BACnet协议

BACnet是用于智能建筑的通信协议，是国际标准化组织（ISO）、美国国家标准协会（ANSI）及美国采暖、制冷与空调工程师学会（ASHRAE）定义的通信协议。BACnet针对智能建筑及控制系统的应用所设计的通信，可用在暖通空调系统（HVAC，包括暖气、通风、空气调节）也可以用在照明控制、门禁系统、火警侦测系统及其相关的设备。优点在于能降低维护系统所需成本并且安装比一般工业通信协议更为简易，而且提供有五种业界常用的标准协议，此可防止设备供应商及系统业者的垄断，也因此未来系统扩充性与兼容性大为增加[1]。

BACnet为Building Automation and Control networks 的简称，台湾通常翻译为“建筑自动化控制网路通讯协定”[5][6]，而中国大陆则译为“楼宇自动化与控制网络”[7]。

协议简介[编辑]BACnet通信协议中定义了几种不同的数据链结层/物理层，包括：

1.ARCNET（ARCNET）。

2.以太网。

3.BACnet/IP。

4.RS-232上的点对点通信（Point-to-point_(telecommunications)）。

5.RS-485上的主站-从站/令牌传递（Master-Slave/Token-Passing，简称MS/TP）通信。

6.LonTalk（LonTalk）

BACnet通信协议中定义了许多服务（service），可供各设备之间的通信，服务可以分为五类：有关设备对象管理的服务包括Who-Is、I-Am、Who-Has及I-Have等服务，有关对象访问的服务包括读取属性、写入属性等服务，有关报警与事件的服务包括确认报警、属性改变（change of state）报告等，此外也有有关文件读写及虚拟终端的服务[8]。

BACnet通信协议也定义了许多种类的对象。金每个对象中都有许多属性，可以通过服务来访问对象中的属性。BACnet通信中的设备就是由许多对象组成，其中包括一个设备对象，是每个设备都必需的，其中记录设备相关的数据，其他对象包括模拟输入、模拟输出、模拟值、数字输入、数字输出及数字值等有关数据的对象。

为了提供不同厂商BACnet设备之间的互操作性，BACnet协议也定义了BACnet互操作基本块（BACnet Interoperability Building Block，简称BIBB），BACnet互操作基本块是由一个或多个服务所组成，说明在特定需求下，服务器（server）端及客户（client）端需要支持的服务及程序。BACnet互操作基本块可分为以下的五种：

1.数据分享

2.警告及事件管理

3.调度

4.趋势

5.设备及网络管理

每个BACnet设备都会有一份名为“协议实现一致性声明”（Protocol Implementation Conformance Statement，PICS）的文件，其中需说明设备所支持的BACnet互操作基本块、对象种类及定义、使用文字集及通信时需要的数据。

BACnet协议概述

１BACnet协议概述

楼宇自动控制网络数据通信协议BACnet（A Data Communication Protocol for Building Automation and Control Network）由美国供热、制冷与空调工程师协会组织的标准项目委员会135P于1995年6月正式通过制定。标准编号为ＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥＳｔａｎｄａｒｄｌ３５－１９９５，同年１２月正式成为美国国家标准，并得到欧盟标准委员会的承认，成为欧盟标准草案。２０００年１月ＩＳＯ组织ＴＣ２０５委员会的１５个国家（中国、法国、日本、英国、美国等）的代表一致通过决议，将BACnet作为“委员会草案”进行广泛评议，适当修改后列为“国际标准化草案”，最后成为国际标准。

一般楼宇自控设备从功能上讲分为两部分：一部分专门处理设备的控制功能；另一部分专门处理设备的数据通信功能。而BACnet就是要建立一种统一的数据通信标准，使得设备可以互操作。BACnet协议只是规定了设备之间通信的规则，并不涉及实现细节。

BACnet协议模型为：（１）所有的网络设备，除基于ＭＳ／ＴＰ协议的以外，都是完全对等的（ｐｅｅｒｔｏｐｅｅｒ）；（２）每个设备都是一个“对象”的实体，每个对象用其“属性”描述，并提供了在网络中识别和访问设备的方法；设备相互通信是通过读／写某些设备对象的属性，以及利用协议提供的“服务”完成；（３）设备的完善性（Ｓｏｐｈｉｓｔｉｃａｔｉｏｎ），即其实现服务请求或理解对象类型种类的能力，由设备的“一致性类别”（ＣｏｎｆｏｒｍａｎｃｅＣｌａｓｓ）所反映。

１．１BACnet的体系结构

BACnet是一种针对智能建筑的开放性的网络协议，遵循ＯＳＩ模型体系结构，BACnet 体系结构层次图如图１所示。BACnet协议从硬／软件实现、数据传输速率、系统兼容和网络应用等几方面考虑，目前支持五种组合类型的数据链路／物理层规范。其中主从／令牌传递（ＭＳ／ＴＰ）协议是专门针对楼宇自控设备设计的数据链路规范。BACnet在物理介质上，支持双绞线、同轴电缆和光缆。在拓扑结构上，支持星型和总线拓扑。

BACnet的体系结构层次图

BACnet没有严格规定网络拓扑结构，如图２所示。其中：网段（Ｓｅｇｍｅｎｔ）是多个物理网段通过中继器（Ｒ）连接形成的段落区间；网络是多个网段通过网桥（Ｂ）连接而成的，每个网络都形成一个ＭＡＣ地址域；BACnet／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络是将使用不同局域网技术的多个网络用路由器（ＲＴ）互联起来形成的网际网。

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。

网络层通过“路由器”实现两个或多个异类BACnet局域网（不同的数链层）的连接，