GB/T38319一2019 次目前言范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义应用场景 5 功能要求接口要求安全要求 8 运维要求附录A资料性附录场景结构示意图附录B(资料性附录》通信模块接口连接方式及通信协议示例
GB/38319一2019 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由住房和城乡建设部提出本标准由全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会(SAC/TC426)归口本标准起草单位:中关村乐家智慧居住区产业技术联盟、长城物业集团股份有限公司厦门立林科技有限公司、青岛文达通科技股份有限公司.浙江摩根智能技术有限公司、广东瑞德智能科技股份有限公司、绿建智慧科技(北京)有限公司、山东建筑大学、首都经济贸易大学、杭州高锦科技有限公司、杭州朗阳科技有限公司、广东志高空调有限公司、广东赛博威信息科技有限公司、广西瀚特信息产业股份有限公司,浙江比华丽电子科技有限公司、辽宁宜居尚雅科技有限公司、北京中易瑞佳节能科技有限公司、成都思唯奇科技有限公司、百思特建设股份有限公司本标准主要起草人张桂青,田崇翼、王钢,陈耀忠、梁志军,管延成.孙小兵,王远春,陈金树、方桦幸兴,张瑚,谢后贤、程卫东、,陈水明、郎踢东,袁龙、刘勇勤、蒋泰、付存谓、,邱琦、吴涛,姚翠友、沈燕、肖江,武向阳、张春龙
GB/38319一2019 建筑及居住区数字化技术应用智能硬件技术要求范围本标准规定了建筑及居住区用智能硬件的应用场景,功能要求,接口要求,安全要求和运维要求本标准适用于建筑及居住区应用场景下的智能硬件设计、研发、应用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/T17626.1电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论 GB/T25056信息安全技术证书认证系统密码及其相关安全技术规范 GB/T25058 信息安全技术信息系统安全等级保护实施指南信息技术面向服务的体系结构(sOA术语 GB/T292622012 GB/T351342017物联网智能家居设备描述方法术语和定义 GB/T351342017.GB/T29262-2012界定的以及下列术语和定义适用于本文件为了便于使用,以下重复列出了GB/T351342017,GB/T29262一2012中的某些术语和定义 3.1 智能硬件inteligenhardware 具备感知、联网、人机交互、后台服务支撑等功能的设备总称 3.2 智能网关inteligentgateway 用于网络通信连接和协议转化,实现对智能设备的远程和本地访问控制等功能的设备 3.3 设备描述devicedescription 对设备自有功能和服务的表述 [GB/T35134一2017,定义3.打 3.4 面向服务servieesorientedl 通过一组有联系的服务的组合和集成来对软件或系统进行分析、设计和实现的思想 [GB/T29262一2012,定义2.35] 3.5 面向服务的体系结构 servieeorientedarehitecture;soA 遵循面向服务原则、具有松耦合特性的结构 [GB/T29262一2012,定义2.37]
GB/T38319一2019 3.6 自组网selrurgam izednetw0rk 通过智能硬件的设备描述文件,网关和系统自主完成对智能硬件的注册、分配地址,实现通信的过程应用场景 4.1系统结构建筑及居住区智能硬件应包括智能家居系统、居住区公共服务系统相关的硬件设备,其应用场景结构参见附录A中的图A.1， 4.2典型应用场景 4.2.1智能家居应用智能家居应用的要求如下 a 智能家居系统应由硬件终端设备、智能网关及智能家居云平台组成; b) 硬件终端设备应包括常见的智能家电、门禁,报警,健康设备等,需通过有线或无线的方式接人智能网关,完成与其它终端及云平台的接人; 用户应通过网页(wEB)或手机应用程序(APP)访问智能家居云服务平台获取服务 4.2.2居住区公共服务系统应用居住区公共服务系统应用的要求如下居住区公共服务系统应由多个硬件终端设备、居住区智能网关、居住区信息化管理平台组成 a b) 智能建筑设备、安防设备、能源设备等应通过智能网关集成到管理平台; 用户应通过网页或手机应用程序访问管理平台获取服务 c S 功能要求 5.1概述智能硬件应通过通信接口模块接人智能系统控制网络,并通过设备描述文件的发布解析为用户提供自动化、智能化的功能服务,包括以下内容将自身具备的全部功能按照标准化的设备描述方法生成设备描述文件,通过通信接口在智能 a 网关(管理服务设备,服务器)中登记,可与其它设备实现互联互通、互操作智能硬件的设备描述方法及信息数据编码应符合GB/T35134一2017的要求 b) 通过联接通信网络系统,为后台提供基础数据,接受来自后台的控制和管理通过软硬件结合以及后台网络服务的支撑,使其能够具有自学习、人工智能等功能 c 5.2硬件组成智能硬件应由通信接口模块及功能单元模块组成,其结构见图1
