LonWorks
LonWorks是一个由埃施朗公司所开发的网络控制平台，使用的通讯协议是埃施朗公司开发的LonTalk，传输介质可以是双绞线、电力线、光纤及无线电。LonWorks可用在智慧建筑中的许多自动化机能，例如暖通空调（HVAC）及照明控制。在2010年时已有9千万个装置使用LonWorks网络技术。LonWorks网络技术目前由LonMark协会（LonMark International）维护。
起源及标准化
编辑LonWorks系统的许多技术都是源自埃施朗公司，包括晶片设计、双绞线及电力线的通讯、LonTalk通讯协议、路由器、网络管理软件等。在1999年其通讯协议LonTalk提交给ANSI认可，成为控制网络的标准ANSI/CEA-709.1-B。其双绞线及电力线的通讯也成为ANSI的标准。
此后，ANSI/CEA-709.1成为许多标准的基础，例如用在火车控制的IEEE 1473-L、美国铁路协会（AAR）针对货运列车的电动气动刹车系统、欧洲的加油站控制协会IFSF（IFSF）、国际半导体和材料（SEMI）等。在2005年时LonWorks系统成为欧洲智慧建筑标准EN 14908。LonTalk协议也是美国冷冻空调协会（ASHRAE）定义的智慧建筑通讯协议BACnet中，六种资料链接层及物理层中的一种。
中国将LonWorks技术成为国家标准GB/Z 20177.1-2006及智慧建筑标准GB/T 20299.4-2006。2008年时国际标准化组织（ISO）及国际电工委员会（IEC）将其通讯协议、双绞线信号技术、电力线信号技术及以太网协议（IP）标准化，编号为ISO/IEC14908-1，-2，-3及-4。
简介
编辑处理器
编辑埃施朗公司为LonTalk通讯协议设计了神经元晶片（Neuron chip），早期这是唯一可以支持LonTalk通讯协议的IC，神经晶片中包括有三个8位的CPU，分别处理媒体存取、网络通讯及其他应用机能，使用的语言是由ANSI C为基准修改的Neuron C。每一个晶片上都有一个48位的标识符（Neuron ID），因此在网络上可以识别每一个装置。在1999年后，使用泛用的处理器也可以支持LonTalk通讯协议[1]。
物理层
编辑LonWorks网络使用二种不同的物理层通讯技术，分别是名为“free topology”的双绞线通讯技术，以及电力线通信。
其双绞线通讯使用差动式曼彻斯特编码（differential Manchester encoding），可以使用RS-485收发器及变压器耦合收发器，RS-485收发器建议的通讯速率为39 kbit/s。LonWorks支持的变压器耦合收发器分为二种，只支持总线型网络拓扑的收发器，其通讯速率可以到1.25Mbit/s，另一种收发器允许总线型、环型及星型网络拓扑，其通讯速率为78Kbit/s[2]。电力线通信的通讯速度可以是5.4 kbit/s或3.6 kbit/s。[3]
媒体存取控制
编辑LonWorks的媒体存取控制层使用一种改良型的载波侦听多路访问（CSMA）协议，称为可预测P-持续CSMA，每个节点在网络空闲时需等待一段随机的时间，这段时间内网络仍没有资料，才允许发送资料。随机时间的范围由节点占计的网络负载决定，网络负载越重，随机时间的范围就越长[2]。
网络变量及显式报文
编辑LonWorks采用面向对象的设计方法[2]，其数据资料称为网络变量（NV），包括其数据及单位。每一个装置都会定义输入及输出的网络变量，利用网络管理软件可以将相同单位的输入及输出网络变量绑定（binding）在一起，建立二个网络变量的逻辑连接，之后当一装置的输出网络变量变更时，装置会自动发送包括网络变量资料的隐式报文，网络上被绑定的输入网络变量就可以得到更新的资料[4]。
LonWorks的通讯除了网络变量外，也可以使用显式报文。显式报文依其服务方式，可分为确认方式、非确认重复方式、非确认方式及请求／应答方式。LonWorks网络变量的长度不能超过31个字节，而显式报文的长度最大可到228位组，方便发送较长的消息。另外要使用网络变量需要利用LonBuilder仿真器或LonMaker软件进行网络变量绑定，增加开发及应用的成本，使用显式报文就没有上述问题，不过其缺点是通讯内容多半需要自行定义，而LonWorks网络系统也就成为封闭式的系统。
标准网络变量性态
编辑为了方便不同装置的资料交换，LonWorks针对实际物理量定义了标准网络变量性态（Standard Network Variable Type，简称SNVT），标准网络变量性态包括一物理量的单位及其数值及实际物理量的关系，例如表示温度的标准网络变量性态SNVT_temp用0至65535的整数来表示从绝对零度到摄氏6279.5度的温度范围。因此不同装置只要其温度是用SNVT_temp表示，其数值和实际温度的关系都相同。
开发及网络管理工具
编辑LonWorks技术中的开发工具分为节点开发的NodeBuilder软件，安装节点及网络的LonBuilder开发平台（包括硬件、软件及路由器等），使用LonMaker软件也可以进行网络节点的安装。
LonWorks技术中的网络管理工具包括LonManager DDE伺服器及LonWorks网络服务。LonManager DDE伺服器可使电脑中支持动态资料交换的应用程式有监控及存取LonWorks网络的能力，而LonWorks网络服务（LNS）支持主从式架构，可视为LonWorks网络的操作系统。[5]
引用
编辑外部链接
编辑参考文献
编辑- ^ http://global.ihs.com/doc_detail.cfm?document_name=CEA-709.1 （页面存档备份，存于互联网档案馆） Protocol Standard (USA)
- ^ 2.0 2.1 2.2 李正军. 《現場總線及其應用技術》. 机械工业出版社. 2005: p205–300. ISBN 7-111-15510-6.
- ^ http://www.echelon.com/support/documentation/manuals/transceivers/005-0154-01D.pdf （页面存档备份，存于互联网档案馆） PL3120/3150 transceiver data book, p5
- ^ http://www.stitcs.com/CN/lonworks/Introduction_of_LonWorks_Platform.pdf，LonWorks技術介紹[永久失效链接]
- ^ 秦兆海，周鑫华. 《智能楼宇技术设计与施工》. 清华大学出版社. 2003: p15. ISBN 7810821865.
- ^ 楼宇自动化控制网络技术的新发展. Autooo.Net. 2008-01-17 [2011-01-18]. （原始内容存档于2014-08-17） （中文（中国大陆））.