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书书书犐犆犛９７．０３０犆犆犛犢６０中华人民共和国国家标准犌犅／犜４０４３９—２０２１用于老年人生活辅助的智能家电系统架构模型犛犿犪狉狋犺狅狌狊犲犺狅犾犱犪狆狆犾犻犪狀犮犲狊狊狔狊狋犲犿犳狅狉狅犾犱犲狉狆犲狉狊狅狀狊’犪狊狊犻狊狋犲犱犾犻狏犻狀犵—犃狉犮犺犻狋犲犮狋狌狉犲犿狅犱犲犾 ２０２１０８２０发布２０２２０３０１实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布书书书前 言 本文件按照ＧＢ／Ｔ１．１—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。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国轻工业联合会提出。本文件由全国家用电器标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ４６）归口。本文件起草单位：中国家用电器研究院、中国人民解放军总医院、万源众享联盟科技（北京）有限公司、青岛海尔科技有限公司、美的集团股份有限公司、珠海格力电器股份有限公司、厦门阿玛苏电子卫浴有限公司、海信家电集团股份有限公司、西安庆安制冷设备股份有限公司、宁波先锋电器制造有限公司、无锡小天鹅电器有限公司。本文件主要起草人：马德军、刘荣、郭丽珍、赵之明、孟元光、茹昭、陈挺、陈进、王淼、陈林、侯全舵、陈坚波、孙民、张建华、方庆朕、祖岩岩、孙铭超。Ⅰ犌犅／犜４０４３９—２０２１用于老年人生活辅助的智能家电系统架构模型１ 范围本文件规定了用于辅助老年人生活的智能家电系统的架构模型及释义以及架构模型应用示例。本文件适用于辅助老年人生活的智能家电系统的策划、开发和设计，用于辅助残疾人等对于辅助生活有需求的人群的智能系统的策划、开发和设计也可参照使用。２ 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，仅该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／Ｔ２９００．１０２—２０２０ 电工术语 积极辅助生活ＧＢ／Ｔ２８２１９—２０１８ 智能家用电器通用技术要求３ 术语、定义和缩略语３．１ 术语和定义ＧＢ／Ｔ２９００．１０２—２０２０、ＧＢ／Ｔ２８２１９—２０１８界定的以及下列术语和定义适用于本文件。３．１．１智能家电系统 狊犿犪狉狋犺狅狌狊犲犺狅犾犱犪狆狆犾犻犪狀犮犲狊狊狔狊狋犲犿至少由一个智能家电和其他部件构成的家电系统。 注：系统除包含智能家电产品与相关设备、网络通信系统以及相关服务平台等组成部分外，还包含上述产品、设备、系统和平台的制造商、用户、服务提供商等相关方。［来源：ＧＢ／Ｔ２８２１９—２０１８，３．９，有修改］３．１．２用户 狌狊犲狉使用和／或受益于设备、系统或服务的人。［来源：ＧＢ／Ｔ２９００．１０２—２０２０，８７１０２０５，有修改］３．１．３架构模型 犪狉犮犺犻狋犲犮狋狌狉犲犿狅犱犲犾由智能家电系统的系统部件、辅助水平及过程视图所组成的三维模型，用于将一个具体的使用案例映射到三维概念空间，辅助系统设计和开发。３．１．４辅助水平 犪狊狊犻狊狋犪狀犮犲犾犲狏犲犾按照用户独立生活的能力和所需的辅助程度，从最低程度的辅助到完全辅助及所对应的自动化程度而对用户所需辅助划分的等级。１犌犅／犜４０４３９—２０２１３．１．５日常生活活动 犪犮狋犻狏犻狋狔狅犳犱犪犻犾狔犾犻狏犻狀犵；犃犇犔日常生活中涉及身体自我维持能力的最基本的人类活动。 示例：沐浴、穿衣、进食、上下床或起坐、上厕所和室内走动，上楼梯等。３．１．６工具性日常生活活动 犻狀狊狋狉狌犿犲狀狋犪犾犪犮狋犻狏犻狋狔狅犳犱犪犻犾狔犾犻狏犻狀犵；犐犃犇犔除ＡＤＬ外，与独立生活相关的身体／社交／认知技能的日常活动。 示例：使用交通工具、打电话、购物，以及做饭、家务、清洁、药物管理、财务管理等。３．１．７使用案例 狌狊犲犮犪狊犲能够实现辅助老年人生活的一个典型情况或一系列事件的描述。 注：使用案例的目的是描述问题场景，把解决问题时的时间、空间和技术等方面清晰地体现出来。［来源：ＧＢ／Ｔ２９００．１０２—２０２０，８７１０１０７，有修改］３．１．８辅助技术 犪狊狊犻狊狋犻狏犲狋犲犮犺狀狅犾狅犵狔用于增进、维持或改进人的能力的设备、产品系统、硬件、软件或服务。 