GB/38319一2019 设备描述文件网络硬件网总线通信接口模块功能网络通信协议接口络单元插头图1智能硬件结构智能硬件性能宜满足下列要求 a 满足GB/T17626.1规定的电磁兼容要求; b具有看门狗,防止设备意外死机; 具有非易失性存储器,存储配置信息及必要的其它信息 c d)具备故障自诊断功能 5.3网络通信功能参考模型 5.3.1 在网络信息系统的体系结构中,建筑及居住区控制网络系统只涉及三层结构,即物理层、数据链路层和应用层,见图2 应用层数据链路层物理层图2网络通信参考模型三层结构的要求如下: 物理层应规定智能硬件之间物理连接的标准特性; a 数据链路层应实现无差错的传送数据帧 b 应用层应规定不同智能硬件之间及智能硬件与后台之间如何相互传递报文,应包括报文类型、 e 报文类型的语法,字段的语义,何时发送报文及对报文进行响应等 5.3.2网络接入智能硬件应嵌人通信接口模块,模块中的网络通信方式可采用有线或者无线方式接人智能网关,通过智能网关实现与系统间网络数据交换,并满足如下要求 a 智能硬件应至少支持其中一种方式接人互联网,如有线宽带直接接人,局域网接人、移动通信网接人等;
GB/T38319一2019 b 智能硬件应具备唯一网络标识,具有自动识别、自动组网功能; c 应采用wEB服务技术和sOA面向服务的体系结构)应用技术 5.3.3互联互通智能硬件应按照GB/T35134一2017规定的设备描述方法生成统一的设备描述文件,按照统一的数据格式形成相应的应用层协议,实现设备间数据互联互通由设备描述文件的标准化数据格式和控制指令方式形成的应用层内容,应与网络底层的物理细节无关,是一种完全开放式的网络系统,其应用信息可采用各种物理媒体和网络访问方式来传递 5.3.4自组网智能硬件应支持自组网功能,组网过程的要求如下 a 智能硬件应在其非易失性存储器中写人相应通信程序,实现与援口模块之间正常的信息收发能够识别标准中规定的帧结构,并从完整的帧结构中获得有效信息 b 智能硬件应利用通信协议将设备描述文件传递给智能网关,网关解析设备描述文件为硬件终端分配地址,完成智能网关对智能硬件的自组网智能网关应将完成组网的设备信息上报到服务器并进行认证注册,完成智能网关与服务器的组网过程 5.4后台支撑功能 5.4.1服务发现智能硬件的服务发现功能见图3,具体要求如下智能硬件应具备服务发现功能,将智能硬件的功能、属性通过智能网关上报后台,并通过浏览 a 器展示给系统中的其它终端或者用户,其它终端和用户可根据提供的功能对智能硬件进行交互控制智能硬件应具备控制功能,并接收触发源及执行相应的操作触发源可是自身参数的变化,也 b 可是智能网关和关联设备相应的控制指令等;执行的操作可是改变自身的参数,也可是向其它对象发出指令智能硬件应具备反馈功能,对控制行为进行体现,并经智能网关向后台进行反馈服务发现服务控制智能硬件服务反馈后台智能服务器网关服务发现智能服务控制硬件服务反馈图3智能硬件服务功能
GB/38319一2019 5.4.2设备管理智能硬件应具有设备管理功能,具体要求如下智能硬件应具备寻址的能力,寻址的方式可以是端口寻址,MAC寻址,也可以是自定义的寻 a 址方式; 智能网关应通过通信网络对所有智能硬件分配地址,识别智能硬件的服务功能,对通信网络中 b 的其它智能硬件的服务进行控制智能网关应管理通信网络内智能硬件,通过智能硬件描述文件完成智能硬件的识别、组网,并记录在线智能硬件的运行维护状态 5.4.3远程服务智能硬件宜具有远程操作控制、状态查询、故障诊断以及远程设置与软件更新等服务功能,宜包括以下具体内容用户认证;通过注册认证之后才能合法获取远程服务功能,并能对用户使用权限进行管理,以 a 及用户的注销; 设备管理,可舔加、移除智能硬件设备,进行设备设置以及系统功能配置操作 b 运行记录:在后台实时记录智能硬件设备的操作动作以及运行状态,可供查询 d 实时数据可远程获取智能硬件的实时数据控制操作,可远程操作控制智能硬件的功能,实时返回操作控制的结果状态信息数据存储:后台具备智能硬件历史数据存储功能数据分析;后台具备数据处理和数据分析功能,通过自学习和大数据分析为用户提供智能化、 8 人性化的功能服务 h 远程更新:支持远程在线软件更新 5.5人机交互功能 5.5.1概述智能硬件应具备人机交互功能,交互方式具有多元化多样性,不同人机交互方式可协同使用,宜采用wEB服务技术和SOA应用技术 5.5.2人机接口方式智能硬件宜具备至少一种下列方式的人机接口: 专用控制终端应包括手动开关电器、手动调节设备,带显示屏和按键或者触控屏的家庭控制终 aa 端等部分可靠性要求较高的智能硬件设备,应支持智能化交互方式和手动交互方式图形界面应包括手机APrPwEB界面等 b 模式识别应包括语音、体感等方式,语音交互应包括直接语音与间接语音,并符合下列要求 c 直接语音,即直接对设备说话,发出语音指令 1 22 间接语音,即通过一款中间设备和其它设备展开交互 5.5.3 人机交互内容智能硬件的人机交互内容可分为控制信息、状态信息、传感器信息等,并符合下列要求 a 控制信息应包含硬件终端接受的一切控制命令,完成设备操作、数据召唤等; b)状态信息应包含全部设备属性信息,如设备开关状态,硬件健康状态等;
