BACnet与Lonwork之间的区别

Lonwork与BACnet的区别（一）
Lonworks技术是美国Echelon公司于90年12月推出的一种现场总线技。

LON（Local O peration Network）为局部操作网络，具有现场总线技术的一切特点。

Lonworks分布式测控网络技术，它真正并彻底地贯彻了“分散控制、集中管理的控制思想，在国际和国内都得到越来越广泛的应用。

更准确地说Lonworks技术有效地解决了集散控制系统的通讯难题。

Lo nworks技术符合IEEE-1437和EIA-709标准。

它的技术核心为神经元芯片、收发器和LonT alk通讯协议。

神经元芯片为超大规模集成电路，其内部有三个CPU，分别控制通讯和应用程序的执行。

神经元芯片可以直接或通过收发器连成控制网络。

收发器有不同的类型，以支持不同的通讯介质，如双绞线、电力线、无线电、同轴电缆、红外线等。

完善的LonTalk
通讯协议保证了通讯的可靠性及实时性。

这一切赋予网络优异的性能。

这种网络为对等通讯网络，各节点地位均等，无主节点，实时性好，可靠性高，为楼宇自动化等应用提供了网络基础。

具有强大的通信与控制功能。

Lonworks技术符合ISO（国际标准组织）的OSI（开放系统互连）标准。

Lonworks 技术具有很好的开放性，采用Lonworks技术的不同公司的产品可在同一网络上协调工作。

比如circon系统可与Honeywell 、t.a.c等公司的能量监控系统、楼宇自动化系统无缝联接。

开放性最大限度的降低了垄断利润，使用户花最少的钱，选用各公司最好的产品。

这就意味着用户摆脱了第一家供货商的限制，甚至在第二期工程中不再选用第一家供货商的产品，而能与一期工程连接，降低投资风险；同时，将来现有的Lonworks网上可以连接报警、求助、楼宇自动化等设备，而无需网络投资。

当然，这些设备你可以从其它你信赖的公司那里获得，只要他们的产品采用了Lonworks技术。

这样的公司遍及海内外，并且Lonworks技术在中国发展很快。

开放性给客户带来了很大的主动权，而封闭的系统很难与其它公司的产品互连，减少了客户将来改变系统选型的可能性，增加了投资风险，并垄断售后服务的高额利润，从长远看增加了客户的总投资。

"BACnet"标准是楼宇自控系统内的一种通信协议。

该协议是美国ASHRAE协会于1995年制定颁布的行业标准，同年被美国ANSI...BACnet标准为楼控系统的设计、集成和设备接口提供了一种规范。

也就是说，BACnet定义了一种楼控设备相互通信所采用的方法看一下下面的文章吧
BACnet协议与集成智能楼宇控制系统
来源：中国论文下载中心 [ 06-03-03 14:30:00 ] 作者：丘伟阳沈鹏编辑：studa9ngns 摘要：文章以西门子楼宇科技APOGEE顶峰系统为例，详细介绍了支持BACnet协议的无缝隙集成智能楼宇控制系统的特点及其优点。

关键词：智能楼宇集成控制系统 BACnet APOGEE顶峰系统
l BACnet协议产生的背景
随着信息技术的高度发展，智能建筑内各种控制功能不断增强，以致于不同厂商生产的设备共存于一个建筑物内。

基于市场独占的目的，各个厂商基本都致力开发自己专有的通信协议，但是这些各种各样的通信协议和设备不但给智能建筑的系统集成和管理带来诸多不便，也使用户受限于厂商而使造价和使用、维护费用居高不下，因此制定一个开放的、统一的通信协议标准，实现无缝隙的集成控制系统势在必行。

为创建使不同厂家的暖通空调子系统相连接的标准方法，美国供暖制冷及空调工程师协会(American Society 0f Heating Refrigeration and Air ConditioningEn舀neers-ASHRAE)制定了一种开放标准，被称为“楼宇自动化和控制网络，即BACnet(Building Automationand Control N ETwork)。

