网络协议标准

谈ACN 和Artnet 网络协议标准

陈国义上海戏剧学院教授

胡清亮南京大学顾问教授硕士研究生导师

梁国芹硕士高级工程师河东企业总裁

廖伟民享受国务院特殊津贴网络专家

河东网络公司总经理

关键词

ACN协议Artnet协议DMX512-A 调光网络调光设备即插即用

摘要

本文着重描述ACN协议与Artnet协议之间的不同特点与应用情况

ACN是旨在提供下一代灯光控制网络数据传输的先进控制网络标准ACN要去完成包括DMX协议的更多工作ACN将统一灯光控制网络允许单一网络传输很多不同种类的调光及其它相关数据并且可以连接来自不同厂家的调光设备Art-Net是一个10BaseT基于TCP/IP协议的以太网协议其目的是用标准网络技术允许远程传输大量的DMX512数据

近年来随着计算机网络技术的普及和快速发展网络技术的应用已经渗透到各行各业带来了很多新的应用概念网络技术在灯光控制领域的新应用也展现蓬勃发展之势

为跟上网络技术的发展在世界范围内灯光控制领域各生产厂家纷纷研制并推出应用网络技术的相关调光设备目前已有相当数量的产品活跃在灯光控制市场形成百花齐放群雄争霸的局面令人遗憾的是由于各厂家产品之间的兼容通讯互相操作等方面还存在着不同程度的问题要是将这些均称为网络调光设备连成一个调光网络将会发现这个调光网络很难运行各厂家产品令人跃跃欲试的先进功能在这个调光网络里要么无用武之地要么亳无表现如果在这个调光网络系统里全部是某个厂家的产品毫无疑问设备和网络系统都可以发挥出预期功能就比如在某地聚集着来自世界各地的人他们都讲着除了自己谁也听不懂的语言结果自然是听起来热热闹闹但相互间谁也无法和谁沟通如果有翻译或有一种大家都懂的世界语结果也就不言而喻了

在调光网络里这种世界语就是网络通讯协议网络通讯有三个基本要素:设备连接方法数据交换方式数据定义

1986年由美国影视剧场技术协会(USITT)的工程委员会开发完成版本于1990年的DMX512协议是这样定义的: 控制灯光设备和附件的传输数字式数据的标准它已获得国际业界认可目前遍布娱乐业调光领域它结束了模拟调光和产品互不兼容的时代同时开创了数字调光和其它产品可互相兼容的新时代这是数字时代进步的必然它定义了用EIA-485通讯协议传输DMX512调光数据在这个层面上它能把不同厂家产品连接起来并实施控制但它不能相互交换数据而只能单向传输很难将其称为具有现代意义的网络值得注意的是DMX512也不断在摒弃落后技术并引进先进技术中获得不断发展在经过几个修订版后即将发布的DMX512-A新标准将取代DMX512 DMX512-A为远程设备管理协议(RDM)打下了基础意味着双向传输数据的可能最终各种调光设备可相互交换数据它引入了一个新体系即唯一的厂商标识码这允许无论在何处都可处理被标识设备

在调光网络产品沸沸扬扬面市的时候值得注意的是世界上出现的两个调光网络协议:一个是代表北美业界的ACN协议另一个是代表欧洲业界的Art-Net 协议

ACN协议开宗明义地这样阐述:ACN是旨在提供下一代灯光控制网络数据传输的先进控制网络标准ACN要去完成包括DMX协议的更多工作ACN将统一灯光控制网络允许单一网络传输很多不同种类的调光及其它相关数据并且可以连接来自不同厂家的调光设备ACN协议并不局限于灯光领域预期将适用于音响控制和舞台机械设备它可以应用于任何支持TCP/IP协议的网络中通常最普遍的是应用于以太网络目前协议标准的大部分已经基本编写完成虽然这一标准还尚未获得美国国家标准协会通过但是由于它的先进性优越性为业界所广泛看好世界上许多国家的厂商已纷纷设计符合这一标准的灯光网络系统架构和制造出相应系列灯光网络产品称之为ACN-Ready 或准ACN 产品以支持ACN协议而尽早通过确认和抢占市场先机

而Art-Net则简单明了地表明:Art-Net是一个10BaseT基于TCP/IP协议的以太网协议其目的是用标准网络技术允许远程传输大量的DMX512数据它

由Artistic Licence发明且巳公布出版最新版本为 V1.4 文档修订Q 版权Artistic Licence (UK) Ltd 2002 目前已有25家成员

ACN和Art-Net两种协议都同样可采用以太网和TCP/IP通讯协议它们都支持同一网络兼容不同厂家设备相互通讯和操作它们都具有丰富而翔实的设计文档和提供厂家产品设计的技术规范因此要对两种协议作出正确评价是很困难的但有一点是可以肯定的它们都是后DMX512时代的先进调光网络协议一种协议要获得业界普遍认可除了其设计必须具备技术先进性可扩充性等基本条件外更重要的是进入市场后是否能得到广泛的应用和推广也就是必须遵循市场规律下面主要从技术应用层面提出一些肤浅的一管之见网络结构和通讯协议

网络结构定义了设备的低层连接方式通讯协议规定了设备控制数据的高层传输控制模式国际标准化组织的ISO7498开放系统互联模型对网络有著名的七层协议的定义

以太网是目前世界上最普遍使用的局域组网结构模式常用的有线模式是802.3网络协议;无线模式是802.11网络协议TCP/IP通讯协议集是当前网络最普遍使用的数据传输协议它是著名的国际互联网的主体协议TCP/IP协议的基本传输单位是数据包TCP协议负责把数据分成若干个数据包并给每个数据包加上包头(就像给一封信加上信封) 包头上有相应的编号以保证在数据接收端能将数据按顺序还原为原来的格式IP协议在每个包头上再加上接收端设备地址这样数据能找到自己要去的地方(就像信封上要写明地址一样) 如果传输过程中出现数据丢失数据失真等情况TCP协议会自动要求数据重新传输IP 协议保证数据的传输因此是个地址协议TCP协议保证数据传输的质量因此是个传输控制协议

可以这样理解在使用ACN和Art-Net两种协议的调光网络:一端设备将调光数据相关设备控制数据(如DMX512数据)打包成ACN或Art-Net协议包(编码) 将该包装入TCP/IP信封(打包) 通过以太网安全可靠地传到另一端设备接收设备去掉TCP/IP信封(拆包) 再按ACN或Art-Net协议解释收到的信息包(解码)实施对设备的操作打包传输拆包是采用以太网结构和TCP/IP通讯协议得到的直接好处(现成的计算机网络技术和产品支持) 它不关心所传输数据是什么