GB/T38319一2019 传感器信息应包括智能硬件产生的感知测量信息,如温湿度、空气质量、电流、电压等 6 接口要求智能硬件在接口模块中应写人标准的设备描述文件,应在其非易失性存储器中写人符合标准通信协议的基本通信程序,基于w-F的接口模块的组成和功能示例参见附录B,通信程序宜包含以下子程序程序初始化 a) 接口模块软复位 b 读接口状态寄存器; c 写接口控制寄存器; d 读接口ID寄存器; e 写接口ID寄存器发送信息赖日 h 发送广播; 计算发送帧、接收帧校验和发送出错应答帧; k 接收帧处理; 接收超时检测; 数据触接收 m 芯片接口上电初始化 n 设备与网关握手; o 向网关发送设备描述文件 p 安全要求 7.1自诊断功能智能硬件应具备安全自诊断功能,具体要求如下应具备必要的检测异常,崩溃恢复、数据备份和错误提示,对于严重故障应有必要的应急措施; a D)应具有软件篡改证据收集、防御篡改功能;智能硬件发现设备被破坏时,应具备把设备从智能系统中剥离的功能; 智能硬件应具备安全问题的发现和识别能力 7.2数据安全要求智能硬件所传递的数据应具有防范被内部或外部的人侵者获取的措施,在数据存储、服务端控制等方面应符合GB/T25056,GB/T25058的要求,传输加密、密钥发放、保护等信息安全管理方面均应符合相关的要求运维要求智能硬件系统应具有远程配置、,远程诊断,远程管理等维护功能,并应符合下列要求: 远程修改设备参数; a b 远程查看运行信息;
GB/38319一2019 远程查看操作系统内核的状态 c d 远程调试线程或任务; 智能硬件的应用程序、数据传输、传感器数据采集、数据分析都应生成各类安全审计日志 e
GB/T38319一2019 附录 A 资料性附录) 场景结构示意图建筑及居住区智能硬件应用场景结构示意图见图A.1 智能家居云智慧城市与智慧社区云服务平台服务平合以太网智慧住区信息化智能网关管理系统智能智能智能智能家电网关网关网关报警求助安能防设设健康设备图A.1智能硬件应用场景结构示意图
GB/38319一2019 附录 B 资料性附录通信模块接口连接方式及通信协议示例 B.1通信模块接口连接方式智能硬件设备通信模块硬件连接示例如图B.1所示用户面板 wF模块 Tx UARToRxD Rx UARTOTXD GPo LINK GPo Ready Button Reload GPo Reset 3.3V 3.3Vy 10F GND 图B.1通信模块连接示例 B.2通信协议示例智能化硬件设备wi-Fi通用串口通信协议示例见表B.1 表B.1wi-F通用串口通信协议示例波特率 9600位发送顺序从倾头到倾尾发送长度域命令域、数据域、ID域字节数总和 D域顿序列,从1累加到255后,又再从1开始检验码域长度域,命令域,数据域,ID域的cRC8运算结果产品编码赖桃 0x0001 )产品一上电由模块查询,McU返回信息 wi配置顿 0x0002 wiFi状态顿 0x0003)有状态变化或每10s发送一次
GB/T38319一2019 表B.1续查询顿 0x0004) 操作顿 ox0010)有操作发送一次状态赖 00)有状态变化发送一次 (0x 报警赖 Ox012)有警告变化发送一次清除用户赖 0xl001)清除绑定的用户模块版本赖 0xF001)查询Wi-Fi模块的版本信息 W;Fi测试帆 0xFo10)用于生产测试时自动连接设置的路由器智能硬件设备wiF-Fi通用串口命令格式示例见表B.2 表B.2wi-Fi通用串口命令格式示例 ID 头长度命令检验码帧尾产品编码赖长度/位 CN 0x0001 内容 0xAA CN CRC'8 55H 数据 ID 头长度命令检验码帧尾状态赖长度八 /位 CN CN CN CRC8 55H 内容 0xAA 0x0003 ID 头长度命令检验码倾尾长度/位下行命令查询顿内容 0xAA CN 0x0004 CN CRC8 55H 头长度命令数据 ID 检验码尾操作赖长度/位自定义 CN CN C CRC8 55H 0xAA 0x0010 内容命令 D 检验码赖头长度数据帧尾模块版本帧长度/位自定义内容 0xAA CN 0xF001 CN CN CRC'8 55H 头长度命令数据 ID 检验码尾产品编码赖长度/位自定义产品编码 N 0x0001 内容 0xAA CN CRC8 55H 赖头长度数据 ID 检验吗赖尾命令长度/位上行命令配置赖 0xAA CN 0x0002 CN CN CRC8 55H 内容头长度命令数据 ID 检验码尾操作帆长度/位自定义 N CN 内容 0xAA CN 0x0010 CRC8 55H 10
GB/38319一2019 表B.2(续) 帧头长度命令数据 ID 检验码尾状态畅长度/位自定义 CN 0x001l CN CN CRC8 55H 内容 0xAA 命令检验码帧头长度数据 ID 尾报警恢长度/位自定义内容 0xAA CN 0x0012 CN CN CRC8 55H 帧头长度命令 ID 检验码赖尾上行命令清除用户帆长度/位 CN CN CRC8 0xl001 55H 内容 0xAA ID 赖头长度检验码帆尾命令模块版本赖长度/位内容 0xAA CN 0xF001 CN CRC8 55H 倾头长度命令数据 ID 检验码尾测试长度/位自定义 N (CN 内容 0xAA 0xF010 CRC8 55H

