略语 服务分类及要求 5.1总体分类 5.2共性基础服务 5.3专业领域服务 服务发布 6.1服务描述 6.2服务发布要求 服务调用 7.1调用方式 7.2响应内容 7.3服务组合 服务管理 8 8.1访问控制 8.2服务质量管理 附录A(规范性)农业物联网应用服务编码规则 参考文献
GB/41187一2021 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 本文的发布机构不承担识别专利的责任 本文件由农业农村部提出并归口 本文件起草单位:北京农业信息技术研究中心,北京农业智能装备技术研究中心,农芯(南京)智慧 农业研究院有限公司、农芯科技(北京)有限责任公司、农业大学、江苏大学,东南大学、吉林农业大 学、中华全国供销合作总社北京商业机械研究所、电子技术标准化研究院、北京市农业局信息中心、 北京市植物保护站 本文件主要起草人:陈天恩、卢宪祺、赵春江、陈立平、李奇峰、姜舒文、陈栋、吴文彪、张驰、朱万山、 高万林、毛罕平、陈俊杰、李士军、杨荣、郭雄、陶莎、张晓东、张石锐、李文龙、穆叶、费锋、张弛、王大山 郭喜红、尹哲
GB/41187一2021 农业物联网应用服务 范围 本文件规定了农业物联网应用服务的服务分类及要求、服务发布、服务调用和服务管理 本文件适用于农业物联网应用层的服务设计、提供和使用 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,仅注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/T33745一2017物联网术语 术语和定义 GB/T33745一2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 dataservice 数据服务 为使用者提供符合其需求的农业物联网数据的过程 注:这些数据是在农业环境、农业生产,农机作业、植物生理,动物生理及行为等数据感知的基础上,通过计算机技 术和互联网技术进行数据接人、清洗、融合处理形成的在线或离线数据 3.2 计算服务eomputingserviee 为使用者提供各类农业物联网专业应用所需计算的过程 注:这些计算是基于农业模型,规则、经验,对农业物联网感知数据及其他应用相关数据进行的清洗加工、监测预 警,融合分析等计算 3.3 控制服务 controlservice 依托数据服务和计算服务,对农业物联网应用的执行机构进行配置操控的过程 3.4 农业物联网应用服务appliteatun.strieragrtamternelfthings 在数据感知和传输的基础上,为现代农业各类业务系统提供的物联网应用层服务 3.5 服务提供者 serviceprovider 通过计算机技术和互联网技术,对外提供农业物联网数据服务、计算服务或控制服务的程序接口或 应用系统 3.6 服务使用者 ServiceuSer 使用农业物联网数据服务、计算服务或控制服务的程序接口或应用系统
GB/T41187一2021 3.7 服务描述 servicedescription 服务提供者对农业物联网应用服务接口调用的具体参数说明 3.8 服务发布servieepublieatiom 服务提供者向注册中心注册农业物联网应用服务或提供服务描述的过程 3.9 服务调用serviecall request 服务使用者通过注册中心发现农业物联网应用服务描述,对服务发起请求或组合服务请求,并获取 服务响应资源内容的过程 缩略语 HTTP;超文本传输协议(HypertextTransferProtoeol IEC:国际电工委员会(InternationalElectrotechnicalCommission) IETF;互联网工程任务组(ThelnternetEngineeringTaskForce) 1sO;国际标准化组织(nternationalOrganizationforStandardization) TU-T、国际电信联盟电信标准分局(enationalTeommumnicationUnmon-Tdleommmicationm StandardizationSector) JsONJavaSeript对象简谱JavaSeriptobjectNotation) REsT;表述性状态转移(RepresentationalStateTransfer) RFID:射频识别(RadioFrequeneyIdentifieation) RMI;远程方法调用(RemoteMethodInvocation) RPC;远端程序呼叫(RemoteProcedureCall RTP;实时传输协议(Realtinme `ransportProtocol