它通过建立一种统一的数据通信标准，使得设备间可以相互操作。

2无缝隙集成系统的定义
所谓无缝隙的集成系统就是要通过制定统一的、标准的通信协议使系统具备开放性和互操作性，并且提供全面的、端到端的解决方案，这三个条件缺一不可。

开放性具有两层含义：一是指通信协议不为任何公司所独有；任何制造商都可以利用该统一的通信协议标准开发自己的产品；产品不仅可以单独销售也可以作为整体方案的一部分提供给用户。

二是指系统满足楼宇的功能需求，易于扩展，并且可以兼容不同厂商的同类产品，允许用户选择质量更佳、价格更具竞争力的产品进行更换。

互操作性是指设备在子系统内使用点对点的通信方式来共享信息，在子系统间不需网关和协议转换器等附加设备就可以实现信息的交换，值得注意的是系统内的设备是可以来自不同厂商的最优结合。

仅仅来自同一厂商的设备互操作性是非常有限的，也是与开放性原则相违背的。

端到端的解决方案是指通信协议的应用还必须是全面的、系统的，它应该应用到所有子系统的从操作界面到附加产品的任何部分。

3 BACnet协议是构成智能建筑无缝隙集成系统的一种理想选择
最具开放性——BACnet协议在1987年由美国供暖制冷及空调工程师协会ASHRAE提出；1995年发布BACnetl995版本，当年就得到ANSI美国国家标准局的批准成为一个开放性标准；在市场的推动和智能楼宇业界领袖西门子楼宇科技(Siemem Building Technologies)等公司的不断努力下，ASHRAE在2001年又推出了BACnet2001版，同时也成为ANSI美国国家标准局的标准；2003年BACnet协议最终成为IS016484—5标准。

因此任何厂家都可以按照BACnet标准开发与BACnet兼容的控制器或接口，在这一标准协议下实现相互交换数据的目的。

最具互操作性：BACnet采用面向对象技术，在BACnet中，对象就是在网络设备之间传输的一组数据结构，也是输入、输出、输入和／或输出功能组的逻辑代表，网络设备通过读取、修改封装在应用层协议数据单元(APDU)中的对象数据结构进行信息交换，实现互操作。

BACnet目前定义了18个对象，每个对象都具有对象标志符、对象名称和对象类型。

其
中，对象标志符用来唯一标识对象。

通过广播自身所包含的某个对象的对象名称，BACnet 设备可以建立与所含相关对象的设备建立联系。

因此BACnet协议要求每个设备都要包含“设备对象”，通过其属性的读取就可以让网络获得设备的全部信息。

同时为了帮助用户和工程技术人员确定不同BACnet设备之间的互操作性，BACnet还提供了PICS文件(Protocol Impl ementation Statement)，它包括7项内容，即标识厂商和描述设备的基本信息；设备符合BA Cnet的级别；设备所支持的功能组；设备所支持的基于标准或专有的服务；设备启动或响应服务请求的能力；设备所支持的基于标准或专有的对象类型及其属性描述；设备支持的数据链路技术；设备支持的分段请求和响应。

提供全面的端对端服务：BACnet协议在人机界面(HMI)和现场设备间或不同系统的现场设备间可以直接进行信息传输而无需特别附加设备。

与总线协议的相对优越性：BACnet和LonWorks是目前国内构建集成系统中最常采用的两种通信协议，两者都以满足开放性和互操作性为目的，虽然从目前的国内市场占有率上看LonWorks略占优势，但这并不能代表LonWorks优于BACnet，相反在智能楼宇系统集成方面，BACnet具有LonWorks不具备的优点：
(1)高速率和高吞吐量：BACnet上层通过以太网主干线，采用标准国际网络协议，提供系统高速通信，用于解决数据传输量较大的系统间的集成。

