GB-T 43958-2024 林草物聯網 面向視頻的無線傳感器網絡技術要求

ICS35.100.01CCSL66中華人民共和國國家標準GB/T43958—2024林草物聯網面向視頻的無線傳感器網絡技術要求Forestryandgrasslandinternetofthings—Technicalrequirementsforvideobasedonwirelesssensornetwork2024-04-25發(fā)布2024-04-25實施國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會ⅠGB/T43958—2024前言 Ⅲ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14縮略語 25體系架構 26設備要求 36.1基本要求 36.2采集設備 36.3網絡傳輸設備 46.4存儲設備 66.5解碼與顯示設備 10ⅢGB/T43958—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由國家林業(yè)和草原局提出。本文件由全國林業(yè)和草原信息標準化技術委員會(SAC/TC386)歸口。本文件起草單位:中國電子技術標準化研究院、國家林業(yè)和草原局信息中心、中國電子技術標準化研究院華東分院、浙江大華技術股份有限公司、深圳賽西信息技術有限公司、深圳市海思半導體有限公司、宜昌市森林資源監(jiān)測站、昆明市森林資源管理總站、北京賽西科技發(fā)展有限責任公司、航天科工(北京)空間信息應用股份有限公司、重慶郵電大學、浙江省林業(yè)信息宣傳服務中心、中國航天科工信息技術研究院、上海交通大學。1GB/T43958—2024林草物聯網面向視頻的無線傳感器網絡技術要求1范圍本文件規(guī)定了面向視頻應用的林草物聯網無線傳感器網絡的技術要求。本文件適用于面向視頻應用的林草物聯網無線傳感器網絡系統(tǒng)的設計、開發(fā)和應用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T4208—2017外殼防護等級(IP代碼)GB/T15629.3—2014信息技術系統(tǒng)間遠程通信和信息交換局域網和城域網特定要求第3部分:帶碰撞檢測的載波偵聽多址訪問(CSMA/CD)的訪問方法和物理層規(guī)范GB/T15629.1103—2006信息技術系統(tǒng)間遠程通信和信息交換局域網和城域網特定要求第11部分:無線局域網媒體訪問控制和物理層規(guī)范:附加管理域操作規(guī)范GB/T15629.15—2010信息技術系統(tǒng)間遠程通求第15部分:低速無線個域網(WPAN)媒體訪問控制和物理層規(guī)范GB/T28181—2022公共安全視頻監(jiān)控聯網系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術要求GB/T30269.2—2013信息技術傳感器網絡第2部分:術語GB/T43957—2024林草物聯網面向視頻的無線傳感器網絡媒體訪問控制和物理層協議SJ/T11292—2016計算機用液晶顯示器通用規(guī)范SJ/T11343—2015數字電視液晶顯示器通用規(guī)范3術語和定義GB/T30269.2—2013界定的以及下列術語和定義適用于本文件。林草物聯網forestryandgrasslandinternetofthings在森林、草原、濕地、荒漠化和沙化等環(huán)境中,通過感知設備,按照約定的協議,進行物與物之間的信息交換和通信,實現智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等功能的系統(tǒng)。[來源:LY/T2413.2—2015,3.1.1,有修改]3.2無線網橋wirelessbridge利用無線傳輸方式實現在兩個或多個網絡之間搭起通信的橋梁。2GB/T43958—20244縮略語下列縮略語適用于本文件。