RTsP实时流协议(Real-timeStreamingProtocol sOAP,简单对象访问协议(Simple )bjectAccessProtocol TCP;传输控制协议(Tr TransmissionControlProtocol UDP;用户数据报协议(UserDatagramProtocol w3C;万维网联盟(worldwidewebConsortium) XML;可扩展标记语言(ExtensibleMarkupl.anguage 服务分类及要求 5 5.1总体分类 农业物联网应用服务包括共性基础服务和专业领域服务,如图1所示 共性基础服务按照服务用 途分为数据服务,计算服务、控制服务 专业领域服务是为现代农业各领域业务系统提供的具有专业属 性的物联网应用层服务,包括但不限于大田生产服务,设施生产服务,果园与茶园生产服务、畜禽养殖服 务、水产养殖服务,农业资源环境监测服务、农机作业服务、农产品加工流通服务、农产品质量安全服务、 农资流通管理服务等 专业领域服务一般由若干共性基础服务组合而成
GB/41187一2021 果园与 大田生产 没施生产 南禽养殖 水产养殖 专业 茶园生产 领域 农业资源 农产品 农产品 农资 服务 农机作业 环境监测 加工流通 质量安全 流通管理 共性 数据服务 计算服务 控制服务 基础服务 图1农业物联网应用服务总体分类 5.2共性基础服务 5.2.1数据服务 主要包括音视频图像数据服务、在线感知数据服务和个体识别数据服务 音视频数据服务在清晰度、稳定性、流畅度、响应速度等方面应满足农业物联网使用要求 视频宜 采用H.264(ITU-TRee.H.264一2005)高度压缩数字视频编解码器标准;音频宜采用1TU-TRecG.711 语音编码标准 传输协议宜采用RTP(IETFRFC3550,IETFRFC3984)和RTSP(IETFRFC2326) 协议 图像宜采用JPEGJPEG2000,TIFF或PNG等主流格式;音频宜采用MP3/MP3Pro,MPEG. wMA等主流格式 在线感知数据服务应满足使用的数据精度、可靠性,时效性要求 宜采用HTTP(IETFRFC7230- 7235),SOAP(w3C建议书sOAP)或webSocket(IETFRFC6455)等协议中的一种或多种对外提供服 务;宜采用XML(w3C建议书XML)或者JsON(ISo/IEC16262;2011)等数据格式,以及UTF-8 IETFRFC3629)字符编码 个体识别数据服务可采用条码、二维码RFID标签、图像及音视频识别等具备唯一识别特性的介 质提供服务,应具备易识别性和数据有效性 计算服务 5.2.2 主要包括农业物联网模型服务、规则服务和经验服务等 计算服务应具有明确的版本信息及稳定的输人输出接口,宜采用HTTP,soAP或者soeket等协 议中的一种或多种对外提供服务,宜具备跨平台兼容能力,应在准确性、及时性、可靠性方面满足农业物 联网分析处理、预警监测、辅助决策等使用要求 5.2.3控制服务 主要包括设备远程配置服务、执行机构操作控制服务等 控制服务的可靠性、准确性、及时性应满足农业物联网使用要求 应确保控制信道的稳定连接,应 确保指令明确可执行,应具备反馈信号的及时处理能力 5.3专业领域服务 5.3.1大田生产服务 大田生产服务用于小麦,水稻、玉米等各类大田作物生产过程的监测和分析决策,主要包括苗情长 势监测服务、土壤坨情监测服务、作物病虫害监测服务、其他灾情监测服务、智能灌溉服务等 大田生产服务应具备准确性,可靠性、及时性,宜按作物分类,在作物生长周期内提供全过程连续的
GB/T41187一202 服务,支持田间感知数据、多平台遥感数据等的融合分析,满足农业物联网使用要求 5.3.2设施生产服务 设施生产服务用于设施环境下的蔬菜、水果、花卉生产管理过程的监测、分析决策和调节控制,主要 包括环境监测服务、土壤及基质监测服务、作物生理监测服务,图像视频监测分析服务,栽培管理决策服 务、环境综合调控服务、水肥综合调控服务、设施设备远程控制服务等 设施生产服务应具备准确性、可靠性、及时性,宜按作物分类,根据设施农业生产管理要求提供全过 程连续的服务,可对环境监测,栽培管理决策、环境综合调控等服务进行组合应用,以满足不同设施农业 生产管理要求 5.3.3果园与茶园生产服务 果园与茶园生产服务用于各类果品或茶叶生产过程的监测、分析决策和调节控制,主要包括果园或 茶园微环境监测服务、果树或茶树生理监测服务、果树或茶树病虫害监测服务、果树或茶树栽培管理决 策服务、肥水药投人设备控制服务等 果园与茶园生产服务应具备准确性、可靠性,及时性,宜按果树或紫树类别分类,支持园区感知数 据,多平台遥感数据等的融合分析,可对果园与茶园环境监测、栽培管理决策、,肥水药投人设备控制等服 