Lonworks智能控制网络

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路由器的内部结构
电源 安装按钮
RTR－10 路由器 核心模块
A 边收发器
B 边收发器
RTR-10 路由器模块构成的路由器框图
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3、网络协议
LONWORKS 技术采用 LonTalk 协议，可以通过编 程器或网络管理工具下载到设备中。
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4、传输介质
Lon的神经元芯片可以容许的通信介质类型非 常广泛，如双绞线、电力线、无线电、红外线、 同轴电缆、光纤等。
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2、路由器
LonWorks是唯一支持多种传输介质的系统，它 允许开发者选择那些最能满足他们的要求的传输介 质和通讯方法。 路由器是一个特殊的节点，由两个Neuron芯片 组成，用来连接不同通讯媒介的LON网络。路由器能 够控制网络流量，增加网络的吞吐量和网络速度。
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链路层分成逻辑链路控制子层和介质访问 控制（MAC）子层。 MAC子层负责媒体访问
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LonTalk采用改进的CSMA介质访问控制协议
–带预测、P-坚持的CSMA –在监听到网络空闲后，所有的节点都根据网络积压 参数等待一个随机时间后访问介质
CSMA：载波监听多路访问 P-坚持：节点在发送普通报文前平均插入W/2个 随机时间片 预测：W随网络积压状况变化动态调整，W＝ 16*BL
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6、开发工具
Neuron芯片的编程语言为Neuron C，它 是从ANSIC派生出来的。LONWORKS提供 了一套节点开发工具Node Builder。 另外，LonMaker for Windows是网络设 计和系统管理工具。
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5.5 LonTalk协议与LonMark对象
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LonWorks的通信参考模型
OSI 层次
7 6 5 4 3 2
标准服务
网络应用 数据表示 远程遥控动作 端对端的可靠 传输 传输分组
LonWorks提供的服务
标准网络变量类型 网络变量，外部帧传送 请求/响应，认证，网络管理
处理器
应用CPU 网络CPU 网络CPU
应用层
表示层
–BL为对网络积压的估计值 –预测当前发送周期会有多少个节点需要发送报文
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– 当插入时间片结束时，若网络仍为空闲，则 节点发送报文 – 否则节点继续监听检测网络是否有空闲 – 每个节点都有一个对网络积压的估计值BL –网络负荷轻时，插入的时间片少，节点发送 前的等待时间短 –网络负荷增加，插入的时间片长，则等待时 间长
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电路连接
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二、LonTalk的物理层协议
支持的传输介质
双绞线 电力线 同轴电缆 光纤 无线 红外线
数据编码
双绞线使用差分曼切斯特编码 电力线使用扩频 无线通信使用频移键控(FSK)
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几类广泛应用的信道特征
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三、LonTalk的链路层
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5、网络接口、WEB服务器
（1）独立的PC机：PCLTA-20 PC LonTalk适配器，是一个封 装在标准的PC机 PCI适配卡上的网络接口设备。通过它可 以使用网络工具，如LonMaker工具。 （2）笔记本电脑：PCC 10 PC卡提供了一个简洁的PCMCIA PC 卡式的网络接口 （3）Echelon公司的SLTA-10系列LonTalk适配器可与一个调 制解调器相连以实现拨号上网。 （4）i.LON 1000IP服务器支持同Internet、Intranet，或 VPN的远程连接。
LonWorksБайду номын сангаас络结构图
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1、LonWorks节点
传感器和执行器 晶振 电源 I/O 调理 神经元芯片 收发器 ROM
LonWorks 网络
LonWorks 节点结构框图 神经元节点的结构框图。
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节点有两种类型
I/O设备
I/O设备
I/O端口 主处理器
Neuron芯片
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LonWorks模块
目前LONWORKS现场 总线技术已经在国内广 泛应用。由ECHELON 公司推出的FTT控制模 块（Model 55020-10）, 以其体积小、安装简便、 易于标准化、模块化， 已成为LONWORKS 现 场总线控制模块的主流 产品。 许多第三方开发商大量 购买这种OEM模块，作 为其系统集成的主要控 制单元。
一、LonTalk协议介绍
LonTalk协议遵循ISO定义 (OSI)模型，并提供了 OSI所定义的全部7层服务。它的特点： （1) 支持双绞线、电力线、无线、红外线、同轴电缆和 光纤在内的多种传输介质。 （2）互操作性强，响应快，通信可靠。 （3） LonTalk协议使用网络变量与其它节点通信。网络 变量可以是任何单个数据项也可以是结构体。 （4） LonTalk协议支持总线型、星型、自由拓朴等多种 拓朴结构类型 。 （5）LonTalk采用分级编址方式（域、子网、节点）
会话层 传送层
应答，非应答，点对点，广播， 网络CPU 认证等 地址，路由 帧结构，数据编码， CRC 错误 检查 网络CPU
网络层
数据 链路 层 链路层
帧结构
MAC CPU
MAC子层 1
介质访问
带预测 P- 坚持 CSMA ，碰撞规 避，优先级，碰撞检测 介质，电气接口 MAC CPU，XCVR
物理层
Neuron芯片
通信端口
收发器
LON网 收发器
LON网 基于Neuron芯片的节点
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基于主机（单片机、PC机）的节点
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节点之间通过网络变量进行通信
LON网
节点1
节点2
network output int yewei1;
network input int yewei2;
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神经元芯片是节点的核心
LonWorks技术的核心是神经元芯片(Neuron Chip)。 对开发者来说，神经元芯片之优越在于它的完整性。内装 协议和处理器，免除了在这些方面的任何开发和编程。神 经元芯片提供了ISO/OSI模型中7层通信协议的6层，只需 要提供应用层编程和配置。
节点的收发器
每一个网络设备都有一个收发器。收发器在一个 LonWorks设备与LonWorks网络之间提供了一个物理通讯接 口。