BACnet——楼宇自控的主流通信协议
一、BACnet协议标准的诞生    
   BACnet作为暖通空调控制领域第一个真正的开放式协议,它的成长曲折而顽强,正应了那句名言:酒香不怕巷子深。当《能源使用者新闻》在1987年有关“标准化EMS协议”的核心圆桌会议中与美国暖通空调及制冷工程师协会(ASHRAE)一致决定为直接数字控制(DDC)系统开发一种标准协议的时候,几乎没有人会意识到这一决议会彻底改变了整个工业领域,一种全新的技术、语言和市场由此诞生了。
    据说不能将你摧毁的东西最终会使你变的更为强大。对于BACnet来说确实如此,历时4年的发展,进行了3次公开评审,接受了741条修改建议,在经历了这段漫长而痛苦的孕育时期后,BACnet最终在1995年正式发布。在这场磨砺中,负责开发的委员会不得不先集中精力解决通讯协议这一核心问题,而将其他问题留待以后解决,BACnet也正是因此最终成长起来。随着BACnet的发展以及由此引发的技术进步,人们开发出了具有更佳支持性能的产品。
二、BACnet孕育与顽强成长期(1995-2004)
    一些初期的BACnet产品被控制制造商用做诊断和故障排除工具来将自己的产品同现存的技术和通讯协议进行接口。第三方集成公司,包括Cimetrics和FieldServer,开发了一些软件工具以及网关,它们使用灵活、能够降低成本,甚至在改造工程中也可以使用。
    原始设备制造商开始在他们的设备中使用BACnet控制器。McQuay、Mammoth, York, Trane以及Carrier公司就引入了基于BACnet的产品,这些产品能够与楼宇系统更为简单地进行集成。菲尼克斯将BACnet用于对室内环境要求苛刻的实验室控制集成。ABB开发了首个无须硬件条件的变频器。艾顿引入了首条纯正BACnet产品生产线。
    当各个公司开始将多个厂商的产品集成于广域网上,提供更多接口以及拓展单座兼容性的时候,对BACnet的应用就迅速遍布了人们可以想象的各个领域。在1996年的秋季,菲利浦波顿联邦大楼,也就是人们所说的450金门大厦,这座位于旧金山市中心的22层,140万平方英尺的大厦,成为了BACnet大范围应用的先锋示范工程。在亚利桑那州的图森市,单一厂商形成垄断,利用手中的专权无序地征收费用,这无疑给早已不堪重负的薄弱市政预算又增加了沉重的税收负担。因此当须要对市内多所大楼进行25处改造的时候,市政府特别要求使用BACnet系统。
    一份由BACnet制造商协会(BMA)在2001年所做的调查显示,截止到2000年11月,在82个国家以及南极洲国际领土上都安装使用了BACnet系统。一年后,BACnet销量突破了183000个单元。当单元控制器的销量以100比1大大超出网关销量的时候,很明显,对BACnet的使用已经遍布楼宇控制的各个层面,而不是只限于系统集成的高级层面了。值得注意的是,今日多数的主要项目都要求至少在管理层使用BACnet以备将来集成之需。
    BACnet的设计几乎具备了无限的可扩展性。它可以读写二进制、模拟量以及文本数据;可以执行规划控制行为;能够发送事件及预警信号。BACnet已经预备了执行非HVAC通讯所需的大部分功能。BACnet使用灵活的特性使得它尤其适用于照明控制、消防、生命保障、门禁系统以及安保。
    十多年来,BACnet委员会为协议标准提出了众多的增补条文。这些增补条文提出了日程表示,趋势日志,安保对象和服务,以及使用欧洲协议的设备。增补条文还包括Annex J,BACnet/IP说明书,它阐述了以原始IP格式通过国际协议(IP)网络传送传送BACnet信息的方法。2002年1月及2004年6月,ASHRAE发布了标准协议的修订本,附上了自前次出版以来提出的所有增补条文。
    2003年10月,国际标准化组织投票通过BACnet成为国际标准。没有人投反对票。与此同时,欧共体标准化委员会也批准通过了BACnet。
    2000年1月,BMA建立了BACnet测试实验室(BACnet Testing Laboratories ,BTL),开发测试,以检验产品是否符合BACnet标准。3年后,2003年7月,继135标准之后通过了ANSI/ASHREA标准135.1,即为BACnet产品的测试标准。同年,BTL测试通过一些小的控制器件,并授予他们BTL标志。随着控制器日益复杂以及BACnet功能的提高,BTL继续开发相关测试。很多设备被定期提交测试。
BACnet辉煌的起点——2004年
    BACnet在业界的影响是引人注目的。随着设备中使用基于BACnet的控制器大量增加,因为它方便的即插即用性,工程师也更容易将设备集成到系统中。而且,因为基于BACnet的产品能节约现有的设备投资,楼宇业主们可以从较低的安装费用中受益。
    BACnet最重要的好处是可以自由选择供应商。BACnet作为真正的开放协议可以使不同厂商的设备相互兼容。使用BACnet,楼宇业主们不必再为某一个供应商的漫天要价而担心了。自由选择改变了工程竞标的动态过程,也指出了如今楼宇控制中的热点趋势:双重来源。楼宇业主们只需选择两个供应商来提供楼宇控制产品。他们之间的竞争就会使费用和操作的复杂性降到最低。
    BACnet委员会的创办人们都非常乐意与业界其他主要成员分享自己的观点。许多制造商都供应BACnet产品,或者宣称即将供应。即使是最坚决的反对者也不得不承认BAcnet的兼容性。
    如今,楼宇控制界最大的24家厂商成为了BMA合作成员。1995年,大多数参与BACnet开发的制造商们都是暖通空调控制(HVAC)公司。两家消防安全公司也加入进来,以提出他们对新兴标准的要求。2004年,工作组把BACnet的扩展集中到通道控制,闭路电视,以及照明设备应用上。据最新统计,BACnet的注册供应商达139个,遍布16个国家,并且还在不断增加中。
三、BACnet光明的未来
    BACnet在未来的十年内可以有许多的发展道路。其中之一就是增强楼宇控制系统的功能,集成消防、通道和安全系统。比如,一个BACnet的暖通空调控制系统可以通过监视BACnet的运动传感器来确定如果房间有人,就开灯,启动周围的控制器。同样的运动传感器也可以用于已装备的区域的安全保护。
    对一些技术,包括楼宇自动化,网络服务随时都会引发数据管理和交换方面的小的变革。BSACnet/XML工作组将网络服务接口定义为允许其他应用软件访问BACnet系统。BACnet网络服务(BACnet/WS)并不限定于BAVCnet设备使用。它也可以用作非BACnet系统的标准接口,比如Lon或者供应商专用系统。通过网络服务,管理人员可以从一个系统检索信息,并将此信息分发到分散的系统中,而不必依赖不同系统的专用数据格式,协议,和应用软件。楼宇控制系统与其他信息技术系统的通讯也因此变得容易。比如计费,维修管理以及能源管理。2004年6月,BACnet委员会投票决定发布网络服务接口,接受公开审核。与此同时,一些制造商计划在即将到来的贸易展览中展示网络服务的网关产品。
    很难想象使用了无线技术的产品会得不到提升。在现有以太网网络中使用BACnet/IP,扩大的不仅是对楼宇控制数据的访问,事实上还有对网络上任意的应用软件的访问。如今,以太网无线技术已经实现,其他的无线技术也即将出现,随之出现的无线BACnet的理所应当是有益的。
    BACnet标准在楼宇自控行业标准中独领风骚,必将迎来更加光明的未来!



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