ControlNetwork，簡(jiǎn)稱為BACnet，是一種為專門為樓宇設(shè)備的集成控制制定的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，是為了規(guī)范樓宇內(nèi)空調(diào)、給排水和供配電等樓宇設(shè)備自動(dòng)控制萬(wàn)方數(shù)據(jù)系統(tǒng)之間互連，使之更具用開放性和互操作性的數(shù)據(jù)通信統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

1987年1月美國(guó)供熱、制冷及空調(diào)工程師協(xié)會(huì)組織了世界各地的20名樓字控制工業(yè)部門，包括大學(xué)、控制器制造商、政府機(jī)構(gòu)與咨詢公司的志愿者組成了一個(gè)名為“SPCI35P”的工作組。T作組的目標(biāo)是制定一個(gè)關(guān)于樓宇能量管理與控制系統(tǒng)(EMCS)的通信協(xié)議。在長(zhǎng)達(dá)8年多制定過(guò)程中，共收到來(lái)自12個(gè)國(guó)家741份的意見(jiàn)，經(jīng)過(guò)3次公開評(píng)審，《建筑物自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信協(xié)議》(簡(jiǎn)稱《BACnet數(shù)據(jù)通信協(xié)議》)獲得正式通過(guò)，成為ASHRAEl35．1995標(biāo)準(zhǔn)，并定為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。2000年8月國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的205技術(shù)委員會(huì)(建筑環(huán)境設(shè)計(jì)技術(shù)委員會(huì))，將《BACnet數(shù)據(jù)通信協(xié)議》列為正式的“委員會(huì)草案”發(fā)布并進(jìn)行公開評(píng)議。對(duì)該草案進(jìn)行適當(dāng)修改之后，成為正式的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO16484．5，也成了樓宇設(shè)備控制領(lǐng)域中唯一的ISO標(biāo)準(zhǔn)。

ISO16484標(biāo)準(zhǔn)共有7個(gè)部分，分別是：

(1)建筑自動(dòng)控制系統(tǒng)(buildingautomationandcontrolsystem(BACS))

(2)硬件(hardware)

(3)功能(functions)

(4)應(yīng)用(applications)

(5)通信協(xié)議(BACnet)

(6)協(xié)議測(cè)試(protocoltesting)

(7)工程實(shí)施(projectimplementation．)

BACnet是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)通訊和數(shù)據(jù)交換協(xié)議。

按照協(xié)議的原意，只要各廠家按照這一協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)與之兼容的控制器或者接口，最終就可以達(dá)到不同廠家生產(chǎn)的控制器都可以相互交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)互操作性。也就是說(shuō)，這個(gè)協(xié)議確立了一個(gè)規(guī)則，在這個(gè)規(guī)則之下，可以不必考慮生產(chǎn)廠家，不依賴任何專用芯片組的情況下，各種符合此協(xié)議的兼容系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)互開

放性、互操作性。目前世界上已經(jīng)有140多家國(guó)際知名的樓宇設(shè)備生產(chǎn)廠商開發(fā)的超過(guò)一千種產(chǎn)品支持BACnet協(xié)議，其中包括樓宇自控系統(tǒng)的廠商、變配電監(jiān)控系統(tǒng)的廠商、照明控制系統(tǒng)的廠商、安保系統(tǒng)的廠商、消防設(shè)備的廠商、冷凍機(jī)的廠商、鍋爐設(shè)備的廠商、電梯設(shè)備的廠商等。

樓宇自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊協(xié)議(BACnet)的技術(shù)背景

BACnet的技術(shù)特點(diǎn)

BACnet數(shù)據(jù)通信協(xié)議闡述了建筑物自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)的功能，系統(tǒng)組成單元相互分享數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)的途徑、使用的通信媒介、可以使用的功能及信息如何翻譯的全部規(guī)則。BACnet數(shù)據(jù)通信協(xié)議由以下幾部分組成：五種局域網(wǎng)通信協(xié)議、它們之間相互通信的協(xié)議、信息數(shù)據(jù)的表示方式、建筑物自動(dòng)控制設(shè)備功能。

BACnet既然是一種開放性的計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)。就必須符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)的參考模型參考。但BACnet規(guī)范的是樓宇內(nèi)機(jī)電設(shè)備控制器之間的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制的空調(diào)、給排水、變配電和其他建筑設(shè)備系統(tǒng)的服務(wù)和協(xié)議。因而BACnet協(xié)議較簡(jiǎn)單，BACnet協(xié)議建立了一個(gè)包含4個(gè)層次的分層體系結(jié)構(gòu)，如圖l所示，圖l也列出BACnet網(wǎng)絡(luò)層與OSI網(wǎng)絡(luò)層的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

