Národní předmluva

Informace o citovaných dokumentech

ISO/IEC 20924 zavedena v ČSN ISO/IEC 20924 (36 9020) Internet věcí (IoT) – Slovník

Souvisící ČSN

ČSN EN 61508 (soubor) (18 0301) Funkční bezpečnost elektrických/elektronických/programovatelných elektro-
nických systémů souvisejících s bezpečností

ČSN EN IEC 62443-4-1 (18 0304) Bezpečnost pro systémy průmyslové automatizace a řízení – Část 4-1: Poža-
davky na životní cyklus vývoje bezpečného výrobku

ČSN EN ISO/IEC 27001 (36 9797) Informační technologie – Bezpečnostní techniky – Systémy řízení bezpečnosti informací – Požadavky

ČSN EN ISO/IEC 27002 (36 9798) Informační technologie – Bezpečnostní techniky – Soubor postupů pro opatření bezpečnosti informací

ČSN ISO/IEC 27017 (36 9710) Informační technologie – Bezpečnostní techniky – Soubor postupů pro opatření bezpečnosti informací pro cloudové služby založený na ISO/IEC 27002

ČSN ISO/IEC 27018 (36 9709) Informační technologie – Bezpečnostní techniky – Soubor postupů na ochranu osobně identifikovatelných informací (PII) ve veřejných cloudech vystupujících jako zpracovatelé PII

ČSN ISO/IEC 27031 (36 9801) Informační technologie – Bezpečnostní techniky – Směrnice pro připravenost informačních a komunikačních technologií pro kontinuitu činnosti organizace

ČSN ISO/IEC 27033 (soubor) (36 9701) Informační technologie – Bezpečnostní techniky – Bezpečnost sítě

ČSN ISO/IEC 27034-1 (36 9703) Informační technologie – Bezpečnostní techniky – Bezpečnost aplikací – Část 1: Přehled a pojmy

ČSN ISO/IEC 27035 (soubor) (36 9799) Informační technologie – Bezpečnostní techniky – Řízení incidentů bezpečnosti informací

ČSN ISO/IEC 27040 (36 9849) Informační technologie – Bezpečnostní techniky – Zabezpečení úložišť dat

ČSN ISO/IEC 29100 (36 9705) Informační technologie – Bezpečnostní techniky – Rámec soukromí

ČSN ISO/IEC 29101 (36 9708) Informační technologie – Bezpečnostní techniky – Rámec architektury soukromí

ČSN ISO/IEC 29134 (36 9712) Informační technologie – Bezpečnostní techniky – Směrnice pro posuzování
dopadu na soukromí

ČSN ISO/IEC 29151 (36 9711) Informační technologie – Bezpečnostní techniky – Soubor postupů na ochranu osobně identifikovatelných informací

ČSN ISO/IEC/IEEE 15288 (36 9042) Systémové a softwarové inženýrství – Procesy životního cyklu systému

ČSN ISO 31000 (01 0351) Management rizik – Směrnice

ČSN EN 31010 (01 0352) Management rizik – Techniky posuzování rizik

Vysvětlivky k textu převzaté normy

Pro účely této normy byly použity následující anglické termíny v původní podobě, vzhledem k rozšíření těchto termínů v odborné komunitě a/nebo absenci českého ekvivalentu:

cloud computing, edge computing, edge data, end-to-end, fog computing, master-slave, mesh, middleware,
peer-to-peer, plug & play, point-to-point, upstream

Upozornění na národní poznámky

Do Předmluvy byla doplněna národní poznámka odkazující na adresu v této české verzi mezinárodní normy.

Vypracování normy

Zpracovatel: Ing. Vladimír Pračke, IČO 40654419

Technická normalizační komise: TNK 42 Výměna dat

Pracovník České agentury pro standardizaci: Ing. Miroslav Škop

Česká agentura pro standardizaci je státní příspěvková organizace zřízená Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví na základě ustanovení § 5 odst. 2 zákona č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů.

