PAGEPAGE1Haystack智能設備數據和工程數據建模標準 基于ProjectHaystack開源數據建模標準的建筑系統(tǒng)和設備數據建模指南規(guī)范v2017-08-28由北京水木天工科技有限公司翻譯1.0目標：這個模型標準的目的是提供一套統(tǒng)一的、標準化的方法，用于命名和描述數據點，數據點用于表示包括設備自動化系統(tǒng)、設備系統(tǒng)、能源計量系統(tǒng)、移動設備在內的其他智能設備等相關信息，與設備相關的描述性信息，也可稱為元數據。1.1背景：現代自動化系統(tǒng)和智能設備可以輕松收集大量數據，包括環(huán)境條件，設備運行狀態(tài)，能源用量和效率等。然而事實上，這些數據通常沒有統(tǒng)一標準，或以低級自定義的格式存在，如果不通過投入大量人力，很難對其進行趨勢判斷，性能分析，或生成有用的報告及可視化工作。結果是現在有大量的非結構化數據充斥在我們周圍，但我們卻不能輕易地從中獲得價值。將智能設備的數據轉化為可操作的智能數據的第一步是給出數據“上下文”，以便我們準確地理解每條數據的意思，以及其整個系統(tǒng)中的含義。例如，如果需要將空調機組的送風溫度和回風溫度進行比較，我們如何實現？目前，我們了解一個數據點的含義，通常是通過破譯當初由系統(tǒng)集成商在系統(tǒng)調節(jié)階段隨意起的名稱，例如“DA_TEMP”。

鑒于以前針對建筑系統(tǒng)和設施運維相關的數據點命名還沒有共同接受的統(tǒng)一標準，所以行業(yè)面臨的一個關鍵挑戰(zhàn)是建立一套常用的詞匯集，用于描述不同建筑系統(tǒng)收集的信息含義。從復雜系統(tǒng)的角度來看待這個挑戰(zhàn)，顯而易見，即使能夠標準化命名，也不可能僅通過數據點名稱來獲取所需的全部信息。例如，建立一個完整的送風系統(tǒng)模型時，需要確定每臺空調機組（AHU）對應了哪些變風量系統(tǒng)（VAV）末端；或者在配電系統(tǒng)中需要了解支路電表和設備負載之間的具體關系。建立了這樣的模型，可以從系統(tǒng)層面，建筑層面，甚至從整個建筑投資組合的層面進行數據分析。這些信息如果都通過點的名稱來描述，將使點的名稱長得無法接受，因此需要對數據點結構化。ProjectHaystack的使命是定義一種方法和常用詞匯表，使建筑系統(tǒng)和智能設備的模型可以實現在各種不同軟件和基于Web的應用程序中實現自動解釋。這將使業(yè)主，運營商，制造商和服務提供商更有效地從智能系統(tǒng)收集來的海量數據中獲得價值。Haystack標準涵蓋了建筑系統(tǒng)和相關智能設備的整個價值鏈。業(yè)主和咨詢公司通過對建筑內樓宇自控系統(tǒng)和類似系統(tǒng)中包含的數據以Haystack標準約定，從而確保形成有統(tǒng)一標準的系統(tǒng)數據組織，并易于與外部應用集成。Project-Haystack組織還促進了Haystack語義標簽與其他相關標準的“映射”。2.0技術概述2.1總體設計概念：對于建筑物和設備系統(tǒng)的Haystack數據建模標準，是基于時下廣泛接受的“標簽”概念定義的，如下所述。標簽：標簽是以“鍵/值”對定義的，與AHU（空調機組），電表等實體相關聯(lián)。標簽非常簡單，并且可動態(tài)調整結構，可以靈活的為不同系統(tǒng)和設備建立標準化模型。標簽是一種建模技術，可以輕松的在每個任務、每個項目或每個設備的基礎上定制數據模型，同時保留供外部應用程序使用標準的定義的方法和詞匯表來解釋的能力。標簽應支持以下基本數據元素的定義：實體：實體是現實世界中物體的抽象。實體包括站點，設施，設備，傳感器點，氣象站等。在軟件系統(tǒng)中，建模后的實體可以是數據庫中的一條記錄，也可以是樓宇自動化系統(tǒng)中的一個對象，或者可能只是csv文件中的一行代碼或一頁電子表格。Id：id標簽用于使用Ref值類型對系統(tǒng)中實體的模型進行唯一標識。Ref值類型由單獨的應用決定。實體的范圍可能未定義，但在給定的系統(tǒng)或項目中必須是唯一的。該標識符可在其他實體或者系統(tǒng)中關聯(lián)和引用。Dis：Dis標簽與實體一起使用來定義用于描述實體的顯示文本。Dis值應該設置的比較短（少于30或40個字符），并為用戶完整描述實體。標簽種類：定義標簽應遵循如下提供的標簽值類型：Marker:這個標簽類型是一個沒有對應值的標記標簽。Marker標簽用于表示一個“類型”或“是”關系。Bool:布爾值"true"或"false".Number:用于測量計數的整數或浮點數，通常為所測量的值定義了度量單位。Str:表示一個Unicode字符。Uri:統(tǒng)一資源定位符Ref:引用另一個實體。這個標簽類型用于相互引用實體，雖然Haystack項目目前尚未規(guī)定具體的說明或參考機制。引用標簽的格式需要使用前導符“@”，同時要使用特定的ASCII字符子集：a-z，A-Z，0-9，下劃線，冒號，破折號或點。Bin：二進制標簽，具有格式為Bin（MIME/plain）的MIME類型的二進制數據類型。Date：日期標簽，參照ISO8601規(guī)定的日期格式：年，月，日，例如：2011-06-07。Time：時間標簽，參照ISO8601規(guī)定的時間格式：小時，分，秒，例如：09:51：:27.354。

