??美国Echelon公司于1991年提出了LonWorks(Local Operating Networks,部分操作网络)网络,简称L0N网,它标记着控制系统网络的新纪元。LonWorks是一种完整的、全开放的、可互操作的、成熟的和低成本的散布式控制网络技术,众多的制造厂和用户纷纭在其控制网络计划中采用LonWorks技术。到目前为止,全世界已有2500多家公司利用LonWorks技术出产各种各样的LonWorks产品,以满意古代化楼宇、工厂、交通运输系统、城市基本设施(水、电、气等)、家庭等环境自动化系统的分布式控制网络请求。在1995年,LonWorks控制网络被美国断定为楼宇自动化控制网络标准的一部份。目前,世界大的楼宇控制公司,如霍尼维尔、安德沃、西比、江森、兰吉尔、萨切维尔等都正在采用LonWorks技术改革产品,已构成世界技术潮流。本文重要先容LonWorks技术特色,尤其较具体地描写了通讯介质访问控制方式,并介绍了LonWorks在智能小区中的应用。
2.Lrks技术特点
??LonWorks网络上的每个控制点称为LonWorks接点或LonWorks智能设备,它包括一片Neuron神经芯片、传感和控制设备、收发器(用于建破Neuron芯片与传输之间的物理衔接)和电源.
??Neuron神经芯片是节点的中心局部,它包含一套完全的通信协议,即LonTalk协议,从而确保节点问应用牢靠的通信尺度进行互操作。LonTalk通讯协定遵守ISO/OSI的全体七层模型。Neuron神经芯片内含三个八位CPU:第一个CPU为介质访问掌握处理器,实现Udallt协议的第1层跟第2层:第二个CPU为网络处置器,实现LonTalk协议的第3层至第6层:第三个CPU为利用处理器,实现LonTallt协议的第7层。
??LonTa1k协议是直接面向对象的网络协议,即,通过网络变量实现网络节点间的联结。当定义为输出的网络变量改变时,能主动地将网络变量的值发送出去,使所有该变量定义为输入的节点收到它的转变,以便激活相应的处理过程(事件触发型)。标准网络变量能使不同制作商的产品通过树立标准的数据传递模式、准确地翻译、传送数据,便于设备的调换和互操作。另外,因为网络变量的长度有限,最多31B,又提供了四品种型的报文服务:应答方式、恳求/响应方式、非应答重发方式、非应答方式。
??LonWorks有完整的7层协议,具备了局域网的基础功能,与异型网的兼容性比任何现存的现场总线都好。它还提供了与LAN的接口,从而实现了二者的有机联合。
??LonWorks支持多种拓扑构造,如总线型、星型、环型和混杂型等,及多种传输介质,如双绞线、电力线、无线电波、红外线、光纤、同轴电缆和电源线等。这样,可以根据不同的现场环境抉择不同的收发器和介质。采用双绞线通信速率为78Kbps/2700m/每段64节点、1.25Mbps/130m/每段64个节点。Motor01a已开发出IS一78本安物理通道,使Lodorks网络延长到危险区域,还可以在单线缆中实现供电和通信。
??总之,Lodorks通过存在通信与控制功效的Neu-ron神经芯片、收发器、电源、传感器和控制设备形成的网络节点,采取专用的编程工具Neuron C,应用所供给的开发工具LonBuilder,NodeBuilder和LVS技巧,可以疾速、便利地开发节点和联网。当有大批的短新闻需要频繁通信运用时,是一个遍及、低本钱的总线体系。
3.通讯介质访问控制方式
??因为网络上的设备共享传输线路,为懂得决在统一时光多少个设备同时争用传输介质,须要有某种介质访问把持方式,来和谐各装备访问介质的次序,实现设各之间数据的交流。LonWorks的通信介质访问节制方法为带猜测P----保持CSMA(Carrier Sense Multiple Access,载波监听多路拜访),它是一种奇特的矛盾防止算法,使得网络即使在过载的情形下,仍能够到达最大的通讯量,而不至于产生因抵触过多以致网络吞吐量急剧降落。
??当某一节点有信息要发送而试图占用通道时,首先在一个固定的周期Beta l检测通道是否处于网络空闲。为了支撑优先级,还要增添优先级时间片,优先级越高的所加的时间片就越少。随后再依据网络积存参数BL发生一个随机等候时间片w捞理拾到w之间的随机数,W=BL*16。当延时停止时,网络仍闲暇,节点以概率p=1/w,发送报文。此种方式在负载较轻时使介质访问延迟最小化,而在负载较重时使冲突最小化,但不能打消摩擦。
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