楼宇自控系统三大通讯协议详细介绍

随着物联网技术的不断发展，楼宇自控行业也在不断的发展当中，楼宇自控系统越来越多的被应用到楼宇智能化工程当中，满足了人民的各种各样的需求。楼宇自控系统同时也越来越具有集成化、智能化及信息网络化特征。

众所周知，系统集成的基础是通信网络，其技术核心体现系统集成及相关通信协议上。为确保信息正常传送，在信息传输顺序、信息格式和信息内容等方面必须要有一组约定或规则，这组约定或规则就是网络协议。简单说，网络协议好像各设备间通信时使用语言。

那么，楼宇自控系统集成都有哪些通讯协议呢？康沃思物联整理了三大楼宇自控系统主流通讯协议，与大家共同分享。

各家通信协议标准和性能差异，存在着系统间通信兼容和互换性问题，需要一个统一开放式标准来实现各家产品相互兼容和交换。其有点在于所有厂家仪表、系统都可进行互相通信，使各制造商产品不受专有协议限制，给用户使用带来极大方便。

楼宇自控系统三大主流通讯协议诞生背景

目前，大多数局域网、主干网与Internet互连技术已成熟并到了广泛应用。然而楼宇自控系统设备众多，控制网络五花八门，各厂家提供楼宇自控设备和控制系统，其通信协议不同，造成不同厂商设备之间没有很好的互操作性，且影响系统的管理、维护和安全。

长期以来，用户一直希望打破楼宇自控厂家垄断局面，迫切盼望采用标准通信协议。人们已经看到，一个不具备开放性、不能实现互操作系统会给系统运行维护、升级改造带来极大不便。这种形式下，LonWorks和BACnet、以及KNX等标准协议应运而生，并发展成为目前较为主流的三大通讯协议。

楼宇自控系统的主流通讯协议一：BACnet

BACnet协议是1987年美国暖通空调工程师协会组织(ASHARE)的标准项目委员会调集了全球20多位业内著名专家，经过8年半时间，在1995年6月，ASHARE正式通过全球首个楼宇自控行业通讯标准--BACnet，同年12月成为美国国家标准，并且还得到欧盟委员会的承认，成为欧盟标准草案。

BACnet定义了一种不同LAN环境下网络工作站之间的通信规程，它利用太网实现通讯互联，其传输性能较传统控制网络有比较大的提高。

BACnet标准的诞生，结束了楼宇自动化领域众多厂家各自为政的局面。作为一种标准开放式的数据通信协议，使不同厂家的楼宇设备能够实现互操作，各厂家按照这一协议标准开发与楼宇自控网兼容的控制器与接口，最终达到不同厂家生产的控制器都可以相互交换数据，实现互操作性。也就是说，一个系统中，允许混用不同厂家的设备，并能为这些设备提供统一的数据通信服务和协议操作平台。换言之，它确立了在不必考虑生产厂家，不依赖任何专用芯片组的情况下，各种兼容系统实现开放性与互操作性的基本规则。这样不仅给用户提供了更大选择的空间，并且给系统升级、维护提供了更多的灵活性。

BACnet可以使不同厂商的控制产品集成到统一的系统中，从而为业主和系统管理者提供最大的系统选择的灵活性和性价比。协议可以将暖通空调、照明、消防、门禁和安全防范等设备进行集成。BACnet可以使各种不同厂商的控制系统不仅在单个建筑物使用，也可使建筑群集成在一个操作站上进行监控。

BACnet标准是针对暧通空调、给排水、消防、保安等楼宇系统设计，它提供各种楼宇设备模型，使各种设备能互操作和协同工作。

楼宇自控系统的主流通讯协议二：KNX

上世纪90年代初，欧洲的三大住宅和楼宇控制总线协议EIB、BatiBus和EHS在各自探索市场及标准化之路，虽然他们在不同地区和不同领域各有斩获，但是前景仍然难以预测。

1999年由EIBA (欧洲安装总线协会) 、EHSA (欧洲家用电器协会) 和BCI (BatiBUS 国际俱乐部)三大协会联合成立KNX协会，提出了KNX协议。

相比于其他协议，KNX是唯一全球性的住宅和楼宇控制标准。KNX 是家居和楼宇控制领域的开放式国际标准。在使用一个调试软件平台下，各个厂家的产品能够互相兼容，所以在标准推广上，KNX标准目前已被批准为：欧洲标准 (CENELEC EN 50090 & CEN EN 13321-1)；国际标准 (ISO/IEC 14543-3)；美国标准 (ANSI/ASHRAE 135)；中国标准 (GB/T 20965-2013)。

KNX 总线是独立于制造商和应用领域的系统。 通过所有的总线设备连接到 KNX 介质上 ( 这些介质包括双绞线、射频、电力线或 IP/Ethernet), 它们可以进行信息交换。

该标准以EIB为基础，兼顾了BatiBus和EHSA的物理层规范，并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等优点，最终提供了家庭、楼宇自控的完整解决方案。

KNX系统之所以能够在楼宇自控上得到广泛运用，取决于以下六大优势：

1、KNX系统采用分层结构，分成支线和区域，一般情况下，可有15条支线经过线路耦合器与干线相连接，组成区域。

2、系统的控制回路为总线制，结构简单，没有大量总线电缆的敷设和繁杂的控制设计。

3、系统具有强大的可扩展性，对于功能的增加或控制回路的增加，只需挂接相应的元件，而无需改动系统内原有的元件和接线，便能达到要求。

4、所有驱动器及系统元件均为模数化产品，采用标准35mm导轨安装方式，安装尺寸符合普通标准照明配电箱的规格。

5、控制功能的修改方便灵活，只需少量的程序调整，不需要现场重新布线就可以实现。

6、系统结构是分布式总线结构， 系统内传感器和驱动器有独立CPU， 相互之间是对等关系。

楼宇自控系统的主流通讯协议三：LonWorks

LonWorks是1993年推出，LonWorks现场总线网络简称为LON网络，其核心为Neuron芯片，它既能管理通信，又具有输入、输出功能，芯片内部含有三个CPU，分别管理网络、介质访问和应用。它是一种工业数据总线，是自动化领域中底层数据通信网络。简单说，现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输，是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。

它具有统一性、开放性和互操作性特点。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。

采用Lon Works技术和神经元芯片的产品，被广泛应用在楼宇自动化、家庭自动化、保安系统、办公设备、交通运输、工业过程控制等行业。LonWorks神经元网络技术是一种近年来已广泛应用于楼宇自动化系统中一种现场总线技术，其特点是挂接LON总线上各控制节点都装配神经元控制芯片，而每只芯片内都装有标准网络通信协议，这就使接入LON总线各类设备可互通信，可实现楼宇自动化系统集成，它在短时间内得到了自动控制领域的广泛关注和普遍接受，更成为了楼宇自动控制领域的通用标准。LonWorks技术应用领域在楼宇自动化方面包括建筑物监控系统所有领域，即人口控制、电梯和能源管理、消防、救生、供暖通风、测量、保安等。

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