注１：辅助技术是一个比辅助器具更广义的术语。 注２：辅助技术可包括辅助服务和为评估、推荐和供给所需的专项服务。［来源：ＧＢ／Ｔ２９００．１０２—２０２０，８７１０４０８，有修改］３．１．９服务 狊犲狉狏犻犮犲为客户创造附加价值的智能家电系统的行为或功能。 示例：系统的配置和维修。［来源：ＧＢ／Ｔ２９００．１０２—２０２０，８７１０１０４，有修改］３．２ 缩略语下列缩略语适用于本文件。ＡＰＰ：应用软件（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅ）ＢＡＮ：建筑局域网（ＢｕｉｌｄｉｎｇＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）ＨＡＮ：家庭局域网（ＨｏｍｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）ＨＤＬＣ：高级数据链路控制（ＨｉｇｈＬｅｖｅｌＤａｔａＬｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌ）ＩＰ：互联网协议（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）ＬＰＷＡＮ：低功耗广域网（ＬｏｗＰｏｗｅｒＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）ＮＡＮ：邻域网（ＮｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）ＰＡＮ：个人网（ＰｅｒｓｏｎａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）ＰＰＰ：点对点协议（ＰｏｉｎｔｔｏＰｏｉｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）ＴＣＰ：传输控制协议（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ）ＵＤＰ：用户数据报协议（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）ＵＩ：用户界面（ＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）ＵＳＢ：通用串行总线（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）２犌犅／犜４０４３９—２０２１ＶｏＩＰ：基于ＩＰ的语音传输（ＶｏｉｃｅｏｖｅｒＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）ＷＡＮ：广域网（ＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）４Ｇ：第四代移动通信系统（ＴｈｅＦｏｕｒｔｈＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）５Ｇ：第五代移动通信系统（ＴｈｅＦｉｆｔｈＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）４ 架构模型及释义４．１ 架构模型架构模型由犡轴（辅助水平）、犢轴（系统部件构成）、犣轴（模型和过程视图）三部分构成，如图１所示。图１ 系统架构模型犡轴：辅助水平，代表用户域，用于来描述用户的多样性、个性化及人的身体、精神随时间变化的状况。犢轴：系统部件构成，用来描述装置、系统与云端服务的交互。犣轴：模型和过程视图，以协调的视角来描述系统架构的不同方面。４．２ 释义４．２．１ 犡轴：辅助水平４．２．１．１ 第０级：独立在该辅助水平上用户不依赖于辅助技术。 注：辅助技术用于健康、娱乐、安全、舒适性等。３犌犅／犜４０４３９—２０２１４．２．１．２ 第１级：一些辅助在该辅助水平上用户在某些或连续的时间点需要辅助技术的一些辅助。４．２．１．３ 第２级：工具性日常生活活动（犐犃犇犔）辅助在该辅助水平上用户需要ＩＡＤＬ的辅助。４．２．１．４ 第３级：日常生活活动（犃犇犔）辅助在该辅助水平上用户需要ＡＤＬ的辅助。４．２．２ 犢轴：系统部件构成４．２．２．１ 装置系统中使用的用来执行某种要求的功能的具体要素或其集合。 注：包括用于用户个人健康、舒适及安全等的装置及传感装置，及可以汇聚用户数据的装置。４．２．２．２ 网关连接具有不同的网络架构及协议的两个计算机网络的功能单元。 