MEZINÁRODNÍ NORMA

Internet věcí (IoT) – Referenční architektura ISO/IEC 30141 První vydání
2018-08

ICS 35.020

Obsah

Strana

Předmluva..................................................................................................................................................................................................... 7

Úvod................................................................................................................................................................................................................ 8

1......... Předmět normy................................................................................................................................................................................ 9

2......... Citované dokumenty....................................................................................................................................................................... 9

3......... Termíny a definice........................................................................................................................................................................... 9

4......... Zkrácené termíny............................................................................................................................................................................. 9

5......... Shoda s referenční architekturou Internetu věci (IoT RA)...................................................................................................... 10

6......... Záměry a cíle IoT RA..................................................................................................................................................................... 10

6.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 10

6.2...... Charakteristiky............................................................................................................................................................................... 11

6.3...... Konceptuální model...................................................................................................................................................................... 11

6.4...... Referenční model a hlediska architektury................................................................................................................................ 11

7......... Charakteristiky systémů IoT........................................................................................................................................................ 12

7.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 12

7.2...... Charakteristiky důvěryhodnosti systému IoT........................................................................................................................... 13

7.2.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 13

7.2.2... Dostupnost...................................................................................................................................................................................... 13

7.2.3... Důvěrnost........................................................................................................................................................................................ 13

7.2.4... Integrita............................................................................................................................................................................................ 14

7.2.5... Ochrana osobně identifikovatelných informací (PII).............................................................................................................. 14

7.2.6... Spolehlivost.................................................................................................................................................................................... 15

7.2.7... Odolnost.......................................................................................................................................................................................... 15

7.2.8... Fyzická bezpečnost....................................................................................................................................................................... 16

7.3...... Charakteristiky architektury systému IoT.................................................................................................................................. 16

7.3.1... Sestavitelnost................................................................................................................................................................................. 16

7.3.2... Oddělení funkčních a řídících schopností................................................................................................................................. 17

7.3.3... Heterogenita................................................................................................................................................................................... 17

7.3.4... Vysoce distribuované systémy................................................................................................................................................... 18

7.3.5... Podpora starších verzí.................................................................................................................................................................. 18

7.3.6... Modularita....................................................................................................................................................................................... 19

7.3.7... Připojení k síti................................................................................................................................................................................. 19

7.3.8... Škálovatelnost................................................................................................................................................................................ 20

7.3.9... Schopnost sdílení.......................................................................................................................................................................... 20

7.3.10 Jedinečná identifikace................................................................................................................................................................. 20

7.3.11 Řádně definované komponenty................................................................................................................................................. 21

Strana

7.4...... Funkční charakteristiky systému IoT.......................................................................................................................................... 21

7.4.1... Přesnost.......................................................................................................................................................................................... 21

7.4.2... Auto-konfigurace........................................................................................................................................................................... 22

7.4.3... Shoda.............................................................................................................................................................................................. 22

7.4.4... Povědomí o obsahu...................................................................................................................................................................... 23

7.4.5... Povědomí o kontextu.................................................................................................................................................................... 23

7.4.6... Charakteristické vlastnosti dat – objem, rychlost, věrohodnost, variabilita a rozmanitost.............................................. 23

7.4.7... Viditelnost....................................................................................................................................................................................... 24

7.4.8... Flexibilita......................................................................................................................................................................................... 24

7.4.9... Ovladatelnost................................................................................................................................................................................. 25

7.4.10 Síťová komunikace....................................................................................................................................................................... 25

7.4.11 Správa a provoz sítě..................................................................................................................................................................... 26

7.4.12 Schopnost v reálném čase.......................................................................................................................................................... 26

7.4.13 Vlastní popis................................................................................................................................................................................... 27

7.4.14 Předplatné služby.......................................................................................................................................................................... 27

8......... Konceptuální model IoT (CM)..................................................................................................................................................... 27

8.1...... Hlavní účel...................................................................................................................................................................................... 27

8.2...... Koncepty v CM IoT........................................................................................................................................................................ 28

8.2.1... Entity a domény IoT...................................................................................................................................................................... 28

8.2.2... Identita............................................................................................................................................................................................. 30

8.2.3... Služby, síť, zařízení IoT a brána IoT........................................................................................................................................... 31

8.2.4... Uživatel IoT..................................................................................................................................................................................... 33

8.2.5... Virtuální entita, fyzická entita a zařízení IoT............................................................................................................................. 34

8.3...... Celkové zobrazení CM................................................................................................................................................................. 36