4G:第四代移動通信技術(4thGenerationMobileCommunicationTechnology)5G:第五代移動通信技術(5thGenerationMobileCommunicationTechnology)ACK:確認字符(AcknowledgeCharacter)DVR:硬盤錄像機(DigitalVideoRecorder)FTP:文件傳輸協議(FileTransferProtocol)HTTPS:超文本傳輸安全協議(HypertextTransferProtocolSecure)IP:互聯網協議地址(InternetProtocolAddress)IPC:進程間通信(InterProcessCommunication)LTE:長期演進(LongTermEvolution)NVR:網絡硬盤錄像機(NetworkVideoRecorder)ONVIF:開放型網絡視頻接口論壇(OpenNetworkVideoInterfaceForum)RAID:獨立冗余磁盤陣列(RedundantArrayofIndependentDisks)RTCP:實時傳輸控制協議(RealtimeTransportControlProtocol)RTP:實時傳輸協議(RealtimeTransportProtocol)RTSP:實時流傳輸協議(RealTimeStreamingProtocol)SDK:軟件開發(fā)工具包(SoftwareDevelopmentKit)SNMP:簡單網絡管理協議(SimpleNetworkManagementProtocol)TFTP:簡單文件傳送協議(TrivialFileTransferProtocol)USB:通用串行總線(UniversalSerialBus)WSN:無線傳感器網絡(WirelessSensorNetwork)5體系架構面向林草視頻應用的WSN體系架構如圖1所示,分為WSN感知層、WSN承載層和WSN應用服務層。3GB/T43958—2024圖1體系架構感知層主要包括采集設備,包括音視頻采集設備、支持無線網橋的雙光譜熱成像設備等。承載層即基礎支撐網絡,把采集到的視頻圖像數據傳輸到應用服務層。承載層主要包括3種傳輸方式:運營商網絡、無線網橋和其他網絡,其他網絡可包括局域網、無線局域網等。應用服務層主要包括存儲設備、解碼設備和顯示設備。監(jiān)控中心一般包括大屏顯示系統(tǒng)、會議發(fā)言系統(tǒng)、數據存儲系統(tǒng)、動力環(huán)境系統(tǒng)、消防系統(tǒng)和網絡系統(tǒng)等幾個主要部分。面向視頻的無線傳感器網絡的關鍵設備包括:采集設備、網絡傳輸網絡設備、存儲設備、解碼與顯示設備。6設備要求6.1基本要求視頻監(jiān)控聯網系統(tǒng)的信息交換、傳輸、控制的設備應符合GB/T28181—2022。6.2采集設備6.2.1音視頻采集設備音視頻采集設備應支持2G、3G、4G和/或5G網絡。音視頻采集設備應滿足下述條款:a)產品外殼防護等級符合GB/T4208—2017要求的IP65以上等級要求;b)電源適應性檢驗:樣機在額定電壓的±20%的供電條件下,能正常工作;c)低照度滿足彩色≤0.001lx,黑白≤0.0001lx;d)在環(huán)境溫度-40℃~60℃下正常工作;e)具有10%的抗丟包能力,在10%的網絡丟包環(huán)境中,設備預覽圖像效果良好,不卡頓;f)因各種原因導致與網絡鏈接斷開,當與網絡恢復鏈接時,能自動偵測到網絡狀態(tài)的恢復,并自動與網絡建立連接,斷網情況下,信息自動存儲到本地存儲卡,網絡恢復后自動上傳;4GB/T43958—2024g)支持HTTPS通信協議,不存在已公布的漏洞,通信報文中不應存在明文格式的用戶身份鑒別信息;h)默認不開啟遠程終端協議(Telnet)、FTP和TFTP服務,并對未使用的服務及端口默認關閉;i)對接收的異常數據包進行識別和處理,異常數據包不能影響樣機系統(tǒng)服務能力圖像分辨率:j)主碼流像素不低于1080P,幀率不低于25幀/s。6.2.2支持無線網橋的雙光譜熱成像設備支持無線網橋的前端雙光譜熱成像設備應滿足下述條款:a)產品外殼防護等級符合GB/T4208—2017要求的IP65以上等級要求;b)電源適應性檢驗:樣機在額定電壓的90%~110%的供電條件下,能正常工作;c)低照度滿足彩色≤0.001lx,黑白≤0.0001lx;d)支持雨刷功能,通過手動或自動方式開啟雨刷;e)在環(huán)境溫度-40℃~60℃下能正常工作;f)具有10%的抗丟包能力,在10%的網絡丟包環(huán)境中,設備預覽圖像效果良好,不卡頓;g)在設備正常工作時,如果網絡斷開,將抓拍圖片和錄像文件存儲于樣機內置SD卡中,當網絡恢復后,再將這些圖片和錄像文件上傳至指定的FTP服務器。6.3網絡傳輸設備6.3.1運營商網絡運營商網絡主要指2G/3G/4G/5G移動通信網絡,通過該網絡實現林區(qū)信號覆蓋。移動通信網絡應滿足下述條款:a)覆蓋半徑達30km以上;b)上行速率不低于10Mbit/s,達50Mbit/s;c)下行速率不低于50Mbit/s,達100Mbit/s;d)基站單扇區(qū)支持前端采集設備并發(fā)接入數量不低于10個,支持并發(fā)接入數量不低于50個。