GB/T30269.702-2016
信息技术传感器网络第702部分：传感器接口：数据接口
Informationtechnology—Sensornetwork—Part702:Sensorinterface：Datainterface
- 中国标准分类号（CCS）L79
- 国际标准分类号（ICS）35.110
- 实施日期2016-11-01
- 文件格式PDF
- 文本页数59页
- 文件大小838.68KB
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信息技术传感器网络第702部分：传感器接口：数据接口
国家标准 GB/T30269.702一2016 信息技术传感器网络 第702部分:传感器接口数据接口 Informationteechnology一Sensornetwork Part702:Sensorinterfaee:Datainterfaee 2016-04-25发布 2016-11-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T30269.702一2016 前 言 GB/T30269《信息技术传感器网络》分为以下几个部分 -第1部分:参考体系结构和通用技术要求; 第2部分;术语; 第301部分:通信与信息交换:低速无线传感器网络网络层和应用支持子层规范; -第302部分;通信与信息交换;高可靠性无线传感器网络媒体访问控制和物理层规范 第303部分:通信与信息交换:基于IP的网络层规范; 第304部分;通信与信息交换;面向视频的媒体访问控制和物理层规范; 第401部分:协同信息处理:支撑协同信息处理的服务及接口; 第501部分;标识:;传感节点标识符编制规则; 第502部分;标识:;传感节点标识符解析规范 -第503部分;标识:;传感节点标识符注册规程; 第601部分:信息安全通用技术规范 602部分:信息安全网络传输安全技术规范; 第 第701部分;传感器接口:信号接口 第 702部分传感器接口;数据接口; 第801部分;测试;通用要求; -第802部分;测试低速无线传感器网络媒体访问控制和物理层 -第803部分;测试;低速无线传感器网络网络层和应用支持子层 第901部分:网关;通用技术要求; 第1001部分中间件:传感器网络结点数据交换规范
本部分为GB/T30269的第702部分
本部分按照GB/T1.1一2009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
本部分由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC28)提出并归口 本部分起草单位:;科学院合肥物质科学研究院、电子技术标准化研究院、安徽朗坤物联网 有限公司、合肥工大高科信息科技股份有限公司重庆大学,无锡物联网产业研究院、安徽大学、杭州家 和物联技术有限公司、成都秦川科技发展有限公司、大唐电信科技产业控股有限公司
本部分主要起草人;吴仲城、李云飞、杨宏、徐珍玉、陆阳、钟代笛,沈杰、胡艳军、沃吴昊昊、吴岳飞、 李风
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GB/T30269.702一2016 信息技术传感器网络 第702部分:传感器接口:数据接口 范围 GB/T30269的本部分规定了传感器和传感结点的参数编码,以及数据交互规范
本部分适用于传感器和传感结点产品的设计,生产,测试,系统集成与应用
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/T1988一1998信息技术信息交换用七位编码字符集 GB3100一1993国际单位制及其应用 GB11714一1997全国组织机构代码编制规则 GB/T17966一2000微处理器系统的二进制浮点运算 GB/T30269.2-2013信息技术传感器网络第2部分;术语 GB/T30269.501一2014信息技术传感器网络第501部分;标识;传感节点标识符编制规则 GB/T30269.701一2014信息技术传感器网络第701部分;传感器接口;信号接口 术语和定义 GB/T30269.22013界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 身份标识符identityidentifier 用于全球范围内唯一地、,无歧义性地标识传感器身份的一组连续数字、字符、符号或者其他任何形 式数据 3.2 灵敏度sensitivity 传感器输出变化量与输人变化量的比值
对于线性传感器,采用标准曲线的斜率来表示,对于非线 性传感器,采用拟合直线的斜率来表示
3.3 线性度linearity 传感器校准曲线与拟合直线之间最大偏差与满量程输出的百分比
3.4 迟滞hysteresis 传感器在同一载荷下最大差值与满量程的比值,表示传感器在全量程范围内,输人量由小到大或由 大到小输出量特性曲线不一致的程度
GB/30269.702一2016 3.5 分辨力 resolution 传感器有效辨别输人量最小变化量的能力,由传感器能检测到的最小输人增量表示
3.6 重复性repeatability 在相同测量条件下,传感器对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性
3.7 零位温度系数zerotemperatureeoefieient 表示零位值随温度漂移的速度,在数值上等于温度改变1C时,零位值的改变量与量程之比的百 分数 3.8 灵敏度温度系数sensitivitytemperaturecoerrieient 表示灵敏度随温度漂移的速度,在数值上等于温度改变1C时,灵敏度的相对改少量的百分数
3.9 通道组 channelgroup 传感结点中共用同一个ADC的通道称为一个通道组
3.10 数字通信型传感器dligitalcommuniteationtypesensor 将被测物理量转换成数字信号并通过某种通信接口输出的传感器
3.11 传感结点)交互对象 sensornode)interaetiveohbjeect 与传感结点进行通信并实现数据交互的实体,包括传感结点或其他设备和系统 3.12 主站masterstationm 具有选择从站并与从站进行信息交换功能的实体
