楼宇自控网络数据通信协议摘要：本文总结了智能楼宇中通信协议和现场总线的现状，并详细介绍了该领域新兴的数据通信协议。关键词：智能楼宇 楼宇自动化 面向对象 随着计算机、通信、控制和图形显示技术即4C技术的飞速发展和世界信息高速公路的蓬勃建设，智能楼宇，数字化、网络化的结合产物信息化开始进入人们的视野。然而，在智能建筑中的各种控制功能变得更加强大和复杂的今天，使得不同厂家生产的设备在同一栋楼内使用，但每个厂家基本上都开发了自己专有的通信协议，所以各种这样的通信协议和设备给智能楼宇的系统集成和管理带来了很多不便，而用户在在制造商的控制导致建设、使用和维护成本增加的情况下。因此，制定开放统一的通信协议标准，形成即插即用的环境，已成为亟待解决的问题。目前在智能楼宇领域，主要的现场总线和通信协议有：(１）最初用于工业控制领域的总线协议，比如有代表性的总线、总线、CAN总线等；（２）智能楼宇专用总线和通信协议，如美国的和CEBus，欧洲的EIB等。

本文详细介绍了 。 协议概述 （A Data , and ）架构层次图，是一种用于楼宇自控网络的数据通信协议，由美国计算机学会组织的标准项目委员会13 5P于1995年6月正式制定。供暖、制冷和空调工程师。. 标准编号为 ANSI/ 标准 l35-1995。同年12月，它正式成为美国国家标准，并被欧洲标准委员会认可为欧盟标准草案。2000年1月，ISO TC205委员会15个国家（中国、法国、日本、英国、美国等）的代表一致通过决议，将作为“委员会草案” 征求广泛意见，并经过适当修改，被列为“国际标准化”。草案”，最终成为国际标准。一般来说，楼宇自控设备在功能上分为两部分：一部分处理设备的控制功能；另一部分处理设备的数据通信功能。而就是建立一种统一的数据通信标准，使设备可以互操作。协议只规定了设备之间的通信规则，不涉及实现细节。协议模型为：(１）所有网络设备，除了基于 MS/TP 协议的设备，都是完全对等的对等体）；（２）每个设备都是一个“每个对象都由它的描述” 属性”，并提供了一种识别和访问网络中设备的方法；设备之间通过读取/写入某些设备对象的属性，并使用“完整”协议提供的“服务”来相互通信；（３）设备的复杂性，即其满足服务请求或理解对象类型的能力，由设备的“一致性等级”反映。

