LonWorks技术和LON总线PPT课件.ppt

LonWorks技术和LON总线80年代后期，美国埃施朗（Echelon）公司开发出这一平台技术以来，到目前为止，已有约4千万基于LonWorks的设备安装在世界各地。这些产品广泛地应用在智能楼宇、工业控制、家庭智能化和交通等领域。LonWorks技术的核心是LonTalk协议，该协议现在已成为很多组织的标准，包括ANSI/EIA/CEA-709.1-A-1999（最新的版本是：ANSI/EIA/CEA-709.1-B-2002）、ANSI/CEA/EIA852、CENTC247、IEEE1473L等。LonWorks是一个开放的标准，它使得原始设备制造（OEM）厂商生产出更好的产品，系统集成商可以籍此来创建基于多厂商产品的系统，最终为规范制定人员和业主提供了选择性的可能。LonWorks网络系统地规模，可以从有几个节点构成的系统到涵盖全球的网络体系。在全世界，目前有4500多家厂商生产开发基于LonWorks技术的产品，在中国从事LonWorks技术研发、集成的公司也有上百家。在LonWorks网络中，一个具有网络逻辑地址的智能设备称为一个节点。节点的构成，一般可以用神经元芯片、收发器和应用电路组成。Echelon公司提供一整套的产品，来帮助客户开发基于LonWorks的产品和集成基于LonWorks的系统。它们包括开发工具、收发器和智能收发器模块、网卡、路由器、互联网服务器、LNS软件和企业级的平台软件Panoramix®等等。自从LonTalk®协议成为美国国家控制网络标准后，其它公司也开发出了基于ANSI709.1的芯片。在Echelon公司，ANSI709.1协议称为LonTalk协议。运行LonTalk协议的芯片称为神经元芯片（Neuron®Chip）。引言LonWorks的智能控制网络组成控制系统利用TCP/IP之类的标准数据传输技术，就能为LonWorks报文提供高速干线。如图1所示，系统在信道段之间使用“隧道路由器”而不是网关。LonWorks报文“穿通”TCP/IP数据包，在TCP/IP网上发送。把LonWorks数据包想象成信封（数据包寻址信息）内的信（数据），借助LonWorks网发送给收信人；一个隧道路由器就把这个“LonWorks信封”包进一个更大的信封，广域网使用不同的寻址方法把这个大包发送到已编址的远地LonWorks网络段，在那里拆去外封。因为系统已经成为一个整体，连接在任何地方的工具能和任何段上的任何节点相互作用，网络将更易安装、监控和维护。LonWorks到TCP/IP的路由器提供从LonWorks网段到以太网或广域干线网的无缝、透明连接。最终形成一个协调而强大的自动化系统，从传感器到设备管理软件都以LonWorks为基础。这种体系结构能显著降低系统的成本，并能利用Web和因特网等技术加入新功能。LonWorks协议LonTalk协议提供各种服务以加强可靠性。如16位CRC，对接收方端到端的应答，Watchdog定时器，片内E2PROM内容的校验和保护、失败报文的通告以及每个节点分组错误的记录等。另外协议还提供鉴别服务以满足发送者的有效识别。在鉴别服务中，通过由收发方使用的传输关键字来实现数据的保护。由于LonTalk协议是在芯片内部的，所以用户不必担心它的一致性。这样用户可以不必花费大量的时间，来建立其内部的标准。正是由于它的这一特性，使得它可以以很小的代价，适应于各种不同的应用场合。在LonTalk协议中网络流量的预测和避免拥塞的方法，使得在最坏情况下的响应时间得到了控制。为报文提供优先级的方式，可以大大提高高优先级报文的响应时间，其支持高达125Mbps的传输速率，并可支持各种实时的应用。1、物理层定义在通信信道上原始数据的传输。物理层确保由源设备发送的1比特被所有的目的设备以1比特接收。LONWORKS协议不依赖于介质，所以有多个物理层协议受到支持，随通信介质而定。2、数据链路层定义介质访问和数据编码方法以确保有效使用单一的通信信道。物理层的原始比特分解为数据帧。物理层定义何时源设备可以发送一个数据帧，目的设备怎样接收该数据帧并检测传输误差。还定义了确保重要报文发送的优先级机制。3、网络层定义报文数据包怎样选择从源设备到一个或多个目的设备的路由。此层定义设备的命名和寻址以确保数据包的正确发送。还定义了设备在不同的通信信道时，怎样在源设备和目的设备间选择路由。4、传输层确保报文数据包的可靠发送。报文可以使用确认服务来交换。发送设备等待来自接收设备的确认，假如确认未能收到就重发报文。传输层还定义了重复报文怎样检测，假如一个报文由于确认丢失而重发，则将其拒绝。5、会话层在较低层交换的数据上增加控制。它支持远程操作，使用户可以向远地服务器提出请求并获得对此请求的响应。它还定义了一个鉴别协议