3.13 从站slavestationm 预期从主站接收信息并与主站进行信息交换的实体 缩略语 下列缩略语适用于本文件
模拟数字转换器 AnalogDigitalConverter) ADe 命令代码 (CommandCode) 通道号 ChannelNumber 循环冗余校验 CyclicRedundaneyCheck D 数据标识 DataIDentifier 数据类型 DataType 错误代码 ErrorCode) RTD 电阻温度检测器 ratureDetector Resistance Temper HI Type-Le LengthrValue) 类型长度值 WIFI 无线高保真 wIrelessFIdelity
GB/T30269.702一2016 数据类型约定 5.1 数据类型 Bool8 8位布尔型 8 位位组 Byte 8 Uint8 位无符号整型 8 Int8 位有符号整型 Uintl6 16位无符号整型 lntl6 16位有符号整型 32 Uint32 位无符号整型 32 Int32 位有符号整型 位IEEE754浮点型 Float32 32 64位IEEE754浮点型 Double64 八位位组 字节 数组 相同数据类型的元素按一定顺序连续排列的集合 结构体 具有相同类型或不同类型的数据构成的集合 字节序与字节对齐 5.2 本部分所涉及的数据类型均以“大端”字节序(高字节在前、低字节在后)进行处理,其中结构体类型 采用1字节对齐
总则 本部分关注传感器与传感结点在接人传感网过程中所涉及的各种参数内容、格式和编码.以及数据 交互规范,旨在解决传感器网络对传感结点和数字通信型传感器的识别访问和配置问题,为实现传感 网数据的跨平台访问和共享提供感知层的支撑
本部分主要包括传感器参数编码、传感结点参数编码和数据交互规范等3个方面内容，三者相互关 系如图1所示
传感结点文耳对象 但括传然结点或他设备和系统 传感结点 数据交互 规范 传感结点参数编码 传感 结点 数字通信 型传戚器 数据交互 规范 传感器参数编码 传感器 传感器参数编码、传感结点参数编码和数据交互规范关系结构图
GB/T30269.702一2016 本部分不对传感器和传感结点参数编码的物理承载实体,以及数据交互所使用的通信接口、总线和 网络进行规范
传感器参数编码 7.1概述 传感器参数编码包括传感器类型编码,身份标识符编码、被测物理量编码、校准信息编码和扩展信 息编码等部分,其中被测物理量编码包括单位编码、量程编码、映射方式编码、扩展技术指标编码
根据 传感器实际测量的物理量数目,被测物理量编码的数据结构可出现多次,但最大不超过4次
传感器参 数编码表述格式应符合附录A的规定
7.2传感器类型编码 传感器按照输出信号划分为模拟型传感器和数字通信型传感器
传感器类型编码结构如表1所 示,其中模拟型传感器的类型编码取值为0x01,数字通信型传感器的类型编码取值为0x02,其他取值为 非法值
表1传感器类型编码结构表 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 0x81 传感器类型 Uint8 必选 7.3身份标识符编码 7.3.1结构组成 身份标识符编码结构如表2所示,其总长度为32个八位位组,由版本号编码、生产厂商编码、类型 码和序列号等部分按先后顺序依次构成,每个部分内容见7.3.27.3.5
表2身份标识符编码结构表 数据类型 代码 参数名 八位位组数 选择类型 0x84 身份标识符 Uint8数组 32 必选 0x85 版本号 Uint8 必选 Uint8数组 必选 0x86 生产 商 0x87 Uint8数组 必选 类型码 0x88 Uint8数组 16 必选 序列号 7.3.2版本号编码 长度为1个八位位组,对应的二进制编码为“00000001”,其余二进制编码范围为“00000010” “11111111”,供版本号的未来扩展
GB/T30269.702一2016 7.3.3生产厂商编码 长度为9个八位位组,是传感器生产厂商的组织机构代码,具体格式见GB11714一1997
7.3.4类型码 长度为6个八位位组,是生产厂商为本厂每个传感器产品类型分配的唯一编号
7.3.5序列号 长度为l6个八位位组,是生产厂商为本厂每个传感器产品分配的唯一编号 7.4 被测物理量编码 7.4.1单位编码 单位编码结构如表3所示
单位和量应符合GB3100-1993的规定,本部分涉及的被测物理量的 领域、物理量和单位的编码见附录B 表3单位编码结构表 代码 数据类型 选择类型 参数名 八位位组数 领域 必选 Uims 0x8C 0x8D 物理量 Uint8 必选 0x8E 单位 Uint8 必选 7.4.2量程编码 测量物理量以上限值和下限值的形式表示传感器量程,其编码结构如表4所示
如其测量的物理 量无法或不宜采用范围来表示,则设定其上、下限值均为0. 表4量程编码结构表 选择类型 代码 参数名 数据类型 八位位组数 Float32 下限值 必选 0x90 0x91 上限值 Float32 必选 7.4.3映射方式编码 7.4.3.1定义及类型 传感器测量物理量与输出电气信号之间的映射关系,采用枚举类型进行表示,其编码结构如表5 所示
每种映射方式的具体参数编码见7.4.3.27.4.3.11
GB/T30269.702一2016 表5映射方式编码结构表 代码 参数名 枚举值 八位位组 选择类型 0x93 线性关系 0x01 必选 0x94 二次函数关系 0x02 必选 指数关系 必选 0x95 0x03 0x96 对数关系 必选 0x04 0x97 三角丽数关系 0x05 必选 热电偶 0x98 0x06 必选 热敏电阻 必选 0x99 0x07 0x9A 热电阻 0x08 必选 0x9B 脉冲型 0x09 必选 开关量型 必选 0x9C 0x0A 7.4.3.2线性关系参数编码 传感器测量物理量与输出电气信号量之间为线性关系,如式(1)所示
y=k.r十b 式中: 测量物理量 输出电气信号量
线性关系参数编码结构如表6所示
表6线性关系参数编码结构表 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 方程系数人 必选 0x9D Float32 0x9E 方程系数b Float32 必选 二次函数关系参数编码 7.4.3.3 传感器测量物理量与输出电气信号量之间为二次函数关系,如式(2)所示