1.1 架构 是针对智能建筑的开放网络协议，遵循OSI 模型架构。协议考虑了硬件/软件实现、数据传输速率、系统兼容性和网络应用等几个方面，目前支持五种组合类型的数据链路/物理层规范。其中，主从/令牌通（MS/TP）协议是专门为楼宇自动化设备设计的数据链路规范。 支持物理介质上的双绞线、同轴电缆和光缆。在拓扑上，支持星型和总线型拓扑。对网络拓扑没有严格规定，如图2所示。其中：网段（）是多个物理网段通过中继器（R）连接而成的网段间隔；通过网桥(B)连接多个网段形成网络，每个网络形成一个MAC地址域；/网络是通过使用不同局域网技术的多个网络与路由器（RT）互连形成的。在拓扑中，设备之间只有一条逻辑路径，不需要WAN的最优路由算法；其次， 具有单一的本地地址空间，因此 参考 OSI 模型制定了简化的网络层协议。确认无连接数据单元交付服务。每个 设备都由一个网络号和一个 MAC 地址唯一标识。通过网桥(B)连接多个网段形成网络，每个网络形成一个MAC地址域；/网络是通过使用不同局域网技术的多个网络与路由器（RT）互连形成的。在拓扑中，设备之间只有一条逻辑路径，不需要WAN的最优路由算法；其次， 具有单一的本地地址空间，因此 参考 OSI 模型制定了简化的网络层协议。确认无连接数据单元交付服务。每个 设备都由一个网络号和一个 MAC 地址唯一标识。通过网桥(B)连接多个网段形成网络，每个网络形成一个MAC地址域；/网络是通过使用不同局域网技术的多个网络与路由器（RT）互连形成的。在拓扑中，设备之间只有一条逻辑路径，不需要WAN的最优路由算法；其次， 具有单一的本地地址空间，因此 参考 OSI 模型制定了简化的网络层协议。确认无连接数据单元交付服务。每个 设备都由一个网络号和一个 MAC 地址唯一标识。/网络是通过使用不同局域网技术的多个网络与路由器（RT）互连形成的。在拓扑中，设备之间只有一条逻辑路径，不需要WAN的最优路由算法；其次， 具有单一的本地地址空间，因此 参考 OSI 模型制定了简化的网络层协议。确认无连接数据单元交付服务。每个 设备都由一个网络号和一个 MAC 地址唯一标识。/网络是通过使用不同局域网技术的多个网络与路由器（RT）互连形成的。在拓扑中，设备之间只有一条逻辑路径，不需要WAN的最优路由算法；其次， 具有单一的本地地址空间，因此 参考 OSI 模型制定了简化的网络层协议。确认无连接数据单元交付服务。每个 设备都由一个网络号和一个 MAC 地址唯一标识。所以 参考 OSI 模型来制定简化的网络层协议。确认无连接数据单元交付服务。每个 设备都由一个网络号和一个 MAC 地址唯一标识。所以 参考 OSI 模型来制定简化的网络层协议。确认无连接数据单元交付服务。每个 设备都由一个网络号和一个 MAC 地址唯一标识。

网络层通过“路由器”实现两个或多个异构局域网（不同数据链层）的连接，通过协议报文进行“路由器”自动配置、路由表维护和拥塞控制。 路由器和每个网络之间的连接称为“端口”。路由表包含端口的以下各项：(１）端口连接的网络的MAC地址和网络号；(２）端口可以到达的网络的网络号列表图2 其中，“1/2 RT”为半路由器，通过PTP连接形成一个完整的路由器，即 互联网将广域网技术从应用层屏蔽。 应用层是 应用实体。上层应用程序服务，并与对等应用层实体进行通信。应用实体由两部分组成：用户单元和应用服务单元（ASE）。ASE 是一组针对特定内容的应用服务。用户单元支持本地API，保存事务进程上下文信息，生成请求ID，记录ID对应的应用服务响应，维护超时重传机制所需的计数器，将设备行为需求映射到对象中。 应用层提供两种类型的服务，确认和非确认。 定义了四个服务原语：请求、指示、响应和确认，通过应用层协议数据单元（APDU）传递。由于 建立在无连接通信模型之上，OSI 模型提供了端到端服务的传输层部分，简化的功能也由应用层实现，即：可靠的端到端传输和错误检查；数据包分割和流量控制；数据包重组和序列控制。

1.2 的对象、服务和功能组 使用面向对象的技术来提供表示楼宇自动化设备的标准。在中，对象是网络设备之间传输的一组数据结构楼宇自控通讯协议，网络设备通过读取和修改封装在应用层APDU中的对象数据结构来实现互操作。目前定义了18个对象，如表1所示，每个对象必须具有三个属性：对象标识符（）、对象名称（）和对象类型（）。其中，对象标识符用于唯一标识对象；设备可以通过广播自身包含的对象的对象名称与包含相关对象的设备建立联系。 协议要求每个设备都包含一个“设备对象”，网络可以通过读取其属性来获取设备的所有信息。 01 input Input 模拟传感器输入，例如机械开关 On/Off Input 02 模拟控制输出 03 value Value 模拟控制设备参数，例如设备阈值 04 input Input 数字传感器输入，例如电子开关 On/Off Input 05 继电器输出 06 数字数字控制系统参数 07 向多个设备和多个对象写入多个值的命令，例如日期设置越界或报警事件。