与商用控制系统厂商使用的通讯速率较低的总线形式相比，有着更为大量的数据通讯，可以运作高级复杂的大信息量，因而能够大大提高整个系统的性能。

除此外以太网主干还能够在大型系统的网络活动高峰时间发挥特别重要的作用，如断电后系统自动重新启动。

LonWorks主要用于解决数据传输量较小的现场控制器之间的集成，它实际上是一种工控网技术，它的优点在于方便现场仪器，如传感器、执行器等的联网，在于支持多种通讯介质的使用甚至是混合使用。

总的说来LonWor ks是适用在实时控制域，特别是在设备级的互联，而BACnet是适用于信息管理域，特别是在上层网之间的互联；
(2)功能更强大上面提到BACnet目前已经定义了18个对象，其中包括模拟输入、模拟输出、命令、日历表等等，同时BACnet中还定义了35种服务，并划分了6个类别：报警和事件服务；文件访问服务；对象访问服务；远程设备管理服务；虚拟终端服务；网络安全服务。

另外BACnet还定义了13种功能组包括时钟功能组、时间响应功能组、文件功能组、虚拟终端功能组、设备通信功能组等。

为精简信息量，BACnet定义了6个一致性类别(设备类别)，一致性类别的分级编号由l一6级别依次升高，每个类别都规定了设备要实现的最小服务子集且包含低级别的所有服务；
(3)互联网扩展更灵活：在BACnet拓扑中，设备之间只存在一条逻辑通路，无需广域网的最优路由算法；其次，BACnet具有单一的局部地址空间，所以BACnet参照OSI模型制定了简化的网络层协议，向应用层提供不确认无连接的数据单元传送服务。

每个BACnet设备都被一个网络号码和一个MAC地址唯一确定。

目前，BACnet标准使用两种技术实现与Internet的互联。

第一种技术中称之为“隧道”技术，并将其设备称之为分组封装／拆装设备，简称PAD。

其作用就像一个网关／路由器。

第二种技术中称之为BACnet／IP，设备直接封装IP帧／包在BACnet网络和In~ternet上传输；
(4)良好的伸缩性：BACnet标准没有限制BACnet系统中设备节点的数量，BACr~集成系统可以由几个设备节点构成一个极小的自控系统，也可以形成一个规模极大的超级大系统。

如美国GAS集成的GEMnet系统，该系统具有11个楼宇自控系统，集成总建筑面积达180m2，横跨3个州。

Lonwork与BACnet的区别（二）
摘要:简述了现代自动控制技术主要是计算机控制技术和网络控制技术，它是信息处理技术中的一项技术，它是智能建筑弱电技术中的一项重要技术.介绍了几种计算机控制技术，着重介绍了开放分布式计算机控制技术和Lonworks、BACnet标准及特点.介绍了现代自动控制技术在智能建筑中的一项应用BMS及其前景。

一．自动控制的概念及类型
1．自动控制的概念
自动控制是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置，对生产过程、工艺参数、目标要求等进行自动的调节与控制，使之按照预定的方案达到要求的指标。

自动控制技术属于信息科学和信息技术范畴，它是信息处理技术的一项技术。

控制系统主要由控制器和控制对象两大部分构成。

控制系统的数字模型有两部分组成：一部分是目标函数，由一个关于状态变量X(t)，控制变量U(t) 和时间t的函数的积分来表示；另一部分是约束条件，这些约束条件包括被控对象状态方程、状态的初始条件等。

2．自动控制的基本类型
自动控制系统基本类型有以下几种：
（1）按自控系统信号类型分
1）连续自控系统，系统中各处均为时间连续信号。

2）离散控制系统，系统中各处均为时间离散信号。

3) 采样控制系统，系统中既包含有时间连续信号u（t），y（t），r（t）和e（t），又包含有时间离散信号e（k）和u（k）。

采样系统由控制信号对象、离散的控制器、采样器和保持器等几个环节组成。

4）数字控制系统（计算机控制系统）,系统运行中含有数字信号和模拟信号，必须进行A/D和D/A转换。

（2）按控制方式可分为开环控制、闭环控制和复合控制。

二．计算机控制技术
1、计算机控制（DDC）和设定值（SCC）
现代常用计算机进行自动控制，按控制功能可分为DDC和SCC两种，它们都属于闭环控制方式，但控制的层次不同。