y=A.r'十Br十c 2 式中: 测量物理量 输出电气信号量
二次函数关系参数编码结构如表7所示
GB/T30269.702一2016 表7二次函数关系参数编码结构表 数据类型 代码 参数名 八位位组数 选择类型 0x9F 方程系数A Float32 必选 0xA0 方程系数B Float32 必选 Float32 方程系数c 必选 0xAl 7.43.4指数关系参数编码 传感器测量物理量与输出电气信号量之间为指数关系,如式(3)所示
y=MA十N 式中: -测量物理量; 输出电气信号量 指数关系参数编码结构如表8所示
表8指数关系参数编码结构表 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 0xA2 方程系数M Float32 必选 方程系数A 0xA3 Float32 必选 方程系数N Float32 0xA4 必选 7.4.3.5对数关系参数编码 传感器测量物理量与输出电气信号量之间为对数关系,如式(4)所示
y=MlogAr十N 式中: 测量物理量 输出电气信号量
对数关系参数编码结构如表9所示
表g对数关系编码结构表 代码 数据类型 八位位组数 选择类型 参数名 Float32 0xA5 方程系数M 必选 0xA6 方程系数A Float32 必选 0xA7 方程系数N Float32 必选 7.43.6三角函数关系参数编码 传感器测量物理量与输出电气信号量之间为三角函数关系,采用枚举方式进行表示,取值见
GB/T30269.702一2016 表E.1，编码结构如表10所示
表10三角函数关系参数编码结构表 代码 选择类型 参数名 数据类型 八位位组数 三角函数类型 必选 0xA8 Uint8 7.4.3.7热电偶参数编码 热电偶类型采用枚举类型进行表示,取值见表E.2,其编码结构如表11所示
表11热电偶参数编码结构表 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 热电偶类型 0xA9 Uint8 必选 7.4.3.8热敏电阻参数编码 热敏电阻类型传感器测量的温度值与输出的电阻值之间的映射关系如式(5)所示
1/T=A十Bln(R)+cln(R) 5 式中 温度值,单位为摄氏度(C); -电阻值,单位为欧姆(Q); R A、B ,C -多项式系数
热敏电阻参数编码结构如表12所示
表12热敏电阻参数编码结构表 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 方程系数A 0xAA Float32 必选 方程系数B 0xAB Float32 必选 Float32 方程系数c 必选 0xAC 7.4.3.9热电阻参数编码 热电阻类型传感器测量的温度值与输出的电阻值之间的映射关系如式(6)和式(7)所示 -200C0C时的映射关系: R，=R[1十A
1十B
/'十C.('一100)
0C661C时的映射关系: R，=R.(1十A
1十B
t) 式中: 温度值,单位为摄氏度(C); R 电阻值,单位为欧姆(Q) R
-RTD在0C时的电阻值,单位为欧姆(Q); A、B、C 多项式系数
GB/T30269.702一2016 热电阻参数编码结构如表13所示
表13热电阻参数编码结构表 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 方程系数1 0xAD R Float32 必选 0xAE Float32 方程系数A 必选 0xAF 方程系数B Float32 必选 0xB0 方程系数C Float32 必选 7.4.3.10脉冲型参数编码 脉冲型传感器的编码结构如表14所示
表14脉冲型参数编码结构表 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 0xB1 Float32 单个脉冲对应测量值 必选 7.4.3.11开关量型参数编码 开关量型传感器的编码结构如表15所示
表15开关量型参数编码结构表 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 高转换阔值 0xB2 Float32 必选 Float32 低转换阔值 必选 0xB3 7.4.4扩展技术指标编码 扩展技术指标编码结构如表16所示,默认值为0
表16扩展技术指标编码结构表 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 输出信号最高赖率 0xB5 Float32 可选 灵敏度 可选 Fluat32 0xEB6 0xB7 Float32 线性度 可选 0xB8 迟滞 Float32 可选 0xB9 分辨力(率) Float32 可选 0xBA 重复性 Float32 可选 0xBB 零位温度系数 Float32 可选 灵敏度温度系数 0xBC Float32 可选
GB/30269.702一2016 7.5校准信息编码 7.5.1校准日期编码 说明最近校准的日期
以1970年1月1日为起点,以整数形式描述至校准日期的天数
编码结构 见表17 表17校准日期编码结构表 代码 数据类型 八位位组数 选择类型 参数名 0xBE Uint32 校准日期 必选 7.5.2校准周期编码 说明校准的周期,单位为天,默认为90天,其编码结构如表18所示
表18校准周期编码结构表 代码 数据类型 选择类型 参数名 八位位组数 0xBF Uintl6 校准周期 必选 7.5.3校准机构 说明实施校准行为的机构,校准信息编码结构表见表19
表19校准机构编码结构表 代码 数据类型 选择类型 参数名 八位位组数 复杂结构 0xC0 校准机构 必选 7.5.4校准参考温度 传感器标定校准的环境温度
以摄氏温度(C)为单位
编码结构如表20所示
表20校准参考温度编码 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 校准参考温度 Intl6 0xC 必选 7.5.5校准参考湿度 传感器标定校准的环境相对湿度,其编码结构如表21所示