通知一个设备对象，也可以通过“通知类”对象通知多个设备对象。11 文件 文件允许访问（读/写）设备支持的数据文件。12 Group 在一次操作下提供对多个对象和多个属性的访问。13 Ring Loop 提供对控制回路的标准化操作的访问 14 多状态输入 Multi-state 表示多状态过程的状态，例如制冷开启、关闭和除霜循环 15 多状态输出 Multi-state 表示多状态过程的期望状态，例如制冷 开始制冷和除霜的时间 16 通知类 类 包含设备列表，并结合“事件寄存器”向多个设备发送警报消息 对象 17 程序允许设备应用程序启动和停止、加载和卸载以及报告程序的当前状态 18 设备的属性代表设备支持的对象和服务，以及设备供应商和固件版本等信息. 在 中，对象的方法称为服务，对象及其属性提供了对楼宇自动化设备的“网络可见信息”的抽象描述。服务提供了如何访问和操作这些信息的命令和方法。 设备通过在网络中传输服务请求和服务响应消息来实现服务。 定义了 35 种服务，分为 6 类：(１） Alarm ) 包含8种处理环境状态变化的服务，并提供设备预设请求值变化通知、请求报警或事件状态汇总、发送报警或事件通知、接收报警通知确认等；（２）File ）包括两个服务，提供读写文件的方法，包括上传/下载控制程序和数据库的能力；（３） ）包括9个服务，提供读取、修改和写入属性值以及添加或删除对象的方法；（４） （远程设备管理服务）包括11个服务，为设备维护和故障检测提供工具和方法；（５） 并提供设备预设请求值变化通知、请求报警或事件状态汇总、发送报警或事件通知、接收报警通知确认等；（２）File ）包括两个服务，提供读写文件的方法，包括上传/下载控制程序和数据库的能力；（３） ）包括9个服务，提供读取、修改和写入属性值以及添加或删除对象的方法；（４） （远程设备管理服务）包括11个服务，为设备维护和故障检测提供工具和方法；（５） 并提供设备预设请求值变化通知、请求报警或事件状态汇总、发送报警或事件通知、接收报警通知确认等；（２）File ）包括两个服务，提供读写文件的方法，包括上传/下载控制程序和数据库的能力；（３） ）包括9个服务，提供读取、修改和写入属性值以及添加或删除对象的方法；（４） （远程设备管理服务）包括11个服务，为设备维护和故障检测提供工具和方法；（５） 发送报警或事件通知、接收报警通知确认等；（２）File ）包括两个服务，提供读写文件的方法，包括上传/下载控制程序和数据库的能力；（３） ）包括9个服务，提供读取、修改和写入属性值以及添加或删除对象的方法；（４） （远程设备管理服务）包括11个服务，为设备维护和故障检测提供工具和方法；（５） 发送报警或事件通知、接收报警通知确认等；（２）File ）包括两个服务，提供读写文件的方法，包括上传/下载控制程序和数据库的能力；（３） ）包括9个服务，提供读取、修改和写入属性值以及添加或删除对象的方法；（４） （远程设备管理服务）包括11个服务，为设备维护和故障检测提供工具和方法；（５） 包括上传/下载控制程序和数据库的能力；（３） ）包括9个服务，提供读取、修改和写入属性值以及添加或删除对象的方法；（４） （远程设备管理服务）包括11个服务，为设备维护和故障检测提供工具和方法；（５） 包括上传/下载控制程序和数据库的能力；（３） ）包括9个服务，提供读取、修改和写入属性值以及添加或删除对象的方法；（４） （远程设备管理服务）包括11个服务，为设备维护和故障检测提供工具和方法；（５）

