理论教育 智慧系统导论:BACnet概述

智慧系统导论:BACnet概述

时间:2023-09-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:BACnet协议层次如图5.16所示。BACnet协议具有OSI参考模型的优良特征,并且开销更低、效率更高。为了适应互联网发展的需要,BACnet标准委员会SSPC135中的IP工作组也制定了性能较好的BACnet/IP协议。原因之一它是非特定企业推动的标准,缺乏利益驱动,原因之二是缺少方便在BACnet协议体系应用的产品,应用难度大。无论如何,BACnet协议设计理念值得我们学习和借鉴。

智慧系统导论:BACnet概述

BACnet(A data communication protocol for building automation and control network,楼宇自动化与控制网络通信协议),由美国采暖制冷和空调工程师协会组织的标准项目委员会在1995年正式制定,同年成为美国国家标准,并得到欧盟标准委员会的承认,2003年成为ISO的正式标准。

BACnet也是专用于楼宇自控领域的数据通信协议,但是与HBES(KNX/EIB)通过定义产品构建网络不同,其目标是为不同厂家生产的产品组成的系统之间,进行信息交流提供平台和支持。BACnet从设计初衷上就是要集成现有的其他规范和技术,是为实现不同的系统互联而制定的标准。BACnet提出的网络通信技术,在保护现有不同厂家的技术与产品的同时,可逐渐实现所有楼宇自动化产品的开放性与兼容性

BACnet较为详细地描述了楼宇自控网络应该具有的功能,说明了基本单元共享数据的方式、通信媒介,以及信息交换的规则。BACnet网络通信技术有五种,即Ethernet、ARCNET、MS/TP、PTP、Lon Talk,具体技术的使用选择可根据系统的要求而定,如通信容量、通信速率等。BACnet协议层次如图5.16所示。

BACnet由美国采暖制冷和空调工程师协会研究推出,它主要为楼宇自控系统,尤其是暖通空调系统服务。它采用面向对象的技术,定义了一组具有属性的对象来表示建筑物内的机电设备。同时,BACnet也支持除暖通空调系统以外的其他系统,如安保系统、照明系统,但没有对在其他方面的应用进行优化。BACnet不支持即插即用,如果一个设备控制器发生故障,要更换另一个厂商的产品则需要重新安装、编程。

图5.16 BACnet协议层次(www.daowen.com)

BACnet是一种开放性协议,采用OSI模型的分层体系结构的概念,根据楼宇自控网络结构比较固定、报文信息短小以及满足系统开放性要求等特点,对ISO模型进行了精简,从而更加紧凑、高效。BACnet通信体系的分层体系结构包含4个层次,分别对应OSI模型中的物理层、数据链路层、网络层和应用层。BACnet协议具有OSI参考模型的优良特征,并且开销更低、效率更高。协议标准提供了5种网络拓扑结构可选方案,这样可以灵活地根据各自的需要来选择使用。协议还规定了控制设备相互通信的基本规则,但实现规则的途径,各制造商可利用多元化的技术自主开发。因此,BACnet协议制定的初衷,是要能够解决由于各制造商自定义产品标准,而导致系统不能兼容的问题,同时也留给制造商实现手段的自由。

为了适应互联网发展的需要,BACnet标准委员会SSPC135中的IP工作组也制定了性能较好的BACnet/IP协议。BACnet/IP将IP网络作为一个“局域网”来使用,直接支持基于IP协议的BACnet设备,用IP帧接收和发送BACnet报文,可以在IP网络上有效地进行BACnet广播,并允许在网络的任意位置动态地增加和减少设备。

虽然BACnet协议设计概念很好,BACnet标准成为ISO标准,中国是ISO成员国,也是支持BACnet标准成为ISO标准的国家,但BACnet标准在中国应用并不多。原因之一它是非特定企业推动的标准,缺乏利益驱动,原因之二是缺少方便在BACnet协议体系应用的产品,应用难度大。

无论如何,BACnet协议设计理念值得我们学习和借鉴。通信协议对于国民经济甚至国家安全的重要性值得主管部门高度重视,政府应该以市场应用为驱动,鼓励中国企业大胆进取,研发有独立自主知识产权的各类通信协议,这一点对国计民生有着重大的战略意义。

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