表21校准参考湿度编码 数据类型 选择类型 代码 参数名 八位位组数 0xC2 校准参考湿度 lntl6 必选 10o
GB/T30269.702一2016 7.6扩展信息编码 扩展信息预留给不同行业应用传感器自定义信息所用,长度不超过64个八位位组,其编码结构如 表22所示
首个八位位组表示行业应用代码,取值见表E.7,其他八位位组表示自定义信息的内容
表22扩展信息编码结构表 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 Uint8 传感器行业应用代码 可选 0xC4 0xC5 Uint8数组 可选 传感器自定义信息 由行业应用决定 传感结点参数编码 8.1 概述 本章给出了传感结点参数描述,主要参数类型包括结点总体参数,通道组参数、通道参数以及扩展 信息参数等,传感结点数据接口参数框架如图2所示
根据GBT30289.,70一204对信号接口类型 的规定,通道参数的类型分为电压型、电流型、电阻型,频率型、脉冲型、开关型,数字通信型
传感结点 参数编码表述格式见图A.3
传感结点 数据按口参数 结点总体参数 通道组参数 通道参数 扩展信息参数 电压 频率 开关量 电流 电阻 脉冲 数字通信 通道参数 通道参数 通道参数 通道参数 地道参数 通道参数 通道参数 图2传感结点数据接口参数框架 8.2结点总体参数 用于从整体上描述传感结点的基本特性或固有属性参数,其编码结构如表23所示 表23结点总体参数 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 0x31 版本号 Uintl6 必选 0x32 15 必选 身份标识符 结构体 结点描述符 结构体 0x33 必选 0x34 通道数 Uint8 必选 Uint8 通道组数 必选 0x35 0x36 自检时间 Float32 可选 1l
GB/30269.702一2016 其中: 版本号;该结点数据接口描述采用的版本号; -身份标识符;该结点的身份标识信息,见GB/T30269.501一2014; -结点描述符;描述结点应用信息,包括;描述符类型、供电方式,外壳防护等级、防爆型式、无线 频段等内容,见GB/T30269.501一2014; -通道数;该结点包含的通道总数,最大不超过16 通道组数;该结点包含的通道组总数,最大不超过4 自检时间该结点的自检时间
8.3通道组参数 传感结点的通道组参数不能超过4组,其编码结构如表24所示
表24通道组参数 代码 数据类型 选择类型 参数名 八位位组数 通道组号 0x4们1 Uint8 必选 Uint8 ADc位数 必选 0x42 0x43 组成员个数 Uint8 必选 0x44 成员通道号列表 Uint8数组 必选 0x45 干扰频率 Float32 必选 0x46 最大采样频率 Float32 必选 其中: 通道组号;该通道组的本地编号 -ADC位数;该通道组使用的ADC的位数 组成员个数;该通道组包含的通道总数; 成员通道号列表;该通道组包含的通道,列表元素依次为该通道组包含的通道号,按通道号升 序排列,通道数目与“组成员个数”一致 干扰频率:ADC共振干扰频率点; 最大采样频率:ADC最大采样速率 8.4 通道参数 8.4.1通道类型 依据信号接口类型,传感结点通道分为7个类型,通道类型编码如表25所示
表25通道类型编码表 代码 参数名 枚举值 八位位组 选择类型 0x52 电压型 0x01 必选 0x53 电流型 0x02 必选 0x54 0x03 电阻型 必选 0x55 频率型 0x04 必选 12
GB/T30269.702一2016 表25(续) 代码 枚举值 八位位组 选择类型 参数名 脉冲型 必选 0x56 0x05 开关型 0x57 0x06 必选 0x58 0x07 必选 数字通信型 8.4.2电压型通道参数 电压型通道参数如表26所示
表26电压型通道参数 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 0x59 通道号 Uint8 必选 0x5A 所属通道组号 Uint8 必选 0x5B 最坏情况的不确定度 Float32 必选 0x5C 增益 Float32 必选 0x5D 滤波方式 Uint8 必选 0x5E 高通截止频率 Float32 可选 0x5F 低通截止频率 Float32 可选 0x60 通道自检时间 Float32 可选 其中 通道号;该通道的本地编号 所属通道组号该通道所属的通道组号; -最坏情况的不确定度:该通道采集的数据在最坏情况下的不确定度 注最坏情况可能由环境和其他因素(如电源供电电压)的变化综合导致的,参见JF1059.1-2012的相关规定" 增益;该通道对采集信号的放大倍数 -滤波方式:采用的滤波方式,其枚举值编码如表E.3所示; 高通截止频率;滤波采用的高通截止频率; 低通截止频率;滤波采用的低通截止频率 -通道自检时间该通道的自检时间 8.4.3电流型通道参数 电流型通道参数如表27所示
13
GB/T30269.702一2016 表27电流型通道参数 数据类型 选择类型 代码 参数名 八位位组数 0x59 通道号 Uint8 必选 0x5A 所属通道组号 Uint8 必选 最坏情况的不确定度 0x5B Float32 必选 增益 必选 0x5C Float32 0x5D Uint8 谴波方式 必选 0x5E 高通截止频率 Float32 可选 0x5F 低通截止频率 Float32 可选 0x60 通道自检时间 Float32 可选 其中: 通道号:该通道的本地编号
该字段为必选项 所属通道组号;表示该通道所属的通道组号
该字段为必选项; 最坏情况的不确定度;表示该通道采集的数据在最坏情况下的不确定度; 注，最坏情况可能由环境和其他因素(如电源供电电压)的变化综合导致的,参见JJF1059.1-2012的相关规定 增益:该通道对采集信号的放大倍数 滤波方式:采用的滤波方式,其枚举值编码如表E.3所示 高通截止频率:滤波采用的高通截止频率; 低通截止频率:滤波采用的低通截止频率; 通道自检时间;该通道的自检时间
8.4.4电阻型通道参数 电阻型通道参数如表28所示