9......... Referenční model IoT (RM)......................................................................................................................................................... 37

9.1...... Kontext referenčního modelu IoT............................................................................................................................................... 37

9.2...... RM IoT.............................................................................................................................................................................................. 37

9.2.1... RM založený na entitách.............................................................................................................................................................. 37

9.2.2... RM založený na doménách......................................................................................................................................................... 39

9.2.3... Vztah mezi RM založeným na entitách a RM založeným na doménách........................................................................... 40

10....... Hlediska referenční architektury (RA) IoT................................................................................................................................. 41

10.1.... Obecný popis................................................................................................................................................................................. 41

10.2.... Hledisko funkčnosti IoT RA.......................................................................................................................................................... 42

10.2.1 Obecně............................................................................................................................................................................................ 42

10.2.2 Funkční komponenty v rámci domény...................................................................................................................................... 42

10.2.3 Schopnosti napříč doménami..................................................................................................................................................... 45

10.3.... Hledisko nasazení RA systému IoT........................................................................................................................................... 46

10.3.1 Obecně............................................................................................................................................................................................ 46

10.3.2 Systémy/subsystémy v doméně fyzických entit (PED).......................................................................................................... 46

10.3.3 Systémy/subsystémy v doméně snímání a ovládání (SCD)................................................................................................. 46

10.3.4 Systémy/subsystémy v doméně aplikací a služeb (ASD)..................................................................................................... 47

10.3.5 Systémy/subsystémy v doméně provozu a správy (OMD).................................................................................................... 47

10.3.6 Systémy/subsystémy v doméně uživatele (UD)...................................................................................................................... 47

10.3.7 Systémy/subsystémy v doméně přístupu ke zdrojům a výměny (RAID)............................................................................ 47

10.4.... Hledisko vytváření sítí IoT RA...................................................................................................................................................... 47

10.4.1 Komunikační sítě........................................................................................................................................................................... 47

Strana

10.4.2 Implementace komunikačních sítí............................................................................................................................................. 49

10.5.... Hledisko používání IoT RA........................................................................................................................................................... 49

10.5.1 Obecný popis................................................................................................................................................................................. 49

10.5.2 Popis rolí, dílčích rolí a souvisících činností.............................................................................................................................. 50

10.5.3 Mapování aktivit, rolí a systémů IoT v doménách................................................................................................................... 53

11....... Důvěryhodnost IoT........................................................................................................................................................................ 56

11.1.... Obecně............................................................................................................................................................................................ 56

11.2.... Fyzická bezpečnost....................................................................................................................................................................... 57

11.3.... Bezpečnost..................................................................................................................................................................................... 58

11.3.1 Obecně............................................................................................................................................................................................ 58

11.3.2 Systém řízení bezpečnosti informací (ISMS) systému IoT.................................................................................................... 58

11.3.3 Referenční model životního cyklu bezpečnosti systému a produktu IoT............................................................................ 59

11.4.... Soukromí a ochrana PII................................................................................................................................................................ 60

11.5.... Spolehlivost.................................................................................................................................................................................... 62

11.6.... Odolnost.......................................................................................................................................................................................... 63

11.7.... Důvěryhodnost a referenční architektura................................................................................................................................. 64

Příloha A (informativní) Interpretace diagramu třídy UML pro konceptuální model..................................................................... 66

Příloha B (informativní) Tabulky vztahů entit pro CM......................................................................................................................... 67

B.1..... Entity a domény IoT...................................................................................................................................................................... 67

B.2..... Identita............................................................................................................................................................................................. 67

B.3..... Služby, síť, zařízení IoT, brána IoT............................................................................................................................................. 68

B.4..... Uživatel IoT..................................................................................................................................................................................... 69

B.5..... Virtuální entita, fyzická entita a zařízení IoT............................................................................................................................. 69

Příloha C (informativní) Vztahy mezi CM, RM a RA............................................................................................................................ 70

Bibliografie.................................................................................................................................................................................................. 71

Obrázek 1 – Od obecné referenční architektury až po kontextově specifickou architekturu......................................................... 8

Obrázek 2 – Struktura IoT RA................................................................................................................................................................... 11

Obrázek 3 – RM a hlediska architektury................................................................................................................................................ 11