BACnet標(biāo)準(zhǔn)目前將5種類型的物理層／數(shù)據(jù)鏈路技術(shù)作為自己所支持的物理層／數(shù)據(jù)鏈路技術(shù)規(guī)范，形成其協(xié)議。這5種類型的技術(shù)分別是：IS08802．3以太網(wǎng)、ARC網(wǎng)、主從／令牌傳遞(MS／TP)網(wǎng)、點(diǎn)到點(diǎn)(PTP)連接和LonTalk協(xié)議網(wǎng)。樓字控制系統(tǒng)是由許多分散的，獨(dú)立完成控制功能的現(xiàn)場(chǎng)控制器組成，而不同廠商生產(chǎn)出來(lái)的直接數(shù)字控制器(DDC)的內(nèi)部軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有很大差異，BACnet的目的就是要使不同廠商生產(chǎn)的直接數(shù)字控制器(DDC)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)話。

BACnet數(shù)據(jù)通信協(xié)議采用了面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，定義了一組具有屬性的對(duì)象(Object)來(lái)表示建筑物設(shè)備的功能，用屬性的值來(lái)描述對(duì)象的特征和功能。一個(gè)BACnetX寸象就是一個(gè)表示某設(shè)備的功能元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對(duì)象是在設(shè)備之間傳輸?shù)囊唤M數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)象的屬性就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的信息，設(shè)備可以從對(duì)象(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))中讀取信息，可以向?qū)ο?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))寫入信息，這些就是對(duì)對(duì)象屙I生的操作。

BACnet中的設(shè)備之間的通信，就是設(shè)備的應(yīng)用程序?qū)⑾鄳?yīng)的對(duì)象(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))裝入設(shè)備的應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(AFDU)中，按照協(xié)議傳輸給相應(yīng)的設(shè)備。對(duì)象(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))中攜帶的信息就是對(duì)象的屬性值，接收設(shè)備中的應(yīng)用程序?qū)@些屬性進(jìn)行操作，從而完成信息通信的目的。

樓宇控制系統(tǒng)中的直接數(shù)字控制器(DDC)的功能、任務(wù)是BACnet中的各種標(biāo)準(zhǔn)的“對(duì)象”，是所有數(shù)據(jù)的集合。BACnet通過(guò)“對(duì)象”把(DDC)內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成通用的、明確的、抽象化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。BACnet定義了18種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，通過(guò)不同對(duì)象的組合，實(shí)現(xiàn)DDC不同的控制功能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)DDC任務(wù)的描述。

此外，BACnet還定義了123種標(biāo)準(zhǔn)屬性。屬性實(shí)際上是對(duì)象的進(jìn)一步描述。從“對(duì)象”獲取信息、向?qū)ο蟀l(fā)生指令都是通過(guò)屬性體現(xiàn)。對(duì)象描述了樓字自動(dòng)化設(shè)備的一組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，屬性是對(duì)象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的信息，服務(wù)功能則用于訪問(wèn)和管理這些對(duì)象發(fā)出的信息，命令完成一定的操作，或通知發(fā)生了某些事件的手段。BACnet服務(wù)就是一個(gè)BACnet設(shè)備可以用來(lái)向其他BACnet設(shè)備請(qǐng)求獲得信息，命令其他設(shè)備執(zhí)行某種操作或者通知其他設(shè)備有某事件發(fā)生的方法。BACnet數(shù)據(jù)通信協(xié)議定義了35個(gè)服務(wù)，并且將這35個(gè)服務(wù)劃分為5個(gè)類別。

由于一個(gè)樓字設(shè)備控制系統(tǒng)中并不是所有的設(shè)備都要有必要支持BACnet所有的功能，BACnet協(xié)議還定義了6個(gè)性能級(jí)別和13個(gè)功能組。性能級(jí)越高，BACnet提供的服務(wù)功能越豐富、而通信量也越大。各類不同的設(shè)備可按需要選用不同的性能等級(jí)、既保證了網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)速度又不影響網(wǎng)絡(luò)速率。功能組是性能級(jí)別的補(bǔ)充，低性能級(jí)的設(shè)備要實(shí)現(xiàn)本性能級(jí)不具備的功能，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信中的功能組從系統(tǒng)內(nèi)獲取有關(guān)數(shù)據(jù)同實(shí)現(xiàn)該功能，從而使低性能級(jí)設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)高性能級(jí)功能。

BACnet標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)曖通空調(diào)、給排水、消防、保安等樓宇系統(tǒng)設(shè)計(jì)，它提供各種樓宇設(shè)備模型，使各種設(shè)備能互操作和協(xié)同工作。BACnet定義了一種不同LAN環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)工作站之間的通信規(guī)程，它利用太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)通訊互聯(lián)，其傳輸性能較傳統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)有比較大的提高。