(海思自動(dòng)化技術(shù)部LonWorks產(chǎn)品癡迷者提供)
一、概述
LonWorks網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)是一種開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)，它是由美國(guó)埃施朗公司開(kāi)發(fā)創(chuàng)立的。LON控制網(wǎng)絡(luò)采用的LonTalk通信協(xié)議是一個(gè)開(kāi)放的公開(kāi)協(xié)議，并已被一些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織確認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)，如ANSI/EIA 709-1999和IEEE 1473。目前已有數(shù)千家公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)和安裝了LonWorks產(chǎn)品，將近4000萬(wàn)具有LonWorks功能的處理器用在世界各地的住宅、樓宇、工廠、列車(chē)及其他系統(tǒng)中。
二、LonMark標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介
LonWorks技術(shù)留給用戶(hù)在應(yīng)用時(shí)有較大的自由度,不同廠商雖然都按照LonWorks技術(shù)制造產(chǎn)品,但還作不到可以互相操作。為了解決這個(gè)問(wèn)題，1994年5月，36家重要廠商組成了稱(chēng)為LonMark國(guó)際的組織。其目的是使得基于多供應(yīng)商的LonWorks網(wǎng)絡(luò)變得易于集成。LonMark國(guó)際為成員公司提供了一個(gè)開(kāi)放的論壇，編制一系列LonMark標(biāo)準(zhǔn)。LonMark國(guó)際的成員包括在全球多種行業(yè)中領(lǐng)先的控制系統(tǒng)制造商、集成商和用戶(hù)，這些行業(yè)涉及樓宇自動(dòng)化、安全、照明、電梯、公共交通、半導(dǎo)體制造設(shè)備、家用電器、遮陽(yáng)簾、能量計(jì)量、建筑、商用房地產(chǎn)、工業(yè)自動(dòng)化等行業(yè)。
三、LonWorks開(kāi)放式系統(tǒng)
開(kāi)放式系統(tǒng)是包含來(lái)自多廠商的、可互操作的、可互換的設(shè)備，提供靈活、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的，并具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)而被創(chuàng)建的系統(tǒng)。開(kāi)放式系統(tǒng)采用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來(lái)設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試設(shè)備。
開(kāi)放式LonWorks系統(tǒng)具有以下的特點(diǎn)：
·在設(shè)計(jì)、安裝和啟動(dòng)上采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
·包含來(lái)自多個(gè)廠商的符合LonMark的產(chǎn)品。
·除非和傳統(tǒng)系統(tǒng)相互作用或者規(guī)范要求，不需要網(wǎng)關(guān)。
·與專(zhuān)用垂直子系統(tǒng)的實(shí)施不同，強(qiáng)調(diào)水平功能性。
因此，LonWorks系統(tǒng)集成商要想構(gòu)建開(kāi)放式系統(tǒng)，應(yīng)使用基于LonWorks網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（LNS）的網(wǎng)絡(luò)工具設(shè)計(jì)、安裝和啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。開(kāi)放式產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)的結(jié)合使許多系統(tǒng)集成商能方便地應(yīng)用來(lái)自多個(gè)廠商的產(chǎn)品。
四、LonWorks的一致性和互操作性
（一）LonWorks的一致性
LonWorks的一致性是指產(chǎn)品符合ANSI/EIA 709.1標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)。ANSI/EIA 709.1標(biāo)準(zhǔn)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織開(kāi)放系統(tǒng)7層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，其中從第一到第六層的功能完全有標(biāo)準(zhǔn)來(lái)處理，使用者只需對(duì)應(yīng)用層進(jìn)行編程。最容易達(dá)到一致性的方法是采用包含有ANSI/EIA 709.1標(biāo)準(zhǔn)的微控制器。Neuron芯片和ANSI/EIA 709.1標(biāo)準(zhǔn)配合作為固件可進(jìn)入所有采用Neuron芯片的設(shè)備中去。它可作為主處理器被執(zhí)行應(yīng)用，也可以作為總線連接器給實(shí)際的主機(jī)提供通信渠道。