务进行组合应用,满足果园与茶园生产管理使用要求 5.3.4畜禽养殖服务 畜禽养殖服务用于各类畜禽养殖生产管理过程的监测、分析决策和调节控制,主要包括畜禽舍环境 监测服务、动物生理监测服务、动物行为监测服务、畜禽养殖管理决策服务、病害防治监测服务、畜禽养 殖环境综合调控服务、设施设备远程控制服务等 畜禽养殖服务应具备准确性、及时性、可靠性,宜按养殖对象分类,在畜禽养殖周期内提供全过程连 续的服务,可对环境监测、养殖管理决策、病害监测、环境综合调控等服务进行组合应用,以满足不同畜 禽养殖生产管理要求 5.3.5水产养殖服务 水产养殖服务用于各类水产养殖生产管理过程的监测、分析决策和调节控制.主要包括养殖水体环 境监测服务,动物生理监测服务、动物行为监测服务,水产养殖管理决策服务、,病害防治监测服务、水产 养殖环境综合调控服务、设施设备远程控制服务等 水产养殖服务应具备准确性、及时性、可靠性,宜按养殖对象分类,在水产养殖周期内提供全过程连 续的服务,可对环境监测,养殖管理决策、病害监测、环境综合调控等服务进行组合应用,以满足不同水 产养殖生产管理要求 5.3.6农业资源环境监测服务 农业资源环境监测服务用于区域农业资源环境的监测和分析决策,主要包括农用土地资源监测服 务,农业水资源监测服务,生物资源监测服务、农田环境监测服务、农业面源污染监测服务等 农业资源环境监测服务应具备准确性,可靠性,及时性,应具备时空连续监测服务能力,宜支持点源 与面源监测融合服务,采用大样本,多尺度数据融合等方法提升监测的准确度 5.3.7农机作业服务 农机作业服务用于各类农业生产场景中农机作业的监测控制和管理调度,主要包括导航定位服务 远程控制服务、监测与计量服务、作业质量管理服务等
GB/41187一2021 农机作业服务应具备可靠性、,及时性、准确性,宜按耕、种、管、收等作业类型进行分类,支持不同规 模农机作业的应用需求,支持不同农机之间的互联互通与数据共享,可提升农田作业的精准化水平 5.3.8农产品加工流通服务 农产品加工流通服务用于农产品在存储、加工,运输,交易等过程管理中的监测分析决策和控制 主要包括农产品仓储管理与仓储环境测控服务、加工环境测控服务、分级分选及加工设备远程控制服 务,物流环境测控服务、物流位置服务、交易及行情监测分析服务,消费监测分析服务等 农产品加工流通服务应具备准确性、及时性、,可靠性,应具备时空连续监测服务能力,宜支持农产品 加工流通全程监控服务使用要求 5.3.9农产品质量安全服务 农产品质量安全服务用于农产品生产供应过程中质量安全的监测和分析决策,主要包括农产品产 地信息服务、农产品生产信息服务、农产品加工信息服务、农产品流通信息服务,农产品质量监管服务、 农产品质量安全追溯服务,安全应急保障决策服务等 农产品质量安全服务应具备准确性、可靠性、及时性,宜按农产品类别分类,可调用农产品生产,加 工,储运,交易服务并获取相关数据,满足农产品生产供应全程质量安全监管及追溯使用要求 5.3.10农资流通管理服务 农资流通管理服务用于农产品生产所需农业投人品的流通及使用过程管理与分析决策,主要包括 农资流通管理服务,农资投人管理服务等 农资监管服务应具备准确性、可靠性,宜按农资产品类别分类,采用适当的个体识别技术开展农资 防伪及农资投人管理服务 服务发布 6.1服务描述 农业物联网应用服务应提供服务描述,服务描述信息见表1 表1服务描述信息 服务参数 内容 名称 农业物联网应用服务名称 标识农业物联网应用服务唯一性的编码,编码规则应符合附录A的 编码 规定 内容描述 服务内容和服务调用关键信息 请求报文样例 对调用服务的参数例子说明,并可以测试 返回报文样例 对请求报文样例的返回说明 请求报文格式定义 详细描述服务调用参数含义 返回报文格式定义 详细描述服务返回参数含义 接口业务异常列表和描述 描述返回异常的说明
GB:/T41187一2021 表1服务描述信息(续 服务参数 内容 对应的服务节点 提供具体服务提供者的地址节点说明 监测报文(可选 可进行服务可用性的监测 是否进行监测时间,频度 对监测报文的要求 备用服务地址(在连续失败或拨测失败等情 提供备用服务提供者的地址的说明 况下自动或手工切换服务地址 6.2服务发布要求 农业物联网应用服务应对外提供服务描述,并提供服务调用测试 发布的服务应确保正常运行,当 服务出现异常时应返回错误代码 农业物联网应用服务宜采用RMI.soket,REsT或者HTTP等国际通用的服务发布方式,其中视 频数据服务宜采用基于rCP或UDP的soeket协议进行发布,文本数据服务可采用webService,HT TP,RM,RESTful或XML-RPC中的一种或多种协议发布服务 服务调用 7.1调用方式 