建筑及居住区数字化技术应用智能硬件技术要求GB/T38319-2019

数字化技术的发展正在推动各个领域的变革，其中建筑及居住区也不例外。数字化技术的应用可以提高建筑物和居住区的安全性、舒适度以及节能效果。

在数字化技术的应用中，智能硬件技术扮演了重要的角色。智能硬件指的是通过嵌入式芯片和传感器等技术实现数据采集并进行处理和交互的硬件设备。例如，温度传感器、智能门锁、智能灯具等都属于智能硬件的范畴。

GB/T38319-2019标准是我国针对建筑及居住区数字化技术应用智能硬件技术制定的标准。该标准主要包括以下方面：

一、技术要求

GB/T38319-2019标准提出了建筑及居住区数字化技术应用智能硬件技术的基本要求。其中，对于智能硬件设备的性能、安全性、可靠性等方面都做出了详细的规定。

二、系统设计和集成

在智能硬件系统的设计和集成中，标准针对数据采集、传输、处理和存储等方面作出了规范。同时，标准还对系统的开放性、可扩展性和互操作性做出了要求。

三、测试评估

为了保证智能硬件系统的稳定性和可靠性，在测试评估方面，GB/T38319-2019标准提出了相关要求。标准要求进行功能测试、性能测试、兼容性测试、可靠性测试等多个测试环节，确保系统的质量。

总之，GB/T38319-2019标准的制定对于促进建筑及居住区数字化技术应用智能硬件技术的发展具有重要意义。在数字化技术快速发展的背景下，建筑及居住区也应该积极拥抱数字化技术，推动智能化进程。