Obrázek 4 – Koncepty entit a domén CM.............................................................................................................................................. 28

Obrázek 5 – Interakce domén CM.......................................................................................................................................................... 29

Obrázek 6 – Koncept identity CM............................................................................................................................................................ 30

Obrázek 7 – Koncepty služby, sítě, zařízení IoT a brány IoT CM...................................................................................................... 31

Obrázek 8 – Koncepty uživatele IoT CM................................................................................................................................................ 33

Obrázek 9 – Koncepty virtuální entity, fyzické entity a zařízení IoT CM........................................................................................... 34

Obrázek 10 – Celkové zobrazení CM.................................................................................................................................................... 36

Obrázek 11 – RM IoT založený na entitách........................................................................................................................................... 37

Obrázek 12 – Vztah domény a entity, a reprezentativní konceptuální entity v systémech IoT.................................................... 38

Obrázek 13 – RM IoT založený na doménách..................................................................................................................................... 39

Obrázek 14 – Vztah mezi RM založeným na entitách a RM založeným na doménách............................................................... 41

Obrázek 15 – Funkční hledisko IoT RA – dekompozice funkčních komponent IoT RA................................................................ 42

Obrázek 16 – Hledisko nasazení RA systému IoT............................................................................................................................... 46

Obrázek 17 – Hledisko vytváření sítí IoT RA......................................................................................................................................... 48

Obrázek 18 – Role přítomné při používání systému........................................................................................................................... 50

Strana

Obrázek 19 – Dílčí role a činnosti poskytovatele služeb IoT.............................................................................................................. 52

Obrázek 20 – Dílčí role a činnosti vývojáře služeb IoT....................................................................................................................... 53

Obrázek 21 – Dílčí role a činnosti uživatele IoT................................................................................................................................... 53

Obrázek 22 – Činnosti zařízení a vývoj aplikací................................................................................................................................... 55

Obrázek 23 – Použití dat zařízení pro analýzy a činnosti souvisící s bezpečností........................................................................ 56

Obrázek 24 – Referenční model životního cyklu bezpečnosti produktu IoT................................................................................... 60

Obrázek A.1 – Generalizace.................................................................................................................................................................... 66

Obrázek A.2 – Asociace............................................................................................................................................................................ 66

Obrázek C.1 – Vztah mezi CM, RM a RA IoT........................................................................................................................................ 70

Tabulka 1 – Charakteristiky systémů IoT............................................................................................................................................... 12

Tabulka 2 – Přehled činností a rolí......................................................................................................................................................... 54

Tabulka B.1 – Entita................................................................................................................................................................................... 67

Tabulka B.2 – Doména............................................................................................................................................................................. 67

Tabulka B.3 – Digitální entita................................................................................................................................................................... 67

Tabulka B.4 – Fyzická entita.................................................................................................................................................................... 67

Tabulka B.5 – Uživatel IoT........................................................................................................................................................................ 67

Tabulka B.6 – Síť........................................................................................................................................................................................ 67

Tabulka B.7 – Identifikátor........................................................................................................................................................................ 67

Tabulka B.8 – Koncový bod..................................................................................................................................................................... 68

Tabulka B.9 – Brána IoT........................................................................................................................................................................... 68

Tabulka B.10 – Zařízení IoT..................................................................................................................................................................... 68

Tabulka B.11 – Služba.............................................................................................................................................................................. 68

Tabulka B.12 – Lidský uživatel................................................................................................................................................................ 69

Tabulka B.13 – Digitální uživatel............................................................................................................................................................. 69

Tabulka B.14 – Aplikace........................................................................................................................................................................... 69

Tabulka B.15 – Senzor.............................................................................................................................................................................. 69

Tabulka B.16 – Ovladač............................................................................................................................................................................ 69

Tabulka B.17 – Virtuální entita................................................................................................................................................................. 69

DOKUMENT CHRÁNĚNÝ COPYRIGHTEM

Veškerá práva vyhrazena. Není-li specifikováno jinak, nesmí být žádná část této publikace reprodukována nebo používána v jakékoliv formě nebo jakýmkoliv způsobem, elektronickým ani mechanickým, včetně pořizování fotokopií a mikrofilmů bez předchozího písemného svolení IEC nebo národního komitétu člena IEC v zemi žadatele. Máte-li jakékoliv dotazy týkající se copyrightu ISO/IEC nebo požadavky na získání dalších práv k této publikaci, kontaktujte prosím IEC na níže uvedené adrese nebo národní komitét IEC ve vaší zemi.