（二）LonWorks的互操作性
因?yàn)榉弦恢滦缘膬蓚€(gè)設(shè)備在如何交換數(shù)據(jù)的過(guò)程中仍然存在各種可能性，所以一致性還不足以保證LonWorks節(jié)點(diǎn)之間的有意義的相互作用。節(jié)點(diǎn)之間必須在如何交換數(shù)據(jù)，如何翻譯數(shù)據(jù)，以及動(dòng)作引起的反映等方面有約定，這樣才能保證互操作性和可靠的通信。LonMark互操作性準(zhǔn)則（LonMark Interoperability Guidelines）提出了開(kāi)發(fā)互操作性LonWorks設(shè)備的基礎(chǔ)。
物理層的互操作性和收發(fā)設(shè)備有關(guān)。介質(zhì)、通信方法、位速率和收發(fā)器型號(hào)必須匹配。目前，LonMark標(biāo)準(zhǔn)的物理層通道類(lèi)型包括光纖、雙絞線、電力線、Internet協(xié)議。
除了要有連接到Neuron芯片或相當(dāng)處理器的通信端口的合適的收發(fā)器外，還要設(shè)置合適的一系列通道參數(shù)，使通信協(xié)議能以正確的格式發(fā)送和接受報(bào)文，來(lái)實(shí)現(xiàn)互操作。通過(guò)在開(kāi)發(fā)工具軟件中作選擇， LonMark 2-6層互操作性準(zhǔn)則可以很容易的被實(shí)現(xiàn)。例如，當(dāng)用Neuron C編程語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用時(shí)，可以使用Neuron C編譯器指令（#pragma）來(lái)對(duì)這些設(shè)置進(jìn)行選擇。如果編譯器指令沒(méi)有被指定，許多參數(shù)是自動(dòng)被設(shè)置的。
第7層的互操作性是通過(guò)LonMark對(duì)象、標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)變量類(lèi)型（SNVTs）和標(biāo)準(zhǔn)配置屬性類(lèi)型（SCPTs）的使用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。網(wǎng)絡(luò)變量是分散應(yīng)用中分享數(shù)據(jù)最好的方法，而互操作通信要求發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備講同樣的語(yǔ)言，這就要求網(wǎng)絡(luò)變量的類(lèi)型和編碼必須相同。標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)變量類(lèi)型與標(biāo)準(zhǔn)配置屬性類(lèi)型是此問(wèn)題的解決方案。它們通過(guò)指定傳輸數(shù)據(jù)的單位、范圍、分辨率來(lái)提供一個(gè)數(shù)據(jù)通信的公共框架。LonMark對(duì)象是基于網(wǎng)絡(luò)變量建立的，同時(shí)又提供了簡(jiǎn)明的應(yīng)用層接口。它不僅定義了哪些標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)變量類(lèi)型與標(biāo)準(zhǔn)配置屬性類(lèi)型被用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，而且提供了被傳輸信息的語(yǔ)義。
一個(gè)基于互操作的LonWorks設(shè)備的應(yīng)用層接口包括很多元素，如圖1所示。這些元素充分地描述了互操作節(jié)點(diǎn)的外部接口。互操作接口包括以下一些關(guān)鍵元素：
u 節(jié)點(diǎn)對(duì)象
u 特定應(yīng)用的LonMark對(duì)象
u 一般的LonMark對(duì)象，如傳感器、執(zhí)行器和控制器對(duì)象
u 單個(gè)的網(wǎng)絡(luò)變量
u 配置屬性和互操作文件傳輸機(jī)制
LonMark應(yīng)用層接口的強(qiáng)制部分應(yīng)該包括標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)變量、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象和標(biāo)準(zhǔn)配置屬性。然而，這些標(biāo)準(zhǔn)接口也可以通過(guò)設(shè)備制造商使用用戶(hù)自定義網(wǎng)絡(luò)變量、用戶(hù)自定義對(duì)象和用戶(hù)自定義配置屬性進(jìn)行擴(kuò)展。
