数字交通隧道机电设备互联互通接口协议规范
范围与目的
本文件规定了基于数字交通体系的隧道机电系统总体框架、机电设备互联接口的术语和定义、技术要求，适用于基于数字交通体系的隧道机电设备的设计、开发和验证，以及公路隧道的建设、管理、养护、运营等相关信息化系统的物联机电设备建设领域。目的是打通当前公路隧道机电设备之间的信息孤岛，实现隧道机电设备互通互联。
规范性引用文件
- T/ITS0229-XXXX数字交通隧道机电设备物模型规范
- T/ITS0230-XXXX数字交通隧道机电设备交互式控制器规范
- T/ITS0232-XXXX数字交通隧道智能机电系统互联互通网络技术规范
术语、定义和缩略语
定义了智能机电设备、北向接口、南向接口、东西向接口、通风机、一氧化碳和能见度检测器、风向风速检测传感器、分布式软总线等术语，并列举了ADC、DA、DI、DO、IOT、Modbus、OBU、OTA、RTU、UART等缩略语。
总体框架
隧道机电设备互联总体架构分为北向接口、南向接口和东西向接口三种类型：
- 北向接口：智能机电设备接入云平台的接口，采用HTTP或MQTT通信方式，数据格式为XML或JSON。
- 南向接口：各类非智能机电设备通过此接口接入机电系统，支持DI、DO、ADC、UART等接口，通信协议类型见表1。
- 东西向接口：智能机电设备之间的接口协议，基于分布式软总线技术，支持设备间发现连接、组网和传输能力。
北向接口技术规范
- 接口要求：采用统一的通信方式（HTTP或MQTT）和可扩展的数据格式（XML或JSON）。
- 技术要求：
- 交互数据采用物模型规范（详见《T/ITS0229-2022数字交通隧道机电设备物模型规范》）。
- 提供状态查询类、设备控制类等服务，并上报事件内容（运行状态、属性状态、硬件参数、系统参数、日志、心跳、OTA反馈等）。
- 实施双向身份认证和加密处理，对传输信息进行分级保护和数据加密。
南向接口技术规范
- 接口要求：支持DI、DO、ADC、UART等接口中的一种，串行接口支持RS-232、RS-422或RS-485通信。
- 接口需求与功能说明：
- 风机：支持2个DI口、2个DO口，支持正转、反转、停止等功能。
- 照明：支持1个DI口、1个DO口，支持照明灯开、关功能。
- 信号灯：支持4个DI口、4个DO口，宜支持横向信号灯。
- 车道指示牌：支持4个DI口、4个DO口，宜支持横向车道指示牌。
- 情报板：支持RJ45接口，采用TCP协议。
- 卷帘门：支持2个DI口、2个DO口，支持上升、下降功能。
- 一氧化碳和能见度检测器：支持RS485接口，支持Modbus-RTU协议。
- 风向风速检测器：支持RS485接口，支持Modbus-RTU协议。
- 液位检测器：支持RS485接口，支持Modbus-RTU协议。
东西向接口技术规范
- 接口要求：
- 基于分布式软总线技术，屏蔽常见南向通信芯片的差异，提供发现、连接、组网和传输能力。
- 支持设备间不同的物理链路通信，发布即注册并告知其他设备其自身能力。
- 支持物理异构组网，如不同的智能机电设备分别以WiFi和蓝牙方式接入组网。
- 分布式软总线数据结构定义：
- 发现与发布：支持IP和蓝牙模式广播，通过Coap协议进行广播。
- 认证组网：设备之间建立可信认证关系，推荐使用PAKE协议和STS协议。
- 传输：分为字节(Bytes)和消息(Message)两种传输类型，具体格式见表7、表8、表9、表10。
- 数据通讯报文定义：
- 数据帧格式：功能码（2字节）、数据长度（2字节）、数据区（N字节）。
- 接口对应功能码见表11。