（1）直接数字控制（DDC）
直接数字控制DDC（direct digital control）框图如图1所示。

DDC主要用于较小的回路控制，DDC系统由被控对象（生产过程）、执行装置、检测仪表和数字控制调节器等组成。

其优点是容易实现串机控制、前馈控制等。

DDC的控制原理是，过程输入通过控制算法得
到控制输出后，以计算机取代模拟调节器，直接通过接口控制执行机构，从而实施对现场被控过程的控制，使被调量保持在给定值。

（2）设定值控制（SCC）
SCC是根据过程输入和控制算法求得一个指导性的设定值，再由它规定回路控制的目标值，最后由回路控制设备（DDC计算机或自动化仪表）完成具体的控制输出，SCC属于层次较高的间接控制。

2、计算机集中控制和分布式控制
按计算机控制系统的结构可分为集中控制和分布式控制。

（1）集中控制系统
它是由一台计算机完成控制系统的所有功能和对全部被控对象实施控制的一种结构。

其优点是系统的整体性和协调性好，但对计算机的安全性和可靠性要求很高。

（2）分布式控制
分布式控制系统DCS（distributed control system）的结构
DCS是一个连接三类节点（又称工作站）的计算机控制网络。

这三类工作站是现场I/O 控制站、操作员站和工程师站（监督管理）。

操作员站主要功能是为系统的运行操作人员提供人机界面，使操作员了解现场运行状态、运行参数、是否有异常情况出现等，也可对过程进行调节和控制，操作员站的主要设备是显示器、键盘、鼠标或轨迹球。

现场I/O控制站是DDC，它对现场的过程量进行数字采集、存储，并向上传送，也完成局部的闭环控制与顺序控制。

工程师站用于对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统控制、督促和维护。

DCS也称为集散控制系统。

三．计算机控制与网络技术在智能建筑中的应用及发展方向
1．在建筑设备自动化系统中的应用
现代自动控制技术是智能建筑起主导作用的一门智能建筑弱电技术。

利用网络集成控制技术可以形成整个智能建筑管理系统IBMS。

目前应用最广泛的是建筑设备自动化系统。

建筑设备自动化系统自20世纪70年代起，经历了中央监控系统（CCMS）、分布式控制系统（DCS，又称集散控制系统）之后发展到现在的开放式分布系统（又称分布式集散系统）和网络集成系统（例如Honeywell公司的EBI系统）。

控制网络结构由二层结构发展到三层结构。

图3示出了Lonworks现场总线三层结构，分别是管理层（中央站）、自动化层（DDC 分站）和现场网络层（LON）。

2．现场总线及其特点
现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构通信网络。

现场总线是用于现场仪表与控制系统之间的一种全分散、全智能、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多节点、多站的通信系统。

现场总线具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通信速率快、造价低等特点，主要表现在如下几个方面：
（1）现场总线是现场通信网络
现场总线这种结构形式，使通信线由“分站”内部延伸到生产现场设备，作为现场设备或现场仪表互连的现场通信网络。

（2）现场总线是开放式互连网络
现场总线为开放式互连网络，既可与同层网络互连，也可与不同层网络互连。

使不同厂商产品互连比较方便。

具有网络数据共享等特点，通过网络对现场设备和功能块统一组态，使不同厂商的网络及设备实现无缝连接。

（3）现场总线实现现场设备互联
现场设备或现场仪表是指传感器、变送器和执行器等，这些设备通过一对传输线互连，并可根据不同要求选用不同类型传输线，如双绞线、同轴电缆或光缆、电源线等。

