(海思系統工程部提供)
一、概述
建筑智能化在當今世界已成為普遍的應用。國內建筑智能化業界對LonWorks技術開發應用起步于上世紀九十年代中期。在住建部的大力支持和推動下，經過全國上下多年的努力，現已初步形成適合我國國情的LonWorks產品系列。這些優秀的國產化LonWorks產品系列為我國建筑智能化技術提供了強大的技術支撐。
二、認識LonWorks技術
LonWorks技術是美國ECHELON公司推出的局部操作網絡，它具有統一性、開放性、互操作性、施工與維護便捷性及支持多種通信介質等優良性能。隨著LonWorks技術在工程及學術領域逐漸被應用與普及，國內業界人上對LonWorks技術的共識越來越多，從而大大推動了LonWorks技術開發應用。
三、 如何定位LonWorks技術
作為一種開放的、對等的、互操作的現場總線技術，LonWorks技術必須準確定位在控制網技術層面上， 這是從根本上討論清楚問題的一個出發點和基準。
通常地，建筑智能化系統的構成可分為上下二層：上層是信息網（屬信息域）；下層是控制網（屬控制域）。這是基本功能、性質和特點不同的二種網絡。信息網的基本功能是完成信息的發送、傳輸和接收，信息網強調的是將文本、聲音、圖像、電視信息的傳遞?？刂凭W又叫測控網，主要是作為過程自動化、制造自動化、樓寧自動化等領域現場自動控制設備之間互連的通信和控制網絡，最終是要實現各系統現場的儀表、傳感器、執行器、被控設備等的聯網通信、測量和控制?？刂凭W強調的是信息傳遞后的控制和執行，如實現各種基本控制、校正、報警、顯示、測量、監控及控管一體化的綜合自動化功能。它實質上是一個完成自動控制任務的網絡通信系統與控制系統，是自動化與信息技術融合的產物。
自動控制與信息技術融合是學術發展前沿的一種趨勢和熱點，這其中的一個代表就是LonWorks技術。LonWorks在加強自動化和信息技術兩大領域融合方面作出了重大的歷史性突破。
四、LonWorks是新一代控制網技術
在世界范圍控制網技術的發展經歷了三代即集中式（CCS）、集散式（DCC）和現場總線（FCS）技術?，F場總線的出現標志著一個工業控制技術新時代的開始。
LonWorks技術是第三代的現場總線技術中最適合工控和樓字控制領域中應用的一種。對于建筑行業，應用和開發LonWorks技術將使我國智能建筑控制網技術實現跨越式發展，走出一條符合國際最新技術發展方向的國產化道路。
五、LonTalk協議的誕生是控制網七層協議歷史性突破
由于控制網要完成測量控制仟務，具有不同于信息網的許多特點。如控制網不同于信息網采用寬帶介質來傳輸大量數據文件，控制網傳送由傳感器、測量裝置、控制器、操作接口生成的包含“狀態信息”的少量控制信息，用來取代大量的數據文件，其信息量小，傳送速度不要求很高。網絡上的執行機構監視這種狀態信息并作出相應的指令：協調閥門、風門或其它執行器，保持對系統的控制。為保證控制系統長期正常和穩定的運行，控制網采用的通信協議應具有高度的實時性、安全性和可靠性。因此將信息網（如局域網、全球信息網）及其通信協議整套搬用到控制網是不合適的，只能是發展過程中，前期的臨時替代和過渡性措施。
LonWorks技術的LonTalk協議是現場總線技術唯一完整的、符合OSI參考模型所定義的全部七層協議。除了LonTalk協議之外，至今還沒有哪一個控制網協議宣稱它能夠提供OSI參考模型所定義的全部七層服務。這是LonWorks技術對現場總線、控制網技術的歷史性重大貢獻。LonTalk協議適應了控制網各方面的特點和全面需要，能使信息傳輸具有高實時性、安全性和可靠性。因此，LonTalk協議誕生后，不斷被各國采用定為開放標準。如1997年8月LonTalk協議被美國電子工業協會（EIA）的集成家庭系統技術委員會定為家庭網絡的標準，編號為EIA/IS 709；歐洲標準CEN TC247的建筑物自動化系統的現場層采用了LonTalk協議；美國國家標準BACnet共分四層，其中物理層和數據鏈路層采用了LonTalk協議。LonTalk協議已占據了控制領域開放標準的主流地位。
