1.引言
　　隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展和Internet在全球范圍的盛行,開(kāi)放、互連和信息共享已成為IT時(shí)代的潮流,構造不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品能夠互聯(lián)、互換和互操作并可以與Internet無(wú)縫連接的新一代樓宇自動(dòng)控制系統BAS,己成為業(yè)主、系統集成商和用戶(hù)的迫切需要和現實(shí)追求。
　　美國Echelon公司于1991年提出了LonWorks(Local OperatingNetworks,局部操作網(wǎng)絡(luò )）網(wǎng)絡(luò ),簡(jiǎn)稱(chēng)L0N網(wǎng),它標志著(zhù)控制系統網(wǎng)絡(luò )的新紀元。LonWorks是一種完整的、全開(kāi)放的、可互操作的、成熟的和低成本的分布式控制網(wǎng)絡(luò )技術(shù),眾多的制造廠(chǎng)和用戶(hù)紛紛在其控制網(wǎng)絡(luò )方案中采用LonWorks技術(shù)。到目前為止,全世界已有2500多家公司利用LonWorks技術(shù)生產(chǎn)各種各樣的LonWorks產(chǎn)品,以滿(mǎn)足現代化樓宇、工廠(chǎng)、交通運輸系統、城市基礎設施(水、電、氣等)、家庭等環(huán)境自動(dòng)化系統的分布式控制網(wǎng)絡(luò )要求。在1995年,LonWorks控制網(wǎng)絡(luò )被美國確定為樓宇自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )標準的一部份。目前,世界大的樓宇控制公司,如霍尼維爾、安德沃、西比、江森、蘭吉爾、薩切維爾等都正在采用LonWorks技術(shù)改造產(chǎn)品,已形成世界技術(shù)潮流。本文主要介紹LonWorks技術(shù)特點(diǎn),尤其較詳細地描述了通訊介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方式,并介紹了LonWorks在智能小區中的應用。

2.Lrks技術(shù)特點(diǎn)
　　LonWorks網(wǎng)絡(luò )上的每個(gè)控制點(diǎn)稱(chēng)為L(cháng)onWorks接點(diǎn)或LonWorks智能設備,它包括一片Neuron神經(jīng)芯片、傳感和控制設備、收發(fā)器(用于建立Neuron芯片與傳輸之間的物理連接)和電源.
　　Neuron神經(jīng)芯片是節點(diǎn)的核心部分,它包括一套完整的通信協(xié)議,即LonTalk協(xié)議,從而確保節點(diǎn)問(wèn)使用可靠的通信標準進(jìn)行互操作。LonTalk通訊協(xié)議遵循ISO/OSI的全部七層模型。Neuron神經(jīng)芯片內含三個(gè)八位CPU:**個(gè)CPU為介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制處理器,實(shí)現Udallt協(xié)議的第1層和第2層:**個(gè)CPU為網(wǎng)絡(luò )處理器,實(shí)現LonTalk協(xié)議的第3層至第6層:第三個(gè)CPU為應用處理器,實(shí)現LonTallt協(xié)議的第7層。
　　LonTa1k協(xié)議是直接面向對象的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議,即,通過(guò)網(wǎng)絡(luò )變量實(shí)現網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)間的聯(lián)結。當定義為輸出的網(wǎng)絡(luò )變量改變時(shí),能自動(dòng)地將網(wǎng)絡(luò )變量的值發(fā)送出去,使所有該變量定義為輸入的節點(diǎn)收到它的改變,以便激活相應的處理進(jìn)程(事件觸發(fā)型）。標準網(wǎng)絡(luò )變量能使不同制造商的產(chǎn)品通過(guò)建立標準的數據傳送模式、正確地翻譯、傳送數據,便于設備的互換和互操作。另外,由于網(wǎng)絡(luò )變量的長(cháng)度有限,*多31B,又提供了四種類(lèi)型的報文服務(wù)：應答方式、請求/響應方式、非應答重發(fā)方式、非應答方式。
　　LonWorks有完整的7層協(xié)議,具備了局域網(wǎng)的基本功能,與異型網(wǎng)的兼容性比任何現存的現場(chǎng)總線(xiàn)都好。它還提供了與LAN的接口,從而實(shí)現了二者的有機結合。
　　LonWorks支持多種拓撲結構,如總線(xiàn)型、星型、環(huán)型和混合型等,及多種傳輸介質(zhì),如雙絞線(xiàn)、電力線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電波、紅外線(xiàn)、光纖、同軸電纜和電源線(xiàn)等。這樣,可以根據不同的現場(chǎng)環(huán)境選擇不同的收發(fā)器和介質(zhì)。采用雙絞線(xiàn)通信速率為78Kbps/2700m/每段64節點(diǎn)、1.25Mbps/130m/每段64個(gè)節點(diǎn)。Motor01a已開(kāi)發(fā)出IS一78本安物理通道,使Lodorks網(wǎng)絡(luò )延伸到危險區域,還可以在單線(xiàn)纜中實(shí)現供電和通信。
　　總之,Lodorks通過(guò)具有通信與控制功能的Neu-ron神經(jīng)芯片、收發(fā)器、電源、傳感器和控制設備構成的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn),采用專(zhuān)用的編程工具NeuronC,利用所提供的開(kāi)發(fā)工具LonBuilder,NodeBuilder和LVS技術(shù),可以快速、方便地開(kāi)發(fā)節點(diǎn)和聯(lián)網(wǎng)。當有大量的短消息需要頻繁通信應用時(shí),是一個(gè)普及、低成本的總線(xiàn)系統。