6.3.2無線網橋無線網橋有3種組網方式,分別是點對點方式、點對多點方式和中繼方式,如圖2、圖3、圖4所示。圖2點對點方式5GB/T43958—2024標引序號說明:無線網橋網線無線光纖圖3點對多點方式圖4中繼方式無線網橋實現視頻穩(wěn)定傳輸,應滿足下列要求:a)產品外殼防護等級符合GB/T4208—2017要求的IP65以上等級要求;b)5km網橋在5km處點對點傳輸速率達到200Mbit/s以上;c)10km網橋在10km處點對點傳輸速率達到200Mbit/s以上;d)20km網橋在20km處點對點傳輸速率達到200Mbit/s以上;e)支持ACK超時自動調整,根據距離自動匹配ACK;f)支持時分多址功能,解決隱藏節(jié)點問題,實現點對多點網絡性能的大幅提升;g)支持虛擬局域網劃分,實現業(yè)務與管理,業(yè)務與業(yè)務之間的隔離;h)支持10MHz、20MHz、40MHz、80MHz,滿足不同場景下的傳輸需求;i)支持SNMP管理;j)支持以太網供電。6GB/T43958—20246.3.3其他網絡若支持局域網傳輸,應符合GB/T15629.3的要求。若支持無線局域網傳輸,應符合GB/T15629.1103—2006的要求。若支持其他短距離傳輸,應符合GB/T43957—2024、GB/T15629.15—2010等相關要求。6.4存儲設備6.4.1分布式存儲設備分布式存儲設備包括NVR、DVR,應滿足下列要求。a)兼容接入:NVR能接入IPC、網絡球機、網絡視頻服務器等,參考ONVIF和GB/T28181—2022等標準要求接入第三方IPC;DVR能接入模擬攝像機、模擬球機等。b)視頻參數調節(jié):設備能通過本地或遠程對每個通道視頻編碼參數獨立調節(jié),包括分辨率、幀率、碼率、視頻質量等。c)視頻預覽:設備能實現多畫面預覽,多畫面模式和預覽畫面順序可調。視頻預覽具有自動輪巡模式,輪巡周期可設。d)錄像類型:設備具有分時段定時錄像、移動偵測錄像、報警錄像等多種錄像模式。e)斷網續(xù)傳:NVR設備具有斷網續(xù)傳功能。f)錄像檢索:NVR、DVR能通過通道號、錄像類型、起止時間等條件快速檢索到錄像文件。g)錄像回放:設備支持單路回放、多路回放,回放時可支持快放、慢放、單幀播放、局部電子放大等功能。h)錄像備份:設備支持通過USB接口備份及NAS網絡存儲備份,支持錄像文件檢索后批量備份,及回放時剪輯備份。i)硬盤管理:設備支持硬盤狀態(tài)監(jiān)測功能,支持查看并顯示硬盤溫度、振動、鏈路穩(wěn)定性健康狀態(tài)信息?？刹榭醋罱?d內的硬盤狀態(tài)詳細信息。j)濃縮播放功能:設備進行回放時,通過智能回放可在錄像中設定智能規(guī)則檢索,在播放事件軸上標記出智能事件錄像文件?；胤胚^程中,無智能事件的錄像采用快速模式播放,有智能事件的錄像采用正常模式播放。k)熱成像分析:當接入具有熱成像功能的IPC時,設備支持火點、測溫、溫差報警聯動。l)在線升級:設備能通過瀏覽器或客戶端軟件實現在線升級。m)用戶管理:設備支持添加用戶、設置用戶權限,以便不同用戶享有不同操作權限。n)恢復出廠設置和重啟:設備具有恢復出廠設置和重新啟動功能,設備異常掉電或重啟,能保存掉電前或重啟前的配置信息。p)視音頻編解碼:NVR、DVR支持音視頻解碼。GB/T28181—2022中第5章、第6章的相關規(guī)定。r)軟件端口:設備采用的網絡協議,應支持認證登陸或認證訪問。s)RAID功能:設備具有RAID功能。t)認證訪問:對設備管理和控制的訪問,應經過用戶名和密碼認證登錄。u)認證過程應防暴力破解:用戶遠程連續(xù)失敗登錄達到一定的次數,鎖定用戶訪問的IP;本地用7GB/T43958—2024戶連續(xù)失敗登錄達到一定的次數,鎖定用戶賬戶。鎖定期間已經登錄設備的用戶不受鎖定影響。v)HTTPS加密:設備應支持HTTPS加密,支持創(chuàng)建私有證書,創(chuàng)建私有證書請求以及上傳已簽名證書等,網絡登錄、配置等通過加密傳輸。w)高級加密標準(AES)加密:設備應支持AES等碼流加密算法,即使實時碼流被截獲,也會因為無密鑰無法解碼。x)具備加密技術:用戶操作過程中,涉及樣機敏感數據的信令交互,采用加密技術在網絡中傳輸。y)具備防火墻能力:設備具備防火墻能力,能抗ICMP洪泛攻擊、防半連接攻擊等其他攻擊。6.4.2中心視頻存儲總體要求中心視頻存儲系統(tǒng)應滿足下列條款。