表28电阻型通道参数 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 0x59 通道号 Uint8 必选 所属通道组号 0x5A Uint8 必选 最坏情况的不确定度 必选 0x5B Float32 0x5c Float32 增益 必选 0x5D 滤波方式 Uint8 必选 0x5E 高通截止频率 Float32 可选 0x5F 低通截止频率 Float32 可选 0x60 通道自检时间 Float32 可选 其中: 通道号该通道的本地编号 所属通道组号:该通道所属的通道组号 14
GB/T30269.702一2016 -最坏情况的不确定度:表示该通道采集的数据在最坏情况下的不确定度 注:最坏情况可能由环境和其他因素(如电源供电电压)的变化综合导致的,参见JJF1059.1一2012的相关规定 增益;该通道对采集信号的放大倍数; 滤波方式;采用的滤波方式,其枚举值编码如表E.3所示; 高通截止频率:滤波采用的高通截止频率; 低通截止频率;滤波采用的低通截止频率; -通道自检时间;该通道的自检时间
8.4.5频率型通道参数 频率型通道参数如表29所示
表29频率型通道参数 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 0x59 通道号 Uint8 必选 所属通道组号 0x5A Uint8 可选 Float32 通道自检时间 可选 0x60 其中: -通道号;该通道的本地编号; -所属通道组号;该通道所属的通道组号 通道自检时间:该通道的自检时间
8.4.6脉冲型通道参数 脉冲型通道参数如表30所示
表30脉冲型通道参数 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 0x59 通道号 Uint8 必选 0x60 通道自检时间 Float32 可选 其中: -通道号;该通道的本地编号; -通道自检时间:该通道的自检时间
8.4.7开关型通道参数 开关型通道参数如表31所示
表31开关型通道参数 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 0x59 通道号 Uint8 必选 0x60 通道自检时间 Float32 可选 15
GB/30269.702一2016 其中: -通道号;该通道的本地编号; -通道自检时间:该通道的自检时间
8.4.8数字通信型通道参数 数字通信型通道参数如表32所示
表32数字通信型通道参数 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 0x59 通道号 Uint8 必选 0x60 通道自检时间 Float32 可选 其中: -通道号;该通道的本地编号; -通道自检时间;该通道的自检时间
8.5扩展信息参数 为不同行业应用的传感结点厂商及用户预留的自定义空间,其编码结构如表33所示
首个八位位 组表示行业应用代码,取值见表E.7
其他八位位组表示自定义信息的内容,其长度大小不超过64个 八位位组
表33扩展信息编码结构表 代码 参数名 数据类型 八位位组数 选择类型 0x71 结点行业应用代码 Uint8 可选 结点自定义信息 Uint8数组 由行业应用决定 可选 0x72 数字通信型传感器数据交互规范 概述 本章内容规定了数字通信型传感器与传感结点之间的数据交互规范,适用于传感结点对数字通信 型传感器的传感数据、传感器自身信息和状态等内容进行访问和配置
9.2交互模式 传感结点与数字通信型传感器之间采取主从方式进行通信交互,数字通信型传感器为从站,传感结 点为主站
数字通信型传感器上电、完成相关初始化工作之后开始侦听命令
传感结点主动向数字通 信型传感器发送命令,数字通信型传感器对命令进行响应 当传感结点接收到数字通信型传感器发送的响应数据报文后,才可发送下一条命令数据报文
数 字通信型传感器与传感结点之间的交互模式如图3所示
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GB/T30269.702一2016 传感结点 数字通信狸传感器 图3传感结点与数字通信型传感器交互模式 9.3数据报文格式 数字通信型传感器与传感结点之间数据交互报文格式定义如表34所示
表34数字通信型传感器与传感结点数据交互报文格式 命令字 数据 校验码 地址 数据长度 上述消息格式中各字段的说明如表35所示 表35数据报文格式说明 八位 描 字段 述 位组数 地址 数字通信型传感器通信地址,0x00为通配地址,0xFF为广播地址 命令字 命令类型,见表36和表37 数据长度 数据区的字节长度,不超过248 数据 N 数据内容,不超过248个字节,内容格式应符合9.4的规定 为本字段之外所有数据的cRc16校验码,高位字节在前,低位字节在后,校验算 校验码 2 法如附录D所示 注，当使用通配地址时,只能用于点对点通信 表36给出了数据报文中命令字的格式
表36命令字格式 7 B6 B5 B B3 B2 B1 B0 传送方向 控制码 保留 后续赖标志 -B7(传送方向;0-主站发出的命令，l-从站发出的应答帧; -B6(后续标志):0-无后续数据，1-有后续数据帧; B5一B4保留,应填充0; 控制码编码格式如表37所示
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GB/T30269.702一2016 表37控制码编码表 控制码 描 读取通信地址 0000 0001 读取数据描述文件 读取后续数据描述文件 0010 0011 读取通道传感数据 0100 读取后续通道传感数据 o10101ll 保留 配置通信地址 1000 1001 配置数据描述文件 1010 配置后续数据描述文件 广播校时 1011 11001110 保留 1111 出错 9.4数据报文格式详解 9.4.1读取通信地址 传感结点发送读取数字通信型传感器通信地址的数据报文格式如表38所示
表38读取通信地址命令报文格式 0x00 0x00 0x00 CRC16 CRC16为CRC校验码,高位字节在前、低位字节在后
此命令只用于点对点通信 数字通信型传感器响应读取通信地址命令的数据报文格式如表39所示
表39读取通信地址命令反馈报文格式 ADDR 0x8o 0x00 CRC16 ADDR为所读取的数字通信型传感器通信地址,C1,C2为CRc校验码的高、低位字节