（4）现场总线中现场设备的互换性、互操作性
现场总线采用国际标准化ISO定义的开放系统互联模型（OSI）的全部七层协议，对所有用户开放，互换性强。

一个智能建筑所需现场设备种类繁多，需要多个厂商和不同品牌的现场设备。

利用现场总线的开放特性，满足用户对不同厂商产品统一组态、构成他所需要的控制回路，这就是现场总线设备的互操作性和互换性。

（5）现场总线虚拟控制站
开放分布式控制系统使用现场总线后，把传统的分布式控制系统DCS控制站的功能块分散地分配给现场设备，从而构成虚拟控制站，由于功能块分散在多台现场设备中，并可统一组态，因此，用户可灵活地选用各种功能块，构成所需的控制系统，实现彻底的分散控制。

（6）现场总线抗干扰能力强
现场总线网络全数字化信号传输，采用扩频技术，比DCS模拟量信号传输的抗干扰能力强，增强了可靠度。

（7）现场总线的通信线供电
通信线供电方式允许现场仪表（设备）直接从通信线上实现供电，获取电能，这种方式用于低功耗现场仪表（设备），与其配套的有安全栅。

3．开放分布式系统标准及特点
目前在涌现出的诸多开放系统产品和标准中，Lonworks和BACnet应用较广，它们有如下特点。

（1）Lonworks标准及特点：
1）LonMark标准是以Lonworks技术为基础的标准。

它是一种工控网，或称为测控网，又称现场总线；美国Echelon公司称为局部操作网Lon(Local Operrating Network)，采用开放的LonTalk协议的Lon网称为Lonworks网。

2）可以实现不同厂商品牌现场（如传感器、执行器、仪表等）设备的互联、互换、互操作。

3）支持多种通信介质，如，双绞线、同轴线、光纤、无线射频、红外线、电力线等。

甚至多种介质在同一网络中混合使用。

4）使用开放的Lontalk协议提供ISO/OSI参考模型定义七层服务。

5）支持任意自由拓扑网络结构，可以是星型、树枝型、网状型等实现点对点通信。

6）该标准是在实时控制领域（简称控制域）中的一个开放系统标准。

7）不同厂家同类产品必须统一为LonMark要求方能实现互操作，互替换，即元器件中必须插入固化有LonTalk协议的NEWRON专用神经元芯片。

（2）BACnet标准及特点：
1）BACnet标准1995年由美国国家标准局批准的美国国家标准BACnet网络通信协议是由美国暖通空调制冷工程师学会（ASHRAE）发起制定的。

2）BACnet是管理信息领域（简称信息域）方面的一个标准。

它可以实现不同系统之间的集成互联。

即它适用于上层网之间的互联。

3）比LonMark标准以更为大数量的数据通信，动作更复杂的大信息量。

4）BACnet共有四层协议如表1所示。

表1 BACnet四层结构
5）BACnet信息数据的表达方式定义了18种标准“对象”（object）类型，通过不同“对象”的组合实现DDC不同的控制功能。

“对象”类型有：模拟输入/输出、二进制输入/输出、环路控制、程序等。

6）35种服务功能
BACnet的服务功能用于访问管理这些“对象”的信息及其他功能。

标准定义了35种服务功能，分为6组，即报警和事件、文件访问、对象访问、远程设备管理、虚拟终端、安全保护等。

7）省略了二次控制网络
在Lonworks三层结构控制系统中，常分为管理层、控制层（或称自动化层）、设备层（或称现场设备层）。

而在BACnet的网络系统中管理层包括了上位控制主机、以太网；控制层包括了DDC及BACnet对物理层、链路层兼容的二次控制网络（subsystem），如MS/TP、RS485、ARCNET、Lonworks等；设备层则由被控制对象、数据采集器与传输介质组成。

BACnet附件J规定，以IP地址实现信号的通讯方式，使用被控对象及数据采集器直接接入以太网，简化了控制网络的结构，这一点正符合H I—IQNet（高智商网络）体现的方向，它将在提高通信速度的同时，大量节约材料及人工，并使不断出现的新技术有了展现的舞台，如蓝芽技术（Blue Tooth）将会大量用于设备及采集器与以太网的无线通讯；而嵌入式操作系统及人性化终端界面将大量用于终端设备及采集器。