六、控制網將沿著現場總線技術方向發展
如上所述，控制網技術發展經歷了三代，發展到了現場總線技術階段。智能建筑中控制網在下層，可選用LonTalk協議，上層是信息網構成的管理層，通常選用TCP/IP協議，采用快速以太網結構。上下層之間不斷有信息上送下傳。如Honeywell公司的Excel5000系統就是這種結構形式。現在有人提出將來的發展是否可能將上層信息網向下延伸，取代現場總線？這種發展在技術上顯然是不合理和錯誤的。現僅舉二方面理由：
一方面前面已經指出，控制網和信息網是基本功能、性質和特點不同的二種網絡，控制網被信息網取代會出現各種問題?？刂凭W說到底它是一個控制系統，控制系統要求的是對控制過程響應的正確與品質，響應品質有一系列平穩性、快速性、準確性的性能指標。因此控制網所傳輸的控制信號的信息量很少，對快速性要求不高。實時性主要通過響應時間和巡回時間來反映。信息網對響應時間要求較低，一般是2S~6S；控制網對系統的實時要求較高，一般是0.5S~2S。信息網對實時性的要求是軟的，只要大部分時間滿足要求就可以了，偶爾幾次不及時響應是沒有關系的；控制網對實時性的要求是硬的，它關系到控制系統能否正常工作，必須在任何時間都及時響應，不允許有任何不確定性。例如以太網的網絡協議采用CSMA/CD（帶有沖突檢測的載波幀多路存取協議），其解決沖突的方法，本質上不具有通信確定性性質。這表明信息網取代控制網輕則使控制系統性能品質下降，重則可使系統不能正常運行。
另一方面要考慮到網絡安全問題。當前信息網絡系統面臨網絡病毒、網絡****、網絡戰爭，再加上自然災害攻擊如雷擊等，使網絡安全問題已上升到國家安全的戰略高度。控制網要求實時性極強，一個短暫的瞬間沖擊就會造成控制系統的運行事故。因此，控制網對安全防護問題必須重視?？刂凭W網絡安全的重要措施應該是與信息網隔離。因為信息網要面向世界、面向社會已就必然面對各種網絡攻擊，是網絡安全問題的重災區。控制網是內部網主要面向智能建筑的現場裝置環境封閉不易受到直接攻擊。控制網與信息隔離，使信息網與控制網形成上層網和下層網，也可形成外部網和內部網，在它們之間實施物理分隔或安全分段，這是保證控制網信息安全性的重要原則。結論是：從網絡安全考慮信息網取代控制網也是不可行的。
基于以上四點對LonWorks技術的認識，可以顯現出LonWorks技術當前處于自動化與信息技術兩大領域融合形成的控制網技術的前沿。為了闡明這個命題，最后還要碰到一個業界常討論的熱點問題：那就是幾種主流開放式協議標準的關系，其中最突出的是LonTalk、BACnet和TCP/IP。一些公司往往一上手就大談誰最先進！誰最開放！把它們引向了尖銳矛盾和競爭境地。這種討論問題的方法未必實事求是。一個基本事實是：TCP/IP是信息網（信息域）的協議；BACnet由美國暖通空調制冷工程師學會（ASHRAE）綜合幾種局域網LAN的協議而制定的，它也是信息網（信息域）的協議；只有LonTalk是控制網（控制域）的協議。它們的側重、目標和實現方法上有極大的不同。但過多強調它們之間的競爭是很片面的，它們之間的主要方面應該是互補。一些國家標準和國際大公司產品中提倡的多層結構：由BACnet或TCP/IP構成上層，用LonTalk構成下層，形成一種優勢互補的最佳組合模式，這種模式在二十世紀末紛紛出臺。1998年12月制定的歐洲標準CEN TC247的建筑自動化系統為三層結構：上層管理層和中層自動化層提供使用BACnet，下層現場層提倡使用LonTalk。LonWorks在控制網技術發展過程中，當前處于主流地位。