DateTime：數據時間標簽，參照ISO8601規(guī)定的時間，時間戳后跟時區(qū)名稱，例如：2011-06-07T09:51:27-04:00New_York2012-09-29T14:56:18.277ZUTC使用示例：以下為描述一個站點實體的示例：id:@whitehousedis:"WhiteHouse"sitearea:55,000ft2geoAddr:"1600PennsylvaniaAvenueNW,Washington,DC"tz:"New_York"weatherRef:@weather.washington該示例展現的實體由七個標簽描述：id，site，dis，area，geoAddr，tz和weatherRef。通常，每個標簽為一行或用逗號分隔。site標簽沒有明確的值，它被認為是Marker標簽。dis，geoAddr和tz標簽具有字符串值，通常由雙引號指示，也可以進一步標準化。area標簽以數值結合ft2或m2的單位表示。weatherRef標簽是對另一個實體的引用，通常用“@”字符開頭表示。2.2標準標簽庫和可擴展性標準庫：ProjectHaystack數據建模標準提供了一個標準標簽的綜合庫，用于描述常用設備，系統(tǒng)和設備類型。標準開發(fā)社區(qū)提供了公開的論壇，用于行業(yè)專家和有關各方針對各種設備，系統(tǒng)和應用程序的標簽和標準模式進行討論，提交，微調并最終批準標簽。討論過程是公開的，透明的，以便持續(xù)開發(fā)和完善這種分類法，使其能夠對行業(yè)內外的普遍的設施工程數據進行語義定義。3.0RESTAPIProjectHaystack數據建模標準提供了一套文檔化的表示狀態(tài)轉移，應用程序編程接口（RESTAPI），定義了一種簡單的機制在Web服務上交換“標簽化”數據。REST服務器被編程實現一系列“操作”。操作是接收請求并返回響應的uri。標準操作定義為查詢數據庫，設置訂閱或讀/寫時序數據的歷史。操作是可插入的，供應商可以自定義增值功能的開放性REST接口，以實現其更多的業(yè)務應用。請求和響應都被建模為網格（grids）。網格使用標準的多用途Internet郵件擴展（MIME）類型進行網格序列化編碼，可以通過HTTP內容協(xié)商和其他標準化Web服務協(xié)議進行插入。ProjectHaystackRESTAPI的“操作”的設計更像是一個遠程過程調用（RPC）模型，“REST”這個詞是用來區(qū)分不同的設計，從傳統(tǒng)的Web服務，使用可擴展標記語言（XML）、簡單對象訪問協(xié)議（SOAP），和其他的互聯(lián)網標準，雖然目前的設計可以很容易地通過這些技術實現。4.0應用Haystack數據建模標準的目標是確保構建系統(tǒng)、設備和相關數據的一致性建模。下面的應用需求概述了建模標準在建筑物、能源和設施管理中的應用。

4.1最小模型要求：Haystack項目的實施應該利用定義的數據建模標簽來創(chuàng)建一個擴展的、連貫的模型，在面向設施的應用程序中使用以下最小項、層次結構和關系：Sites：包括顯示名稱，描述，大?。娣e）這三個作為最少條件。強烈推薦參考互聯(lián)網可用的氣象站，并創(chuàng)建標簽反映站點的其他相關特征，如建造時間，設施使用類型，占用類別，運行時間表，建筑系統(tǒng)類型（例如，中央暖通空調（HVAC））Equipment：包括通過ID引用和顯示名作為站點的標準化關聯(lián)。還推薦設備和軟件供應商、型號、安裝年份和類似的描述性元數據。Points：包括通過ID引用，與站點和設備的標準化關聯(lián)，計量單位作為最小條件。在可能的情況下，推薦增加可接受值的范圍。4.2通過RESTAPI訪問ProjectHaystack模型：軟件和Web服務應用程序包括控制系統(tǒng)設備將使用ProjectHaystack標準發(fā)布的ProjectHaystackRESTAPI來公開上述模型的定義，在地址：/doc/Rest公開并保持更新。4.3軟件參考實現：Project-haystack標準提供了在Java中的一個參考實現，對應用軟件的HaystackREST協(xié)議的實現提供的示例代碼。4.4商業(yè)可用產品的開源代碼模塊。ProjectHaystack社區(qū)已經開發(fā)并提供了一個全面實施的Haystack協(xié)議，基于NiagaraAX系統(tǒng)的軟件模塊。該模塊稱為NHaystack，根據學術免費許可證（“AFL”）3.0版許可?？赏ㄟ^站點公開訪問NHaystack軟件模塊并進行維護。當使用NiagaraAX的系統(tǒng)