功能组指定实现特定控制功能所需的对象和服务的组合。定义了13个功能组，包括时钟功能组、事件响应功能组、文件功能组、虚拟终端功能组、设备通信功能组等。1.3 设备级和设备级描述 在实际的楼宇自控系统中，所有的设备都没有必要也不可能支持和包括上述所有的对象和服务。因此， 定义了六个一致性等级（设备级别）。符合性类别从 1 到 6 分级，类别 1 是最低级别。每个类别指定设备要实现的服务的最小子集，并包括较低级别的所有服务。为了帮助用户和工程师确定不同设备之间的互操作性，要求制造商为每台设备提供一个标准格式的文件，以标识设备中已经实施的标准的内容，即该文件必须包括符合 级别的设备描述。该文件为PICS（ ），其中包括：（１）标识制造商并描述设备的基本信息；（２）设备符合级别；（３） 设备支持（４）设备支持的基于标准或专有的服务，设备发起或响应服务请求的能力；（５） 设备支持的基于标准或专有的对象类型及其属性的描述；(６）设备支持的数据链路技术；(７）设备支持的分段请求和响应。

的 扩展 目前， 标准使用两种技术来实现与 的互连。Annex H中的第一项技术称为“隧道”技术，其设备称为包封装/拆装设备，简称PAD。它的作用就像一个网关/路由器，如图2所示，两个半路由器连接广域网，组成一个完整的路由器。第二个技术附件J称为/IP，设备直接封装IP帧/数据包在网络和互联网上传输。PAD将报文数据封装在IP协议数据包中进行传输，在目的网络中进行解封装。因此，每个连接到 的 网络都必须配置一个 PAD 网关/路由器。它可以是独立的设备，也可以是某种楼宇控制设备功能的一部分。 于 1999 年 1 月正式发布 Annex J，成为美国国家标准。它标准化了为支持TCP/IP的设备组成网络的技术，称为/IP网络，简称B/IP。/IP网络报文在网络层是IP包，在传输层是UDP数据报，实现了与的TCP/IP协议的融合。一种开放、兼容、灵活、支持广泛、专为智能楼宇设计的通信协议或现场总线必将成为智能楼宇领域的发展方向。 于 1999 年 1 月正式发布 Annex J，成为美国国家标准。它标准化了为支持TCP/IP的设备组成网络的技术楼宇自控通讯协议，称为/IP网络，简称B/IP。/IP网络报文在网络层是IP包，在传输层是UDP数据报，实现了与的TCP/IP协议的融合。一种开放、兼容、灵活、支持广泛、专为智能楼宇设计的通信协议或现场总线必将成为智能楼宇领域的发展方向。 于 1999 年 1 月正式发布 Annex J，成为美国国家标准。它标准化了为支持TCP/IP的设备组成网络的技术，称为/IP网络，简称B/IP。/IP网络报文在网络层是IP包，在传输层是UDP数据报，实现了与的TCP/IP协议的融合。一种开放、兼容、灵活、支持广泛、专为智能楼宇设计的通信协议或现场总线必将成为智能楼宇领域的发展方向。/IP网络报文在网络层是IP包，在传输层是UDP数据报，实现了与的TCP/IP协议的融合。一种开放、兼容、灵活、支持广泛、专为智能楼宇设计的通信协议或现场总线必将成为智能楼宇领域的发展方向。/IP网络报文在网络层是IP包，在传输层是UDP数据报，实现了与的TCP/IP协议的融合。一种开放、兼容、灵活、支持广泛、专为智能楼宇设计的通信协议或现场总线必将成为智能楼宇领域的发展方向。

协议就是这样一项开创性的技术，可以让不同厂商的设备互联互通、可互换、可互操作，打造无缝链接的楼宇自控系统，充分满足业主、用户和集成商的需求。还提供多种网络互联和互联网接入解决方案，为智能楼宇内各种系统的集成提供便利条件，让智能楼宇在信息高速公路上畅行无阻。cat Prot ocol ding Auto omat olNet wor 由美国采暖、制冷和空调工程师协会组织。