一、引言
開放式系統(tǒng)改變了人們對樓宇自控系統(tǒng)的態(tài)度。業(yè)主們希望尋找到一種能打破單一供應(yīng)源壟斷,開展競標和允許選擇更好產(chǎn)品的開放系統(tǒng)。市場上的挑戰(zhàn)是開放系統(tǒng)技術(shù)的選擇。有許多可供應(yīng)的技術(shù)宣稱是開放系統(tǒng)技術(shù),盡管它們各有優(yōu)點,但只能LonWorks技術(shù)和BACnet標準獲得了廣泛的認可和應(yīng)用。兩者都追求同一目標,但有著迥然不同的網(wǎng)絡(luò)、軟件和硬件要求。兩者能共存在一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi),但不得不通過網(wǎng)關(guān)來共享信息。這樣的體系結(jié)構(gòu)就會損害開放系統(tǒng)的優(yōu)點,無法發(fā)揮各自技術(shù)特長。
在LonWorks和BACnet兩者間決定聚會時,應(yīng)考慮三個因素:開放系統(tǒng)的目標、各自的市場占有率和解決方案的方法。比較解決方案的方法能找到LonWorks和BACnet之間的相似和差異,評估它們的相似表明兩者都能使用一系列的控制設(shè)備和操作員接口選擇項,能實現(xiàn)整套端到端解決方案。
二、LonWorks技術(shù)與BACnet標準解決方案方法比較
把解決方案直接進行比較是選擇特定方案的決定性因素。有效地比較任何兩種方案的關(guān)鍵是在比較中評估每個方案的相似方面。這能說明它們的優(yōu)劣,最終提供最適合工程應(yīng)用的方案。
LonWorks和BACnet在處理樓宇自控的方法大不相同,在某些情況下,一個方案的元素并不存在于另一個方案中。下表是LonWorks和BACnet元素作為比較的概述。該表可用作各項元素及其對每個方案的意義的總結(jié)。
項目 |
LonWorks |
BACnet |
網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) |
u 以設(shè)備可互操作性為重點的“自底而上”解決方案 u 應(yīng)用公共協(xié)議開放標準 u 平坦的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) |
u 以HMI集成為重點的“自頂而下”的解決方案 u 能應(yīng)用多種協(xié)議的開放標準 u 分層的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) |
網(wǎng)絡(luò)管理 |
u 多個來源供應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理工具(約30個) u 單一工具訪問任何廠商的工具——并不指定買主 u 單一工具訪問所有類型媒體 u 查閱網(wǎng)絡(luò)變量建立對待通信 u 單一工具啟動圖像顯示;公共數(shù)據(jù)庫存儲網(wǎng)絡(luò)特點 |
u 有限網(wǎng)絡(luò)管理功能 u 沒有查閱所有被支持的協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)管理工具,通常需要來自提供子系統(tǒng)或系統(tǒng)的制造商的工具 u 沒有檢索網(wǎng)絡(luò)特點的公共數(shù)據(jù)庫 |
操作員接口軟件 |
u LNS被開發(fā)作為HMI通信的載體 u 帶有核心LNS部件的OpenLDV和ECHELON NIC一起供應(yīng),使任何不以LNS為基礎(chǔ)的HMI能和LonWorks網(wǎng)絡(luò)連接 u 許多本機LNS HMI應(yīng)用軟件 u 許多特定掆商的驅(qū)動器ECHELON供應(yīng)LNS DDE u 若干第三方開發(fā)商/供應(yīng)商提供LNS OPC u LNS數(shù)據(jù)庫血仇和恢特征 |
u 最初,想把BACnet在操作員上 u 若干本機BACnet HMI應(yīng)用軟件 u 若干特定制造商通信驅(qū)動器 u 大部分HMI通信使用IP或ARCnet協(xié)議 |
設(shè)計準則 |
u LonMark協(xié)會確定LonWorks準則(物理層、由功能簡表組成的應(yīng)用層),準則定義了強制性和選擇性數(shù)據(jù)元素,以及產(chǎn)品認證要求 u LonMark功能簡表(LFP) u 定義標準數(shù)據(jù)類型(SNVT和SCPT) |