IEC Central Office Tel. +41 22 919 02 11

3, rue de Varembé info@iec.ch

CH-1211 Geneva 20 www.iec.ch

Switzerland

Předmluva

1) ISO (Mezinárodní organizace pro normalizaci) a IEC (Mezinárodní elektrotechnická komise) tvoří specializovaný systém celosvětové normalizace. Národní orgány, které jsou členy ISO nebo IEC, se podílejí na vypracování mezinárodních norem prostřednictvím svých technických komisí ustavených příslušnými organizacemi pro jednotlivé obory technické činnosti. Technické komise ISO a IEC spolupracují v oborech společného zájmu. Práce se zúčastňují také další vládní a nevládní mezinárodní organizace, s nimiž ISO a IEC navázaly pracovní styk. V oblasti informační technologie zřídily ISO a IEC společnou technickou komisi ISO/IEC JTC 1.

2) Oficiální rozhodnutí nebo dohody IEC a ISO týkající se technických otázek vyjadřují v největší možné míře mezinárodní shodu v názoru na předmět, kterého se týkají, protože v každé technické komisi jsou zastoupeny všechny zainteresované národní komitéty IEC a členské organizace ISO.

3) Publikace IEC, ISO a ISO/IEC mají formu doporučení pro mezinárodní používání a v tomto smyslu jsou přijímány národními komitéty IEC a členskými organizacemi ISO. Přestože je věnováno velké úsilí tomu, aby byl obsah publikací IEC, ISO a ISO/IEC přesný, IEC nebo ISO nemůže nést odpovědnost za způsob, jakým jsou používány, nebo za jakoukoliv chybnou interpretaci uživatelem.

4) Na podporu mezinárodního sjednocení národní komitéty IEC a členské organizace ISO transparentně přejímají publikace IEC, ISO a ISO/IEC v maximálně možné míře do svých národních a regionálních publikací. Každý rozdíl mezi publikací IEC, ISO nebo ISO/IEC a odpovídající národní nebo regionální publikací v nich musí být jasně vyznačen.

5) ISO a IEC se nezabývají ověřováním shody. Služby posuzování shody a v některých oblastech přístup ke značkám shody poskytují nezávislé certifikační orgány. ISO nebo IEC nenesou odpovědnost za žádné služby prováděné nezávislými certifikačními orgány.

6) Všichni uživatelé se mají ujistit, že mají poslední vydání této publikace.

7) IEC nebo ISO ani jejich řídící pracovníci, zaměstnanci, pomocné síly nebo zástupci, včetně samostatných expertů a členů technických komisí a národních komisí IEC nebo členských organizací ISO, neodpovídají za jakékoliv zranění osob, poškození majetku nebo poškození čehokoliv, ať už přímé, nebo nepřímé, ani za náklady (včetně právních poplatků) a výdaje spojené s publikováním, používáním a spoléháním se na tuto publikaci ISO/IEC nebo na jiné publikace IEC, ISO nebo ISO/IEC.

8) Upozorňuje se na normativní odkazy citované v této publikaci. Používání citovaných publikací je nezbytné ke správnému používání této publikace.

9) Upozorňuje se na možnost, že některé prvky této publikace ISO/IEC mohou být předmětem patentových práv. ISO a IEC nelze činit odpovědnými za identifikaci jakéhokoliv nebo všech patentových práv.

Mezinárodní normu ISO/IEC 30141 vypracovala subkomise SC 41 Internet věcí a souvisící technologie společné technické komise ISO/IEC JTC 1 Informační technologie.

Tato mezinárodní norma byla schválena hlasováním členských organizací a výsledky hlasování lze najít na adrese uvedené na druhé titulní straněNP).

Tato publikace byla vypracována v souladu se směrnicemi ISO/IEC, část 2.