8）BACnet与Internet互连
BACnet的物理层基于以太网，因而它与LAN、WAN、Internet构成了无缝连接。

这为通过浏览器远程控制设备及采集数据提供了方便，只需在局域网控制中心安装一台用户服务器（Application Server）将客户端报文TCT/IP通讯包转换为BACnet通讯包，再通过IP 广播管理设备（BBMD），对局域网广播，则可实现对设备及采集器的通讯。

BACnet标准附件H3和J，规范了应用IP网络技术和Internet建立扩展的BACnet系统的技术，为BACnet实现远程控制（Web Control）、低成本互连奠定了基础。

即提供了BACnet网络之间采用PAD路由器和采用BBMD两种方式实现通过IP网络的互联。

9）BACnet具有全开放性，对现有的任何控制技术没有排它性，可以使不同厂商产品实现互联、互换、互操作。

4．BAS网络集成系统
伴随着Internet和Intranet的广泛应用，BAS网络集成系统得到广泛应用。

企业信息系统EIS，采用Web技术的浏览器/服务器计算模式后演变成了企业网Intranet。

BAS的服务器改造成基于Web的工作模式，融合Web功能和赋予Web网络管理技术，使用户可以通过WWW形式去监控管理BAS，可称为BAS的网络Web化，即控制管理一体化。

简言之，BAS中央站嵌入Web服务器，融合Web功能，以网页的形式工作模式，使BAS与Intranet成为一体化，构成了采用Web技术的BAS网络集成系统。

建筑物自动化企业网EBI（Enterprise Buildings Integrator）网络集成系统结构如图4所示。

由图可见，这是一个具有管理总线、控制总线的现场总线组成的三层总线网络结构。

分为传感器、执行器和分站、中央站、上位管理计算机四级。

EBI系统的特点是包含两种三层结构。

中央站（软件平台内部构架）三层结构为：第一层，Wrb服务器（Intranet）；第二层，数据访问层（事务对象Business Object）；第三层，实时数据库+SQL Server 7.0相关数据库。

另一种是系统三层结构（网络拓扑外部构架）：第一层，管理层（中央站Central）；第二层，自动化层（控制器DDC）；第三层，现场层（输入输出模块LION）。

5．开放的网络控制技术
（1）开放的网络控制技术和BMS的发展
现代控制技术在智能建筑中的应用前景是开放的网络控制技术。

BMS目前的发展方向是开放的分布式采用Web技术的三层结构（即管理层、自动化层和现场层）和三总线（即网络总线、计算机总线和现场总线）模式。

例如Lonwork、BACnet。

目前研究认为BACnet是21世纪比较合适的BAS用的高速局域网。

目前已经在探讨“一网到底”的三层结构网络，例如将BAS管理层的以太网下植到自动化层和更底的现场层，称为以太网现场总线，将成为控制技术和信息技术的进一步结合。

从现场控制总线走向控制网络是BAS发展的趋势。

（2）互联网技术（Internet）
采用开放的网络传输协议TCP/IP和HTTP，采用客户机/服务器体系结构。

实现远程监控、操作和综合信息数据库访问。

（3）计算机及其网络技术对IB的建设起主导作用，形成IBMS和BMS。

计算机网络技术正沿着并行处理和分布式方向发展，实现资源共享、任务和负载共享。

（4）网络结构和标准实现开放协议，例如BACnet标准；Lonwork标准等。

我国《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000中规定：“建筑设备监控系统的网络结构模式应采用集散或分布式控制方式，由管理层网络与监控层网络组成实现对设备运行状态的监视和控制”；“自动控制、监视、测量是建筑设备系统的三个基本方面。

使用电子计算机管理系统后可大量节省人力、物力和能源并能及时掌握设备的运行状态、能量的变动情况”；“目前多数BAS设备均符合BACnet和Lonwork协议标准。

若系统采用Lonwork现场总线，则。