9.4.2读取数据描述文件 由传感结点向数字通信型传感器发送读取数据描述文件命令,该命令报文格式如表40所示 表40读取数据描述文件命令报文格式 地址 通道(组)号 CRCc16 数据描述文件类型 0x01 0x02 18
GB/T30269.702一2016 该命令报文中数据段的内容结构具体含义说明如表41所示
表41读取数据描述文件命令报文中数据段具体含义 八位位 字段项 描 述 组数 数据描述文件类型 采用枚举类型,枚举值及物理意义见表E.4 通道(组)号 指待移除的数据描述文件对应的通道(组)号 数字通信型传感器向传感结点反馈数据描述文件内容,其报文格式如表42所示
表42读取数据描述文件命令反馈报文格式 地址 0x81/0xC1 数据长度 数据描述文件 CRC16 当命令字为0x81时,表示无后续数据描述文件,0xC1表示有后续数据描述文件
该命令反馈报文数据段中的内容为采用TLV格式的数据描述文件
9.4.3读取后续数据描述文件 此命令作为"读取数截措述文件"命令的辅助角令当传感结点发送“该取数据捕述文件"命令且接 收到具有0xC1命令的反馈包时使用
传感结点读取后续数据描述文件命令报文格式如表43所示
表43读取后续数据描述文件命令报文格式 CRc16 地址 SEQ 数据描述文件类型 通道(组)号 0x02 0x03 该命令报文数据段中的sEQ代表帧序号,占用1个字节
数据段中的数据描述文件类型和通道 (组)号的内容结构如表41所示
数字通信型传感器反馈读取后续数据描述文件命令报文格式如表44所示
表44读取后续数据描述文件命令反馈报文格式 地址 0x82/0xC2 数据长度 SEQ 数据描述文件 CRC16 当命令字为0x82时,表示无后续数据描述文件,0xC2表示有后续数据描述文件
报文中的SEQ 为帧序号,数据描述文件内容采用TIV格式进行表述
9.4.4读取通道传感数据 传感结点读取数字通信型传感器所采集的物理量数据,该命令的报文格式如表45所示
表45读取通道传感数据命令报文格式 地址 0x03 0x02 起始通道号 通道数目 CRC16 该命令报文中数据段的内容结构具体含义说明如表46所示
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GB/T30269.702一2016 表46读取通道传感数据命令报文中数据字段具体含义 字段项 八位位组数 描述 通道号 待读取的通道编号 通道数目 待读取的通道数目 数字通信型传感器向传感结点反馈采集到的传感数据,该命令反馈的报文格式如表47所示 表47读取通道传感数据命令反馈报文格式 地址 0x83/0xC3 CRC16 通道号 数据模型 数据长度 当命令字为0x83时,表示无后续通道传感数据,0xC3表示有后续通道传感数据
该命令反馈报文 中通道号和数据模型可有多组,每组内容结构具体含义说明如表48所示
表48读取通道传感数据命令反馈报文中数据段内容说明 八位位 字段项 描述 组数 通道号 发送数据的通道号 数据类型 表示数据的枚举类型,取值见表E.5 数据模型 数据 表示反馈采集到的通道数据,N取值见表E.5 g.4.5读取后续通道传感数据 此命令作为"读取通道传感数据”命令的辅助命令,当传感结点发送“读取通道传感数据”命令且接 收到具有0xC3命令的反馈包时使用
传感结点读取后续通道传感数据命令报文格式如表49所示
表49读取后续通道传感数据命令报文格式 地址 0x04 0x03 CRc16 SEQ 起始通道号 通道数目 该命令报文中数据段的SEQ为帧序号,起始通道号和通道数目内容结构如表46所示 数字通信型传感器反馈读取后续通道传感数据报文格式如表50所示
表50读取后续通道传感数据命令反馈报文格式 0x84/0xC4 SEQ 通道号 CRc16 地址 数据长度 数据模型 当命令字为0x84时,表示无后续通道传感数据,0xC4表示有后续通道传感数据
该命令反馈报文 中SEQ为帧序号,通道号和数据模型可有多组,每组内容结构具体含义说明如表48所示
9.4.6配置通信地址 传感结点发送的配置通信地址命令报文格式如表51所示
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GB/T30269.702一2016 表51读取通信地址命令报文格式 ADDR CRc16 0x00 0x08 0x01 该命令报文中的ADDR为所要配置的通信地址
此命令只能用于点对点通信 数字通信型传感器反馈的配置通信地址命令报文格式如表52所示
表52读取通信地址命令反馈报文格式 ADDR 0x88 0x00 CRC16 配置数据描述文件 9.4.7 由传感结点向数字通信型传感器发送配置数据描述文件命令,该命令报文格式如表53所示
表53配置数据描述文件命令报文格式 0x09/0x49 数据长度 数据描述文件 地址 数据描述文件类型 通道(组)号 CRC16 当命令字为0x09时,表示无后续数据描述文件,0x49表示有后续数据描述文件
该命令报文中的 数据描述文件类型和通道(组)号的内容结构具体含义说明如表41所示
数据描述文件应采用TLV 格式进行表述
当数据描述文件内容为空时,表示移除指定的数据描述文件
数字通信型传感器在接收配置数据描述文件命令后发送的确认反馈,其报文格式如表54所示
表54配置数据描述文件命令反馈报文格式 地址 0x89/0xC9 数据长度 数据描述文件类型 通道(组)号 CRCl6 当命令字为0x89时,表示无后续数据描述文件,0xC9表示有后续数据描述文件
该命令反馈报文 中数据段的内容结构具体含义说明如表41所示
9.4.8配置后续数据描述文件 此命令作为“配置数据描述文件”命令的辅助命令,当传感结点发送“配置数据描述文件”命令且接 收到具有0xc9命令字的反锁包时使用
传感结点向数字通信型传感器发送的配置后续数据描述文件命令报文格式如表55所示
表55配置后续数据描述文件命令报文格式 0x0A/0x4 地址 SEQ 通道(组)号 数据长度 数据描述文件类型 数据描述文件cRc1 当命令字为0x0A时,表示无后续数据描述文件,0x4A表示有后续数据描述文件
该命令报文中 的SEQ为帧序号,数据描述文件类型和通道(组)号的内容结构具体含义说明如表41所示
数据描述 文件应采用TLV格式进行表述 数字通信型传感器反馈的配置后续数据描述文件命令报文格式如表56所示
