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LonWorks与BACnet的应用探讨

LonWorks与BACnet的应用探讨 2011年12月10日 来源： 【摘要】介绍了楼宇自动化系统（BAS）目前采用的通信协议及应用情况，重点针对LonWorks与BACnet进行比较，分析了几种典型结构的技术特点，探讨了楼宇系统通信协议的发展趋势。【关键词】通信协议 分布式结构 互操作性 网络互联　　随着信息技术及整个信息产业的发展，楼宇自动化正向集成化、智能化和网络化方向迈进。大系统集成的基础就是通信网络，其技术核心体现在系统集成及相关的通信协议上。为了确保信息正常传送，必须在有关信息传输顺序、信息格式和信息内容等方面有一组约定或规则，这组约定或规则就是网络协议。简单地说，网络协议好像各设备间通信时使用的语言。由于各家的通信协议标准和性能的差异，存在着系统间通信兼容和互换性问题，因此需要一个统一的开放式标准来实现各家产品的相互兼容和交换。这样做的好处是所有厂家的仪表、系统都可进行互相通信，使各制造商的产品不受专有协议的限制，给用户的使用带来极大方便。主要优点有：减少布线、安装等费用；节省操作与维修费用；数字传递精度高；增强系统的灵活性和升级的方便性。目前国际上的网络标准和协议发展很快，而且均处于不断变化中。在楼宇控制系统领域，目前主要采用Echelon公司的LonWorks（Local Operating Network）协议及美国ASHRAE（美国暖通、空调和制冷工程师协会）的BACnet（A Date Communication Protocol for Building Automation and Control Networks）协议。尽管许多厂商均认可这两项技术，甚至它们还被写进欧洲CENTC247建筑控制标准文件中，但是目前许多厂商还是根据自己产品的技术特点，不断发展自己的标准。　　目前，大多数局域网、主干网与Internet的互连技术已成熟并得到了广泛应用。然而楼宇系统设备多，控制网络五花八门，各厂家提供的楼宇设备和控制系统，其通信协议不同，造成不同厂商的设备之间没有很好的互操作性，实际上很难在同一系统中混用。影响系统的管理、维护和安全。长期以来，用户一直希望打破楼宇控制厂家的垄断局面，迫切盼望采用标准的通信协议。但是众多厂家也一直在竞争，力争占领更多市场，均希望使自己成为系统开放的关键角色。结果是楼宇系统越复杂，用户所受限制也越多。因此，在楼宇自动化领域，要求增加系统透明性、互操作性的呼声也越来越高。人们已经看到，一个不具备开放性、不能实现互操作的系统会给系统运行维护、升级改造带来极大不便。在这种形式下，LonWorks和BACnet等标准协议应运而生。LonWorks与BACnet二者到底谁的优势更大？似乎各有所长。本文就控制协议的应用及发展作如下讨论。1 LonWorks的应用情况　　LonWorks是1993年推出的，它具有统一性、开放性和互操作性。LonWorks现场总线网络简称为LON网络，其核心为Neuron芯片，它既能管理通信，又具有输入、输出功能，芯片内部含有三个CPU，分别管理网络、介质访问和应用。LonWorks神经元网络技术是一种近年来已广泛应用于楼宇自动化系统中的一种现场总线技术，其最大特点是挂接在LON总线上的备控制节点都有装配有神经元控制芯片，而在每只芯片内已固化有标准的网络通信协议，这就使得接入LON总线的各类设备可互通信，可实现楼宇自动化系统集成，它在短时间内得到了自动控制领域的广泛关注和普遍接受，在楼宇自动控制领域更成为实际上的标准。可以说LonWorks技术最大的应用领域就是在楼宇自动化方面，它包括建筑物监控系统的所有领域，即人口控制、电梯和能源管理、消防、救生、供暖通风、测量、保安等。在建筑业中，LonWorks协议中的介质访问控制层，即第七层协议中的第一、二层已经被（ASHRAE）接纳为建筑自动化控制网络（BACnet）的标准，同时也被美国国家标准协会（ANSI）制定的有关标准所采纳。　　LON网络采用的通信协议称为Lontalk协议，该协议对用户完全开放，支持多种通信媒介，可以实现不同设备之间的互操作。 　　LonWorks作为局域网络技术在控制领域的应用，LON网络是将控制系统按局域网络（LAN）方式进行构造，用网络节点代替LAN中工作站，并将其安装在监控现场，直接与各种传感器、控制器相连。LonWorks网中每个节点间可以实现点到点的信息传送，具有很好的互操作性。支持LonWorks的各种智能节点（如温度、湿度、压力、二氧化碳检测，执行器、控制器、数据记录及趋势分析等），能使传感器、变送器与执行器本身带有数据处理和数据通信功能，它们十分有效地支持了楼宇自动化系统的构建，所有匹配智能节点、输入输出模块的楼宇设备系统，都能方便地组成真正的分布式监控网络。LON网络在一个测控网络上的节点数最多可达32000个，无论是哪一类节点，都含有用于控制和通信的Neuron芯片，用于连接一个或多个I／O设备的I／O接口，以及负责将节点连接上网的收发器。采用LonWorks技术的网络可以轻松实现不同系统、不同产品之间的对等通讯，因而广泛地用来构建分布式的控制网络，大大简化了系统设计，提高了系统可靠性。按照LonWorks互操作协议设计的节点可以实现不同产

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