3.通訊介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方式
　　由于網(wǎng)絡(luò )上的設備共享傳輸線(xiàn)路,為了解決在同一時(shí)間幾個(gè)設備同時(shí)爭用傳輸介質(zhì),需要有某種介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方式,來(lái)協(xié)調各設備訪(fǎng)問(wèn)介質(zhì)的順序,實(shí)現設各之間數據的交換。LonWorks的通訊介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方式為帶預測P----堅持CSMA(CarrierSense MultipleAccess,載波監聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)),它是一種獨特的沖突避免算法,使得網(wǎng)絡(luò )即便在過(guò)載的情況下,仍可以達到*大的通信量,而不至于發(fā)生因沖突過(guò)多致使網(wǎng)絡(luò )吞吐量急劇下降。
　　當某一節點(diǎn)有信息要發(fā)送而試圖占用通道時(shí),首先在一個(gè)固定的周期Betal檢測通道是否處于網(wǎng)絡(luò )空閑。為了支持優(yōu)先級,還要增加優(yōu)先級時(shí)間片,優(yōu)先級越高的所加的時(shí)間片就越少。隨后再根據網(wǎng)絡(luò )積壓參數BL產(chǎn)生一個(gè)隨機等待時(shí)間片w撈理拾到w之間的隨機數,W=BL*16。當延時(shí)結束時(shí),網(wǎng)絡(luò )仍空閑,節點(diǎn)以概率p=1/w,發(fā)送報文。此種方式在負載較輕時(shí)使介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)延遲*小化,而在負載較重時(shí)使沖突*小化,但不能消除沖突。

4.LonWorks在智能小區中的應用
　　應用Lodorks技術(shù)在智能小區中的典范有上海郵電二村的智能住宅小區和深圳市梅林三村住宅小區等。
　　智能小區系統可以通過(guò)LonWorks技術(shù)互聯(lián)成一個(gè)整體,使智能小區管理中心能集中管理,分散控制。運用LonWorks技術(shù)可以很容易地實(shí)現智能化住宅的所有功能,網(wǎng)絡(luò )結構可以采用自由拓撲結構,布線(xiàn)容易。對不同系統的功能要求,對網(wǎng)絡(luò )結構無(wú)需作任何修改,只需對Lodorks節點(diǎn)編寫(xiě)相應的程序,將其直接連接到控制網(wǎng)絡(luò )上,使得整個(gè)智能小區具有很強的可擴展性。早期可以使用一些基本的功能,以后根據需要不斷地增強系統的功能。
　　智能小區LonWorks網(wǎng)絡(luò )整體解決方案。家庭控制系統,給排水系統,停車(chē)場(chǎng)管理系統,電梯監測系統,小區公共**防范系統,小區公共設施管理系統都可以連接到LonWorks總線(xiàn)上。智能小區對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行監視、控制,對各子系統信息進(jìn)行采集。用戶(hù)不但可以在LonWorks網(wǎng)絡(luò )上傳輸控制命令,而且可以在LonWorks網(wǎng)絡(luò )上傳輸大量的服務(wù)信息,使小區的信息服務(wù)功能成為小區智能化控制系統的主要功能。

5.結束語(yǔ)
　　LonWorks技術(shù)已經(jīng)成為小區智能化系統的基本規范。LonWorks網(wǎng)絡(luò )非常容易與其他網(wǎng)絡(luò )實(shí)現互連,如Internet網(wǎng)絡(luò ),可以實(shí)現遠程操作和控制。LonWorks開(kāi)放式、可互操作性、成熟和低成本的特點(diǎn),使得眾多的制造廠(chǎng)和用戶(hù)紛紛在其控制網(wǎng)絡(luò )方案中采用LonWorks技術(shù)。另外,對于*終用戶(hù)來(lái)說(shuō),項目的初期投資大為減少,系統管理簡(jiǎn)單,增加新功能又十分簡(jiǎn)便。由此可以推斷,LonWorks控制網(wǎng)絡(luò )技術(shù)會(huì )越來(lái)越為人們重視和推廣.