隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，樓宇自控行業(yè)也在不斷的發(fā)展當(dāng)中，樓宇自控系統(tǒng)越來越多的被應(yīng)用到樓宇智能化工程當(dāng)中，滿足了人民的各種各樣的需求。樓宇自控系統(tǒng)同時(shí)也越來越具有集成化、智能化及信息網(wǎng)絡(luò)化特征。

眾所周知，系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)是通信網(wǎng)絡(luò)，其技術(shù)核心體現(xiàn)系統(tǒng)集成及相關(guān)通信協(xié)議上。為確保信息正常傳送，在信息傳輸順序、信息格式和信息內(nèi)容等方面必須要有一組約定或規(guī)則，這組約定或規(guī)則就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。簡單說，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議好像各設(shè)備間通信時(shí)使用語言。

那么，樓宇自控系統(tǒng)集成都有哪些通訊協(xié)議呢？康沃思物聯(lián)整理了三大樓宇自控系統(tǒng)主流通訊協(xié)議，與大家共同分享。

各家通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和性能差異，存在著系統(tǒng)間通信兼容和互換性問題，需要一個(gè)統(tǒng)一開放式標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)各家產(chǎn)品相互兼容和交換。其有點(diǎn)在于所有廠家儀表、系統(tǒng)都可進(jìn)行互相通信，使各制造商產(chǎn)品不受專有協(xié)議限制，給用戶使用帶來極大方便。

樓宇自控系統(tǒng)三大主流通訊協(xié)議誕生背景

目前，大多數(shù)局域網(wǎng)、主干網(wǎng)與Internet互連技術(shù)已成熟并到了廣泛應(yīng)用。然而樓宇自控系統(tǒng)設(shè)備眾多，控制網(wǎng)絡(luò)五花八門，各廠家提供樓宇自控設(shè)備和控制系統(tǒng)，其通信協(xié)議不同，造成不同廠商設(shè)備之間沒有很好的互操作性，且影響系統(tǒng)的管理、維護(hù)和安全。

長期以來，用戶一直希望打破樓宇自控廠家壟斷局面，迫切盼望采用標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。人們已經(jīng)看到，一個(gè)不具備開放性、不能實(shí)現(xiàn)互操作系統(tǒng)會給系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)、升級改造帶來極大不便。這種形式下，LonWorks和BACnet、以及KNX等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生，并發(fā)展成為目前較為主流的三大通訊協(xié)議。

樓宇自控系統(tǒng)的主流通訊協(xié)議一：BACnet

BACnet協(xié)議是1987年美國暖通空調(diào)工程師協(xié)會組織(ASHARE)的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目委員會調(diào)集了全球20多位業(yè)內(nèi)著名專家，經(jīng)過8年半時(shí)間，在1995年6月，ASHARE正式通過全球首個(gè)樓宇自控行業(yè)通訊標(biāo)準(zhǔn)--BACnet，同年12月成為美國國家標(biāo)準(zhǔn)，并且還得到歐盟委員會的承認(rèn)，成為歐盟標(biāo)準(zhǔn)草案。

BACnet定義了一種不同LAN環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)工作站之間的通信規(guī)程，它利用太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)通訊互聯(lián)，其傳輸性能較傳統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)有比較大的提高。

BACnet標(biāo)準(zhǔn)的誕生，結(jié)束了樓宇自動化領(lǐng)域眾多廠家各自為政的局面。作為一種標(biāo)準(zhǔn)開放式的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，使不同廠家的樓宇設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)互操作，各廠家按照這一協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)與樓宇自控網(wǎng)兼容的控制器與接口，最終達(dá)到不同廠家生產(chǎn)的控制器都可以相互交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)互操作性。也就是說，一個(gè)系統(tǒng)中，允許混用不同廠家的設(shè)備，并能為這些設(shè)備提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信服務(wù)和協(xié)議操作平臺。換言之，它確立了在不必考慮生產(chǎn)廠家，不依賴任何專用芯片組的情況下，各種兼容系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)開放性與互操作性的基本規(guī)則。這樣不僅給用戶提供了更大選擇的空間，并且給系統(tǒng)升級、維護(hù)提供了更多的靈活性。

BACnet可以使不同廠商的控制產(chǎn)品集成到統(tǒng)一的系統(tǒng)中，從而為業(yè)主和系統(tǒng)管理者提供最大的系統(tǒng)選擇的靈活性和性價(jià)比。協(xié)議可以將暖通空調(diào)、照明、消防、門禁和安全防范等設(shè)備進(jìn)行集成。BACnet可以使各種不同廠商的控制系統(tǒng)不僅在單個(gè)建筑物使用，也可使建筑群集成在一個(gè)操作站上進(jìn)行監(jiān)控。

BACnet標(biāo)準(zhǔn)是針對曖通空調(diào)、給排水、消防、保安等樓宇系統(tǒng)設(shè)計(jì)，它提供各種樓宇設(shè)備模型，使各種設(shè)備能互操作和協(xié)同工作。

