ControlNetwork，簡稱為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)備自動控制萬方數(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)一標準協(xié)議。

1987年1月美國供熱、制冷及空調(diào)工程師協(xié)會組織了世界各地的20名樓字控制工業(yè)部門，包括大學(xué)、控制器制造商、政府機構(gòu)與咨詢公司的志愿者組成了一個名為“SPCI35P”的工作組。T作組的目標是制定一個關(guān)于樓宇能量管理與控制系統(tǒng)(EMCS)的通信協(xié)議。在長達8年多制定過程中，共收到來自12個國家741份的意見，經(jīng)過3次公開評審，《建筑物自動控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信協(xié)議》(簡稱《BACnet數(shù)據(jù)通信協(xié)議》)獲得正式通過，成為ASHRAEl35．1995標準，并定為美國國家標準。2000年8月國際標準化組織(ISO)的205技術(shù)委員會(建筑環(huán)境設(shè)計技術(shù)委員會)，將《BACnet數(shù)據(jù)通信協(xié)議》列為正式的“委員會草案”發(fā)布并進行公開評議。對該草案進行適當(dāng)修改之后，成為正式的國際標準ISO16484．5，也成了樓宇設(shè)備控制領(lǐng)域中唯一的ISO標準。

ISO16484標準共有7個部分，分別是：

(1)建筑自動控制系統(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)議測試(protocoltesting)

(7)工程實施(projectimplementation．)

BACnet是一個標準通訊和數(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)議標準開發(fā)與之兼容的控制器或者接口，最終就可以達到不同廠家生產(chǎn)的控制器都可以相互交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)互操作性。也就是說，這個協(xié)議確立了一個規(guī)則，在這個規(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)可以實現(xiàn)互開

放性、互操作性。目前世界上已經(jīng)有140多家國際知名的樓宇設(shè)備生產(chǎn)廠商開發(fā)的超過一千種產(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、冷凍機的廠商、鍋爐設(shè)備的廠商、電梯設(shè)備的廠商等。

樓宇自動控制網(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

BACnet數(shù)據(jù)通信協(xié)議闡述了建筑物自動控制網(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、建筑物自動控制設(shè)備功能。

BACnet既然是一種開放性的計算機控制網(wǎng)絡(luò)。就必須符合國際標準化組織(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)機電設(shè)備控制器之間的數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)計算機控制的空調(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)議較簡單，BACnet協(xié)議建立了一個包含4個層次的分層體系結(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)層的對應(yīng)關(guān)系。

BACnet標準目前將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)、點到點(PTP)連接和LonTalk協(xié)議網(wǎng)。樓字控制系統(tǒng)是由許多分散的，獨立完成控制功能的現(xiàn)場控制器組成，而不同廠商生產(chǎn)出來的直接數(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)可以通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對話。

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象(Object)來表示建筑物設(shè)備的功能，用屬性的值來描述對象的特征和功能。一個BACnetX寸象就是一個表示某設(shè)備的功能元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對象是在設(shè)備之間傳輸?shù)囊唤M數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對象的屬性就是數(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，這些就是對對象屙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。對象(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))中攜帶的信息就是對象的屬性值，接收設(shè)備中的應(yīng)用程序?qū)@些屬性進行操作，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中的各種標準的“對象”，是所有數(shù)據(jù)的集合。BACnet通過“對象”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)以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。BACnet定義了18種標準對象，通過不同對象的組合，實現(xiàn)DDC不同的控制功能，從而實現(xiàn)對DDC任務(wù)的描述。

此外，BACnet還定義了123種標準屬性。屬性實際上是對象的進一步描述。從“對象”獲取信息、向?qū)ο蟀l(fā)生指令都是通過屬性體現(xiàn)。對象描述了樓字自動化設(shè)備的一組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，屬性是對象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的信息，服務(wù)功能則用于訪問和管理這些對象發(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BACnet設(shè)備可以用來向其他BACnet設(shè)備請求獲得信息，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個服務(wù)，并且將這35個服務(wù)劃分為5個類別。

由于一個樓字設(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個性能級別和13個功能組。性能級越高，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、既保證了網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)速度又不影響網(wǎng)絡(luò)速率。功能組是性能級別的補充，低性能級的設(shè)備要實現(xiàn)本性能級不具備的功能，可通過網(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)同實現(xiàn)該功能，從而使低性能級設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)通信實現(xiàn)高性能級功能。

BACnet標準是針對曖通空調(diào)、給排水、消防、保安等樓宇系統(tǒng)設(shè)計，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。