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GB/30269.702一2016 表56配置后续数据描述文件命令反馈报文格式 0x8A/0xCA 数据长度 SEQ 地址 数据描述文件类型 通道(组)号 CRC16 当命令字为0x8A时,表示无后续数据描述文件,0xCA表示有后续数据描述文件
该命令反馈报 文中的SEQ为序号,数据描述文件类型和通道(组)号的内容结构具体含义说明如表41所示 g.4.9广播校时 传感结点向数字通信型传感器发送广播校时命令的报文格式如表57所示
表57广播校时命令报文格式 0xFF 0xB 0x07 年 月 日 时 分 秒 CRC16 该命令报文中数据段的各个参数内容结构如表58所示
表58广播校时命令报文中数据段说明 字段项 八位位组数 描述 Uintl6类型,高字节在前,低字节在后 年 月 Uint8类型 日 Uint8类型 时 Uint8类型 分 Uint8类型 秒 Uint8类型 广播校时命令不需要数字通信型传感器进行反馈
9.4.10出错反馈 当数字通信型传感器无法正常响应传感结点发送的命令时,应向传感结点发送出错反馈,该反馈报 文格式如表59所示
表59出错反馈报文格式 0x8F 出错枚举 CRC16 地址 0x02 出错命令字 该命令消息中数据段的内容结构具体含义说明如表60所示
表60出错反馈消息中数据字段编码表 字段项 八位位组数 措述 出错命令字 接收到的无法正常响应的命令字 出错枚举 错误代码,取值见表E.6 22
GB/T30269.702一2016 1 传感结点数据交互规范 10.1概述 本章内容规定了传感结点与传感结点交互对象之间的数据交互规范,适用于传感结点交互对象对 传感结点中的传感器信息、结点信息和传感数据等内容进行访问和配置
10.2交互模式 10.2.1交互方式 传感结点应同时支持主动推送和被动应答两种交互方式
在主动推送交互方式下传感结点自发地向传感结点交互对象发送信息,并接收传感结点交互对象 的确认信息
传感结点在以下情况应采取主动推送方式与传感结点交互对象进行信息交互 传感结点自身出现异常状况,如供电电压过低; 设置的事件触发条件已满足,如采集的数据超过报警值; -定时发送信息
在被动应答交互方式下,传感结点是从站,传感结点交互对象相当于主站,传感结点等待接收传感 结点交互对象发送信息查询命令并进行应答
10.2.2交互状态与流程 在交互过程中,传感结点具有5种状态;待注册、等待命令、被动应答、主动推送和推送确认,其中等 待命令状态是常态,其他状态均为暂态
图4给出传感结点交互状态及流程
传感结点上电后即发送注册包,此时传感结点进人待注册状 态
传感结点收到注册确认包后完成注册,传感结点进人等待命令状态
若传感结点接收到命令,则转 为被动应答状态;完成应答后返回到等待命令状态
传感结点在等待命令过程中,若有10.2.1中所规 定的任何触发事件发生.则进人主动推送状态.完成信息主动推送并得到确认之后返回到等待命令 状态
上电发送注册包 教动应特 待注册 确认超时 完成注朋 获取命令 重发注册包 完成应答 邻待命令 获得确认 事件触发 确认超时 主动推送 推送确认 完成推送 图4传感结点交互状态图 23
GB/30269.702一2016 10.3数据报文格式 传感结点与交互对象之间通信的数据报文格式如表61所示
表61传感结点与交互对象之间通信的数据报文格式 前导符 目的地址 源地址 命令字 数据区长度 数据 检验码 关于上述报文格式各个字段的解释如表62所示
表62报文格式说明 字段项 字节数 描述 前导符 用来指明地址长度和检验方式,具体格式见表63 长度Nw由前导符决定,高位字节在前,低位字节在后,所有字节为0x00为通配地址 目的地址 ND 所有字节为0xFF为广播地址 源地址 N 参见'目的地址’的描述 命令字 命令字格式应符见表64和表65 数据区长度 数据区的长度 数据 数据最大长度为248个字节,相关内容应符合10.4的规定 Nn 除去本字段之外所有数据的校验码,高位字节在前,低位字节在后
校验方法和校验 检验码 N
码长度由前导符决定,校验算法的实现应符合附录D的规定 表63给出了数据报文中前导符的组成格式
表63前导符组成格式 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 校验指示码 保留 地址长度码 B7B5保留,应填充0; -B5B3为校验指示码,取值如下 00:CRC16,算法由附录D规定; 01:CRC32,算法由附录D规定; 10保留; 1l:自定义 B2~B0为地址长度码,取值与地址长度计算如下 000;地址长度为0 001一100;地址长度为2l2',即2~16个字节 101111:保留
表64给出了数据报文中命令字的格式 2
GB/T30269.702一2016 表64命令字格式 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 传送方向 后续标志 保留 控制码 -B7(传送方向);0-交互对象发送、传感结点接收,1传感结点发送,交互对象接收; -B6(后续标志);0-无后续数据,1-有后续数据帧; B5一B4保留,需填充0; 控制码编码格式如表65所示
表65控制码编码表 控制码 描述 0000 传感结点注册 0001 读取数据 001o 读取后续数据 0011 读取通道传感数据 读取后续通道传感数据 0100 01010111 保留 定时推送通道传感数据 1000 1001 配置数据 配置后续数据 1010 0111100 保留 数据超限报警 1101 1110 异常信息推送 ll11 被动应答出借 10.4数据报文格式详解 10.4.1传感结点注册 传感结点上电后应主动发送注册数据包并接收发自于具有网络管理功能的交互对象的注册确认 数据包
传感结点发送注册数据报文格式如表66所示
表66传感结点注册数据报文格式 G PQ A'1 #*. A'p A1 0x80 0x00 PQ为前导符;A'1A'p为广播地址0xFF0xFF;A1Ap为传感结点地址;ClCq为校验码 传感结点接收注册确认数据报文格式如表67所示