服务的网络端口应定义为访问地址和端口的绑定 服务调用方和服务提供者采用同步调用的方式进行请求,如需要使用异步调用可采用消息队列或 服务调用方定义异步通知接口来实现 7.2响应内容 响应内容应包含服务状态信息、处理结果信息 处理结果信息应采用通用格式,需符合相关校验 规则 7.3服务组合 专业领域服务可通过调用一到多个共性基础服务组合而成,农业物联网应用系统可通过调用若干 专业领域服务或共性基础服务组合而成 服务管理 8 8.1访问控制 8.11无鉴权服务 农业物联网应用服务应能承受高频服务请求,或具备根据访问数据流量对服务进行访问控制的 能力 8.1.2有鉴权服务 农业物联网应用服务应通过鉴权服务授予服务使用者访问权限,通过权限访问实际应用服务 同
GB/41187一2021 时宜采用必要的访问控制策略 8.2服务质量管理 服务提供者和服务使用者之间宜签订服务等级协议 服务等级协议可说明服务类型,服务质量和 费用情况等,包含但不限于下列内容 分配给服务使用者的最小带宽和极限带宽; 服务访问可用性; -能同时使用服务的数量; -服务数据备份或统计; 服务使用者的流量优先权 -服务提供者支持的最小网络利用性能; 在可能影响用户行为的网络变化之前的通知安排 技术支持和服务; 服务提供者不能满足指定需求时的惩罚规定 服务提供者应监控和管理服务质量,以满足服务等级协议中的相关要求
GB:/T41187一2021 附 录 A 规范性) 农业物联网应用服务编码规则 为标识农业物联网应用服务,对不同的服务进行编码 农业物联网应用服务编码由专业领域服务 编码、共性基础服务编码、顺序号、版本号组成,采用数字编号形式,编码长度为9个字符,书写形式如图 A.1所示 xx 必 版本号 顺序号 共性基础服务编码 专业领域服务编码 农业物联网应用服务编码格式 图A.1 专业领域服务编码见表A.1 编码可扩展 基础服务编码见表A.2 顺序号取值001一999,区分同一领域同一类别的不同应用服务 版本号取值01~99,区分同一应用服务的不同上线版本 表A.1专业领域服务编码 其他 果园与 农业资 农产品农产品 农资 编码 设施 畜禽 扩展 水产 大田 农机 领域 茶园 流通 源环境 加工 质量 名称 生产 生产 养殖 养殖 作业 编码 服务 生产 监测 流通 安全 管理 专业领 05 07 1一99 域服务 00 01 02 03 04 06 08 09 10 编码 表A.2基础服务编码 编码名称 组合服务 数据服务 计算服务 控制服务 00 01 02 03 基础服务编码 示例某农业物联网应用服务的编码为020102502,表示该服务为“设施生产数据服务第25项应用的第2个版本”
GB/41187一2021 参 考文献 [1]IsO/IEC16262;2011信息技术编程语言及其环境和系统软件接口EECMASerip语言 theirenvironmentsand 规范(Informationtechnology Programminglanguages， systemsoftwarein terlhaces、一EcMAseript ecification) languagespecr [[2]ITU-TRecG.711ITU-T音频压缩标准(AITU-TStandardforaudiocompanding) [3幻 ITU-TRecH.2642005 H系列:音视频和多媒体系统,音视频服务基础活动视频编 码;通用音视频服务的先进视频编码(Advaneedvideocodingforgenericaudiovisualserviees) [4]IETFRFC2326实时流协议[(RTSP)RealTimeStreamingProtoco] [5]IETFRFC350实时传输协议(RTP.ATransportProtocolorRcea!TIimeApliceations) [6] IETFRFC3629 UTF-8编码,ISO10646的一种转换格式UTF-8，atransformation ormatofISO10646 [7]IETFRFC3984H.264视频的RTP荷载格式(RTPPayloadFormatforH.264Video) [8] IETFRFC6455WebSocket协议(TheWebSocketProtocol [9] 超文本传输协议[HypertextTransferProtool(HTTP1.1刀 lETFRFC7230-7235 简单对象访问协议(soAP)1.2第1部分;消息框架(sOAPVersion1.2 101W3C建议书 Partl:MessagingFramework) 11w3C建议书可扩展标记语言(xML)1.0[ExtensibleMarkupL.anguage(XML1.0]