樓宇自控系統(tǒng)的主流通訊協(xié)議二：KNX

上世紀(jì)90年代初，歐洲的三大住宅和樓宇控制總線協(xié)議EIB、BatiBus和EHS在各自探索市場及標(biāo)準(zhǔn)化之路，雖然他們在不同地區(qū)和不同領(lǐng)域各有斬獲，但是前景仍然難以預(yù)測。

1999年由EIBA (歐洲安裝總線協(xié)會) 、EHSA (歐洲家用電器協(xié)會) 和BCI (BatiBUS 國際俱樂部)三大協(xié)會聯(lián)合成立KNX協(xié)會，提出了KNX協(xié)議。

相比于其他協(xié)議，KNX是唯一全球性的住宅和樓宇控制標(biāo)準(zhǔn)。KNX 是家居和樓宇控制領(lǐng)域的開放式國際標(biāo)準(zhǔn)。在使用一個(gè)調(diào)試軟件平臺下，各個(gè)廠家的產(chǎn)品能夠互相兼容，所以在標(biāo)準(zhǔn)推廣上，KNX標(biāo)準(zhǔn)目前已被批準(zhǔn)為：歐洲標(biāo)準(zhǔn) (CENELEC EN 50090 & CEN EN 13321-1)；國際標(biāo)準(zhǔn) (ISO/IEC 14543-3)；美國標(biāo)準(zhǔn) (ANSI/ASHRAE 135)；中國標(biāo)準(zhǔn) (GB/T 20965-2013)。

KNX?總線是獨(dú)立于制造商和應(yīng)用領(lǐng)域的系統(tǒng)。 通過所有的總線設(shè)備連接到 KNX 介質(zhì)上 ( 這些介質(zhì)包括雙絞線、射頻、電力線或 IP/Ethernet), 它們可以進(jìn)行信息交換。

該標(biāo)準(zhǔn)以EIB為基礎(chǔ)，兼顧了BatiBus和EHSA的物理層規(guī)范，并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等優(yōu)點(diǎn)，最終提供了家庭、樓宇自控的完整解決方案。

KNX系統(tǒng)之所以能夠在樓宇自控上得到廣泛運(yùn)用，取決于以下六大優(yōu)勢：

1、KNX系統(tǒng)采用分層結(jié)構(gòu)，分成支線和區(qū)域，一般情況下，可有15條支線經(jīng)過線路耦合器與干線相連接，組成區(qū)域。

2、系統(tǒng)的控制回路為總線制，結(jié)構(gòu)簡單，沒有大量總線電纜的敷設(shè)和繁雜的控制設(shè)計(jì)。

3、系統(tǒng)具有強(qiáng)大的可擴(kuò)展性，對于功能的增加或控制回路的增加，只需掛接相應(yīng)的元件，而無需改動系統(tǒng)內(nèi)原有的元件和接線，便能達(dá)到要求。

4、所有驅(qū)動器及系統(tǒng)元件均為模數(shù)化產(chǎn)品，采用標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌安裝方式，安裝尺寸符合普通標(biāo)準(zhǔn)照明配電箱的規(guī)格。

5、控制功能的修改方便靈活，只需少量的程序調(diào)整，不需要現(xiàn)場重新布線就可以實(shí)現(xiàn)。

6、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線結(jié)構(gòu)， 系統(tǒng)內(nèi)傳感器和驅(qū)動器有獨(dú)立CPU， 相互之間是對等關(guān)系。

樓宇自控系統(tǒng)的主流通訊協(xié)議三：LonWorks

LonWorks是1993年推出，LonWorks現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)簡稱為LON網(wǎng)絡(luò)，其核心為Neuron芯片，它既能管理通信，又具有輸入、輸出功能，芯片內(nèi)部含有三個(gè)CPU，分別管理網(wǎng)絡(luò)、介質(zhì)訪問和應(yīng)用。它是一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，是自動化領(lǐng)域中底層數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。簡單說，現(xiàn)場總線就是以數(shù)字通信替代了傳統(tǒng)4-20mA模擬信號及普通開關(guān)量信號的傳輸，是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)。

它具有統(tǒng)一性、開放性和互操作性特點(diǎn)。主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。

采用Lon Works技術(shù)和神經(jīng)元芯片的產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用在樓宇自動化、家庭自動化、保安系統(tǒng)、辦公設(shè)備、交通運(yùn)輸、工業(yè)過程控制等行業(yè)。LonWorks神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種近年來已廣泛應(yīng)用于樓宇自動化系統(tǒng)中一種現(xiàn)場總線技術(shù)，其特點(diǎn)是掛接LON總線上各控制節(jié)點(diǎn)都裝配神經(jīng)元控制芯片，而每只芯片內(nèi)都裝有標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，這就使接入LON總線各類設(shè)備可互通信，可實(shí)現(xiàn)樓宇自動化系統(tǒng)集成，它在短時(shí)間內(nèi)得到了自動控制領(lǐng)域的廣泛關(guān)注和普遍接受，更成為了樓宇自動控制領(lǐng)域的通用標(biāo)準(zhǔn)。LonWorks技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域在樓宇自動化方面包括建筑物監(jiān)控系統(tǒng)所有領(lǐng)域，即人口控制、電梯和能源管理、消防、救生、供暖通風(fēng)、測量、保安等。

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