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GB/T30269.702一2016 表67传感结点接收的注册确认数据报文格式 A Ap A'1 0x00 0x00 PQ A'p PQ为前导符;AlAp为传感结点地址;A'1A'p为具有网络管理功能的交互对象地址;Cl Cq为校验码
10.4.2读取数据 此命令根据数据标识(DID)来读取数据,既可用于读取传感数据,也可用于获取传感结点的设备参 数和业务参数等信息
当此命令用于读取传感数据时,需要各个行业应用定义相关的数据标识,见附录 F 交互对象发送读取数据命令的数据报文格式如表68所示
表68读取数据命令报文格式 PQ A'1 0x01 A'" Al nm Ap DID1 DIDm C1 Cg PQ为前导符;AlAp为传感结点地址;A'1A'p为交互对象地址;数据区长度为m,其值为读 取数据的DID数目;DID1一DIDm为数据标识,取值应符合附录F的规定;C1Cq为校验码
传感结点响应读取数据命令的数据报文格式如表69所示
表69传感结点发送的读取数据响应报文格式 PQ A'1l * A'p A1 Ap 0x81/0xC1m0+N1+十NmoDID1 D1 - Ca DmO * D1N DlDmO DmOmn1 PQ为前导符;A'lA'p为交互对象地址;AlAp为传感结点地址;命令字;0x81-无后续数据 帧,0xC1-有后续数据帧;数据区长度为m0十N1十Nm0,其中m0为本次发送的DID数目,N1 n0为数据标识DID1DIDmo所对应数据类型的字节大小,取值参见附录F;DD1DDm0与接收 Nm0 的命令数据报文中的数据标识相同;D1D1,,DmoDmO为对应数据标识的数据内容,取值 参见附录F;C1Cg为校验码
10.43读取后续数据 此命令作为“读取数据”命令的辅助,仅当交互对象发送“读取数据”命令且接收到具有0xC1命令 字的传感结点响应帧的时候使用
交互对象发送读取后续数据命令的数据报文格式如表70所示
表70读取后续数据命令报文格式 PQ Al Ap A' A'p 0x02 1十m SEQ DD1 DDm c Ca PQ为前导符;AlAp为传感结点地址;A'1A'p为交互对象地址;数据区长度为1十m,其中m 为读取数据的DD数目,取值与交互对象发送“读取数据”命令帧中的m相同;sEQ(sequence)为帧序 号,范围1255;DID1DIDm为数据标识,取值与交互对象发送“读取数据”命令帧中的数据标识相 26
GB/T30269.702一2016 同;ClCq为校验码
传感结点响应读取后续数据命令的数据报文格式如表71所示
表71读取后续数据命令响应报文格式 2十m2一ml十 PQ A'1 A'p A1 Ap 0x82/0xC2 SEQ DIDml Nml+Nm2 Dml、 DIDmm2 Dm2 Dnm2m Dmln PQ为前导符;A'1A'p为交互对象地址;AlAp为传感结点地址;命令字;0x82-无后续数据 帧,0xC2-有后续数据帧;数据区长度为2十nm2-ml十Nml十十Nm2,其中nml为上次累积发送的DID 数目加1,m2为本次累积发送的DD数目,NmlNm2为数据标识DDml~DIDm2所对应数据类型 的字节大小,取值参见附录F;SEQ与接收的命令数据报文中的序号相同;DDml~DIDm2与接收的 命令数据报文中的数据标识相同;DmlDmlm,，Dm2Dm2N为对应数据标识的数据内容,取 值参见附录F;ClCq为校验码 10.4.4读取通道传感数据 此命令只用于获取传感结点所采集的传感数据,不适用于获取设备参数和业务参数信息 交互对象发送读取通道传感数据命令的数据报文格式如表72所示
表72读取通道传感数据命令报文格式 PO Al Ap A' A'p0x030x02 m Cq PQ为前导符;AlAp为传感结点地址;A'1A'p为交互对象地址;s为读取通道的开始编号. 取值范围0一255;m为读取通道的数目,取值范围1一255;Clcq为校验码 注:当s为0,m为255时,读取所有通道传感数据;当S在有效范围内,而s与m之和超过有效范围时,读取s及 之后的所有通道传感数据
传感结点响应读取通道传感数据命令的数据报文格式如表73所示
表73读取通道传感数据命令响应报文格式 2*m0十N PQ A'1 A'p Al 0x83/0xC3 CN DT D1 Ap +Nnmo D1、 CNmoDTmo Dm0 DmmONno PQ为前导符;A'1A'p为交互对象地址;AlAp为传感结点地址;命令字;0x83-无后续数据 帧,0xC3-有后续数据帧;数据区长度为2关m0+N1十+Nm0,其中m0为本次发送的通道数目,N1~ Nm0为数据类型代码DTI一DTm0所对应的数据类型字节大小,取值参见表E.5;cN1~cNm0为采 集的通道号;Dr一DTm0为数据类型代码.取值见表E.5;Dl,一Dla，Dm0,一Dm为相应通道 采集的传感数据;C1Cq为校验码
10.4.5读取后续通道传感数据 此命令作为“读取通道传感数据”命令的辅助,仅当交互对象发送“读取通道传感数据”命令且接收 27
信息技术传感器网络第702部分：传感器接口：数据接口GB/T30269.702-2016介绍
GB/T30269.702-2016《信息技术 传感器网络 第702部分：传感器接口：数据接口》是我国传感器网络中的重要标准之一。该标准规定了传感器与物联网设备间的数据交互方式和传输协议等关键方面。
该标准规定了传感器网络中的数据接口类型，包括串行接口、并行接口和网络接口等。其中，串行接口是目前最为常见的一种数据接口类型，通常采用RS232、RS485、USB等标准进行数据传输。而并行接口则主要应用于对传输速率有较高要求的场景，例如高速图像采集等。
此外，该标准还规定了传感器与物联网设备间的数据传输协议，包括MODBUS、OPC、CAN、TCP/IP等多种协议。这些协议可以保证传感器数据的可靠传输，同时还可以提高数据的传输效率。
在使用传感器网络进行数据采集时，需要对传感器接口进行选择和配置。根据不同场景的需求，可以选用不同类型的传感器接口，并选择合适的数据传输协议，以确保数据的快速、准确地传输。
综上所述，GB/T30269.702-2016《信息技术 传感器网络 第702部分：传感器接口：数据接口》是传感器网络中非常重要的一部分标准，它为传感器网络的应用提供了基础和规范。
