蔡峰高级工程师：矿用5G智能终端数据交互和共享规范研究

       以5G 为代表的新一代移动通信技术开始落地于智能矿山的建设，利用成熟的5G技术，凭借其支持边缘计算、大数据、端到端数据传输的优势，联合UWB等异系统，全方位构建“5G+智能矿山”。其中，5G智能终端和管控平台作为数据传输和共享的节点，成为构建“5G+智能矿山”的重要组成部分。

       在目前的矿山应用场景中，普遍存在设备控制时延高、子系统协同性差、智能终端类型匮乏、数据类型不明确等问题。特别是在矿用5G智能终端与管控平台之间的数据交互和数据共享过程中，不同厂商实现的方式不同，传输协议杂乱，对矿用5G智能终端提出了较高的要求，不同厂商之间的矿用5G智能终端与管控平台很难实现互通。

       “5G+智能矿山”部署架构如下图所示。5G核心网部署在矿井上，通过地面交换机（SPN）与地面5G基站连接；利用井下交换机实现地面5G基站与井下5G基站的连接；矿用5G智能终端与井下5G基站通过无线方式连接。其中，矿用5G智能终端包括矿用5G智能手机、5G平板电脑、5G传感器、5G网关、5G高清摄像头、5G智能矿灯和5G可穿戴智能设备等。矿用5G智能终端通过基站和核心网与包含管控平台的服务器实现数据交互和共享。

       矿用 5G智能终端与管控平台之间数据交互的通信链路如下图所示。矿用5G智能终端通过无线方式将数据通过Uu接口发送至5G基站，5G基站通过有线方式将该数据发送至核心网，核心网将数据发送至包含管控平台的服务器。

       矿用5G智能终端与管控平台数据交互时的流程包括设备信息查询与上报、设备升级、日志采集、告警下发及处理和平台配置下发及处理等。

       数据共享参与实体：数据提供者负责采集和提供数据；数据决策者可识别数据等级以决策数据是否需要共享；数据管理者对数据进行收集、更新、检查、组织和管理，用于确定共享数据的适用范围、权限和安全等级，并向数据提供者反馈和核实；数据消费者向数据管理者请求获取共享数据。

       数据共享安全等级：无条件共享数据的安全等级最低，数据提供者可对任何数据消费者提供数据；有条件共享数据的安全等级中等，数据管理者需要确定数据的共享权限和范围，经数据决策者确定，将满足数据共享的权限和范围发送给数据提供者，数据提供者为数据消费者提供数据；不予共享数据的安全等级最高，数据提供者不能向任何数据消费者提供数据。

       数据共享流程如下图所示。