注１：网络可以是无线（有线）局域网、广域网，或其他类型的网络。 注２：网关可以是局域网网关、智能设备控制中心等。４．２．２．３ 后端系统（云平台）涵盖了若干功能性部件，用于通过网络连接从网关或装置上收集数据的系统。该系统也可实现网关、装置（如固件升级）的远程管理，及实现部件同智能家电信息系统或其他信息系统的交互。在客户端服务器模式下，平台通常承担服务器角色。４．２．２．４ 应用与服务４．２．２．４．１ 应用同用户交互的程序，或在网络基础设施内部传输信息的程序。４．２．２．４．２ 服务系统为客户创造附加值的行为或功能。 示例：系统配置和维护。４．２．２．５ 智能家电信息系统收集技术及人的资源信息，用于提供某种智能家电系统服务所需的信息的存储、分析、分配及通信。 注：一个智能家电信息系统可以包含各种类型的个人信息。４．２．２．６ 其他信息系统收集智能家电系统服务之外的技术及人的资源信息，提供所需的信息存储、分析、分配及通信，为老４犌犅／犜４０４３９—２０２１年人智能家电系统服务接入各种外部资源。 注：健康信息系统（ＨＩＳ）可以是其他信息系统的一部分。４．２．３ 犣轴：模型和过程视图４．２．３．１ 参与者层参与者层（如图２所示）描述所有按照使用案例信息，使用系统界面同智能家电系统交互、做出决策和交换信息的参与者和角色。执行不同任务的不同类别参与者（如可视化、数据收集、数据管理等）可按照辅助水平及其角色和访问系统的方式分组。通过系统界面（用户界面）发生交互。因此，使用案例文件中的参与者层可作为使用案例分析及对系统的其他层，如功能、信息和通信层等进行描述的出发点。该层仅代表能够从智能家电系统获益或使用系统的参与者。间接的参与者，如系统管理者，将在利益相关者层体现。图２ 参与者层４．２．３．２ 通信层通信层主要负责数据从网络通信的物理层的装置端（来源）传输到物理层的接收端（终点）。本层描述在现有的智能家电生态系统中不同的网络中，采用什么协议来传输数据（如ＢＡＮ、ＷＡＮ、ＮＡＮ、ＨＡＮ、ＰＡＮ等，示意图如图３所示）。图３ 犅犃犖、犠犃犖、犖犃犖、犎犃犖、犘犃犖示意图５犌犅／犜４０４３９—２０２１４．２．３．３ 信息层（数据模型层）信息层（如图４所示）包含了智能家电系统或服务中使用的数据模型。数据模型根据数据及服务的定义及格式来表达业务。即，按系统或服务的目标，定义领域的结构，以及系统装置、应用及服务、智能家电信息系统怎样交换信息（或使用、分享信息等）。本质上，数据模型可用来描述系统的三个主要方面：概念化的数据模型、逻辑上的数据模型及物理数据模型。该层也可以包含代表了政策、标准和访问控制的管理模型。该模型可用几种方式或工具来表示，如本体，ＵＭＬ类图，或概念图、实体关系模型等。数据可使用不同类型的、聚焦于传输对象的协议进行传输，用网络来交换信息的格式在通信层描述。图４ 信息层４．２．３．４ 功能层该层通过规范功能数据流的方式，描述服务所执行的必要功能，使利益相关方及参与者对业务的需求具体化。按系统或服务目标，这些数据流用来描述智能家电系统从装置、网关上获取数据直至将其提供给平台、应用和服务及智能家电信息系统这一流程中智能家电系统的必要元素。内部控制流如图５所示。６犌犅／犜４０４３９—２０２１图５ 内部控制流４．２．３．５ 利益相关者层该层代表涉及智能家电生态系统的所有角色或有利益关系的。按照在最终解决方案中的参与度，利益相关方可分为下列几种（如图６所示）：ａ） 内部（核心）的：直接同解决方案相互作用，与解决方案有直接利益的相关方。ｂ） 关联（直接）的：生态系统中的其他相关方，可能不直接同解决方案相互作用，但通常主持或控制项目方案，与解决方案的成功直接相关。从经济关系来看，项目的失败也会对他们造成损失。ｃ） 外部（间接）的：代表了更宽泛的解决方案运行环境。生态系统之外的，但对于项目仍是重要的和间接关联的利益相关方。图６ 利益相关者层７犌犅／犜４０４３９—２０２１４．２．３．６ 业务层业务层（如图７所示）提供了涉及参与者和利益相关方目标的信息交换。该层依据业务目标、参与者、利益相关方及使用案例来规划内容管理（业务案例用于提升业务目标）。应用于特定智能家电生态系统的法规和经济约束可在本层描述。图７ 业务层５ 架构模型应用示例架构模型应用示例见附录Ａ。８犌犅／犜４０４３９—２０２１附 录 犃（资料性）架构模型应用示例犃．１ 具有药品存储和提醒功能的智能冰箱系统犃．１．１ 使用案例描述药品购买的场景，冰箱定时上报药品存储情况，平台检查存储的药品不多了，推送