a)采用視頻流數據直存技術,降低傳輸路由器,同時避免因服務器文件系統(tǒng)損壞帶來的單點故障風險發(fā)生。b)支持標準計算機系統(tǒng)接口iSCSI協議存儲;支持RTP、RTCP、RTSP、UDP、HTTP、NTP、SNMP等網絡協議。c)符合GB/T28181—2022的要求,保障對不同廠家前端設備的兼容性。d)數據存儲周期不低于90d。中心存儲設備技術指標及相關要求見表1所示。表1存儲設備技術指標及相關要求技術指標相關要求架構≥4U機架式雙控制器處理器≥2個4核處理器高速緩存≥16GB,可擴展至64GB操作系統(tǒng)正版64位Linux存儲專用系統(tǒng)硬盤接口≥24個SATA或SAS接口,支持SSD/SATA硬盤混插支持3.5寸硬盤,支持1TB以上硬盤RAID級別支持RAID0/1/3/5/6/10/50或支持網絡RAID:N+M:K網絡接口≥8個千兆以太網卡,可擴展≥8個GE或≥4個10GE≥2個千兆以太網卡(管理口)USB接口≥2個USB接口其他端口≥2個12GbpsSAS3.0擴展口,≥1個RS232,≥1個eSATA接口電源1+1冗余電源,可支持2+1、2+2環(huán)境溫度工作狀態(tài):5℃~35℃儲藏狀態(tài):-20℃~70℃環(huán)境濕度工作狀態(tài):相對濕度20%~80%(無結冰、無凝露)儲藏狀態(tài):相對濕度5%~90%(無結冰、無凝露)其他設備具有3C認證證書8GB/T43958—2024視頻云存儲云存儲設備應滿足下列要求:a)支持集群化、虛擬化的架構,對外提供統(tǒng)一接口進行服務;b)支持實時負載均衡,數據寫入隨機離散化方案,避免設備故障時數據不可讀。存儲管理服務器存儲管理服務器的技術指標及相關要求見表2。表2存儲管理服務器技術指標及相關要求技術指標相關要求高度≥2U機架式中央處理器配置≥2個6核處理器內存≥32GB硬盤配置≥1塊150GB,2.5英寸SSD和2塊3.5英寸SATA,1TB企業(yè)級機械硬盤支持RAID0/1/5/6/10支持SAS/SATA硬盤混插網卡配置≥2個千兆以太網卡,支持擴展萬兆卡支持網絡喚醒、網絡冗余、負載均衡顯卡集成顯示控制器,16MB顯存功能與性能用于部署云存儲管理軟件電源1+1冗余電源,最大支持1200W風扇按需配置調速系統(tǒng)風扇其他端口配置≥4個USB3.0接口,≥1個VGA接口,≥1個串口操作系統(tǒng)Linux64位操作系統(tǒng)管理功能提供元數據和云存儲服務的管理功能環(huán)控可靠性工作溫度:10℃~35℃儲藏溫度:-40℃~55℃工作時最大相對濕度90%(40℃)振動頻率5Hz~150Hz,加速度≤20m/s2,振幅≤0.15mm沖擊峰值加速度150m/s2~300m/s2,持續(xù)時間≤11ms碰撞峰值加速度100m/s2~150m/s2,次數1000次其他設備具有3C認證證書存儲節(jié)點存儲節(jié)點的技術指標及相關要求見表3所示。9GB/T43958—2024表3存儲節(jié)點技術指標及相關要求技術指標相關要求高度≥4U機架式中央處理器配置≥1個4核8線程處理器內存≥16GBSSD≥150GBSSD硬盤接口≥24個SATA或SAS接口,支持SSD/SATA硬盤混插支持3.5寸硬盤,支持1TB、2TB、3TB、4TB、6TB、8TB、10TB硬盤RAID級別支持網絡RAID:N+M:K網卡≥6個千兆以太網卡,≥1個百兆以太網卡(管理口)USB接口≥3個USB接口其他端口≥8個千兆數據電口,≥1個RS232,≥1個eSATA接口電源1+1冗余電源,可支持2+1環(huán)境溫度工作溫度:5℃~35℃儲藏溫度:-20℃~70℃環(huán)境濕度工作狀態(tài):相對濕度20%~80%(無結冰、無凝露)儲藏狀態(tài):相對濕度5%~90%(無結冰、無凝露)操作系統(tǒng)正版Linux64位操作系統(tǒng)其他設備具有3C認證證書6.4.3功能要求視頻存儲.1視頻錄像視頻錄像應滿足下列條款:a)支持視頻圖像信息數據通過GB/T28181—2022、ONVIF等規(guī)定的協議流直存云存儲;b)支持指定攝像機、指定錄像類型、指定時間段的錄像存儲。6.4.3.1.2視頻檢索視頻檢索支持按設備編碼、錄像保存的類型、指定時間段等條件查詢錄像數據。6.4.3.1.3視頻回放視頻回放應滿足下列條款:a)支持根據設備編碼、錄像保存的類型、指定時間段對錄像數據進行回放;b)支持錄像的快速播放、慢速播放、倒序回放;c)支持開始、暫停/恢復、停止錄像回放。10GB/T43958—20246.4.