u 識別數(shù)據(jù)類型、PICS格式、BIBB和設(shè)備功能簡表 u 150個公布的數(shù)據(jù)類型 u 23個公布的標準對象 u 67個公布的BIBB u BACnet委員會維護BACnet標準,但并不認證產(chǎn)品 |
設(shè)備體系結(jié)構(gòu) |
u 類屬控制器——神經(jīng)元芯片處理器、神經(jīng)元C編程語言、I/O信道、收發(fā)器 u 主機控制器——神經(jīng)元芯片加第三方處理器 u 非神經(jīng)元——有LonTalk移植實施的第三方處理器 u 大部分LonWorks控制器使用神經(jīng)元芯片處理器 |
u 獨立于處理器外 u 獨立于編程語言外 u 最終控制器規(guī)格由制造商決定 u 沒有設(shè)備協(xié)議使用準則 u 大部分設(shè)備使用MS/TP協(xié)議 |
設(shè)備 |
u 所有設(shè)備都使用LonTalk,大部分設(shè)備使用神經(jīng)元,某些設(shè)備是非神經(jīng)元設(shè)備 u 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)——路由器、WEB服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)、NIC u 非HVAC——門禁、能源管理、火警和煙霧控制、發(fā)動機控制、照明等 u 數(shù)據(jù)采集器——高度程序和趨勢記錄器 |
u 所有設(shè)備都是協(xié)議特定的 u 路由器——用于協(xié)議間的翻譯或擴展已有的LAN u 監(jiān)測設(shè)備——通常使用多重協(xié)議 u 網(wǎng)關(guān)——最經(jīng)常開發(fā)的BACnet設(shè)備 u 非HVAC——門禁、照明 |
診斷工具 |
u 若干廠商提供網(wǎng)絡(luò)診斷工具 u 單一工具能訪問和評估多廠商網(wǎng)絡(luò) u 單一工具能訪問所有類型 |
u 只能提供極少診斷工具 u 必須經(jīng)常維護以包含BACnet對象和數(shù)據(jù)類型 u |
協(xié)議 |
u 單一協(xié)議ANSI/EIA-709.1(LonTalk) u EIA/CEA-852用于在IP上穿通LonTalk u 嵌入每個神經(jīng)元芯片 中 u 可以連接在幾乎任何處理器或微處理器的端口上 u 每個LonWorks設(shè)備都使用LonTalk u 支持各種媒體,包括不屏蔽的雙絞線、光纖、射頻、紅外線和電力線載波 |
u 多重協(xié)議支持 u BACnet IP、以太網(wǎng)、ARCnet、MS/TP、PTP、LonTalk u 所有工業(yè)標準協(xié)議 u 每個協(xié)議都要求特定的實施和媒體 |
XML、IP、WEB服務(wù) |
u 對等 u Web服務(wù) u 以太網(wǎng)NIC u 若干制造商提供EIA-852-LON/IP u 可在IP上直接訪問LNS API u 連接現(xiàn)有LFP功能簡表到XML(在CABA主持下,協(xié)議開發(fā)“XML/Web服務(wù)準則”) |
u 建立XML工作組研究XML在BACnet標準中的應(yīng)用 u 為BACnet系列的自動化配置確立XML方法的長期目標 u 開發(fā)一種機器可讀的設(shè)備描述語言,暫時稱為“XML協(xié)議實施的一致性陳述”用的“XPICS” |
LonWorks和BACnet網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)相差很大。BACnet采用“自頂向下”方法,通常涉及監(jiān)測和多個協(xié)議,每個監(jiān)測器和協(xié)議都有自己的實施和媒體要求。監(jiān)測控制器把現(xiàn)場級協(xié)議連接到管理級協(xié)議,通常包含調(diào)度和走向功能。多個協(xié)議綜合在單一的解決方案中并和特定廠商的監(jiān)測控制器的性質(zhì)相結(jié)合,使得更換系統(tǒng)集成商或系統(tǒng)產(chǎn)品很困難。LonWorks采用“自底向上”方法,使用單一的支持多種媒體類型的方法,以創(chuàng)造一個無需監(jiān)測器而遵守特定功能的設(shè)備平坦體系結(jié)構(gòu)。單一的協(xié)議應(yīng)用在整個LonWorks網(wǎng)絡(luò)上,不論媒體和制造商是誰。這樣就能創(chuàng)造平坦體系結(jié)構(gòu),使業(yè)主能更換系統(tǒng)集成商和/系統(tǒng)產(chǎn)品而不致?lián)p失初始投資。