Úvod

IoT má dnes široké uplatnění v průmyslu a společnosti a bude se i nadále rozvíjet po mnoho dalších let. Různé aplikace a služby IoT převzaly techniky IoT, aby poskytly schopnosti, které před několika lety nebyly možné. IoT je jednou z nejdynamičtějších a nejzajímavějších oblastí ICT. Zahrnuje propojení fyzických entit („věcí“) se systémy IT prostřednictvím sítí. Zakládajícím prvkem IoT jsou elektronická zařízení, která interagují s fyzickým
světem. Snímače shromažďují informace o fyzickém světě, zatímco ovladače mohou působit na fyzické entity. Snímače i ovladače mohou existovat v mnoha formách, jako jsou teploměry, akcelerometry, videokamery, mikrofony, relé, topidla nebo průmyslová zařízení pro výrobu nebo řízení procesů. Mobilní technologie, cloud computing, data velkého objemu a hloubkové analýzy (prediktivní, kognitivní, v reálném čase a kontextové) hrají důležitou roli shromažďováním a zpracováváním dat k dosažení konečného výsledku řízení fyzických entit pomocí
poskytování v reálném čase kontextových a prediktivních informací, které mají vliv na fyzické a virtuální entity.

IoT může být integrován do stávajících technologií. Měření v reálném čase generovaná přidáním snímačů
ke stávající technologii mohou zlepšit její funkčnost a snížit náklady na provoz (například inteligentní dopravní signály se mohou přizpůsobit podmínkám provozu a snižovat tak dopravní zácpy a znečištění ovzduší). Data generovaná snímači IoT mohou podporovat nové obchodní modely a přizpůsobovat produkty a služby zálibám a potře-
bám zákazníka. Kromě aplikací musí technologie podporovat dohled a přizpůsobení samotného systému IoT.

Řada prognóz naznačuje, že IoT do roku 2020 propojí 50 miliard přístrojů po celém světě. Existuje řada možných aplikačních oblastí, jako jsou inteligentní město, inteligentní síť, inteligentní domácnost/budova, digitální zemědělství, inteligentní výroba, inteligentní dopravní systém, elektronické zdravotnictví. IoT představuje umožňující technologií, která se skládá z mnoha podpůrných technologií, například různých typů technologií komunikačních sítí, informačních technologií, snímacích a ovládacích technologií, softwarových technologií, technologií zařízení/hardwaru. Tento dokument je založen na široce používaných umožňujících technologiích, které jsou definovány v normách řady organizací, jako jsou ISO, IEC, ITU, IETF, IEEE, ETSI, 3GPP, W3C apod.

Důvěryhodnost je uznávána jako důležitá oblast a IoT může využít současné a budoucí osvědčené postupy.
Například monitorování a analýza nasazených systémů IoT je zásadní pro zachování spolehlivosti a zabezpečení a bezpečnosti. Opatření, jako je řízený přístup, mohou zajistit bezpečnost systému.

Tento dokument poskytuje standardizovanou referenční architekturu IoT pomocí společného slovníku, opakovaně použitelných návrhů a osvědčených postupů v oboru. Používá přístup typu shora dolů, počínaje shromažďováním nejdůležitějších charakteristik IoT, jejich abstrahováním do obecného konceptuálního modelu IoT, odvozením systémové reference na obecnější úrovni s následnou disekcí tohoto modelu do čtyř hledisek architektury (hledisko funkčnosti, hledisko systému, hledisko sítě a hledisko používání) z různých perspektiv.

Tento dokument slouží jako základna, z níž lze vyvíjet (specifikovat) kontextově specifické architektury IoT a odtud skutečné systémy. Kontexty mohou být různého druhu, ale musí zahrnovat podnikatelský kontext, regulatorní kontext a technologický kontext, například průmyslové vertikály, technologické požadavky a/nebo specifické
národní požadavky. Další informace viz obrázek 1.

Obrázek 1 – Od obecné referenční architektury až po kontextově specifickou architekturu

1 Předmět normy

Tento dokument specifikuje obecnou referenční architekturu IoT z hlediska definování vlastností systému, konceptuálního modelu, referenčního modelu a hledisek architektur pro IoT.

Konec náhledu - text dále pokračuje v placené verzi ČSN.

NP) NÁRODNÍ POZNÁMKA V české verzi mezinárodní normy ISO/IEC 30141:2020 lze výsledky hlasování najít na adrese uvedené na šesté straně tohoto dokumentu.