楼宇自动化核心：详解BACnet协议及在数据交换中的高效应用

BACnet作为一种专为楼宇自动化系统（BAS）设计的网络协议，其核心功能在于促进不同设备和组件之间的数据交换。这种协议的广泛应用，使得楼宇自动化系统能够高效运行，确保各类设备间的顺畅通信。
在楼宇自动化系统中，通信的及时性和准确性是至关重要的。BACnet通过标准化协议，确保了信息传递的准确无误。这种协议的广泛应用，减少了因信息传递错误导致的决策失误，提升了系统的整体运行效率。
BACnet的广泛应用得益于其开源特性，无需支付许可费用，降低了实施成本。众多制造商的采纳，减少了依赖特定供应商的风险，为楼宇自动化系统的多元化发展提供了坚实基础。
BACnet在楼宇自动化中的应用，主要体现在其强大的互操作性上。通过标准化的信息表示和通信方式，确保了不同设备和系统间的无缝对接。其通过三种方式实现互操作性：首先，将信息以对象形式表示，便于网络访问和操作；其次，设备间的通信遵循统一标准，确保信息传递的准确性和及时性；最后，支持多种网络技术，提供了灵活的部署选项。
BACnet的通信模型采用客户端-服务器架构，客户端发送请求，服务器响应，确保了高效的信息交互。其提供的丰富服务涵盖了警报、文件访问、对象访问等多个方面，满足了多样化的应用需求。
在实施BACnet时，选择合适的网络技术至关重要。以太网、IP等技术的支持，使得BACnet能够适应不同的网络环境，确保信息传输的稳定性和可靠性。符合BACnet标准的设备，即Native BACnet设备，能够无缝融入BACnet网络，实现设备的互联互通。
BACnet IP作为BACnet在网络技术方面的重要应用，利用IP网络的优势，实现了设备的快速连接和高效通信。其响应速度快、设备连接数量多、故障排除简便等特点，使得BACnet IP成为现代楼宇自动化系统的优选方案。
总之，BACnet以其标准化、开放性和高效性，为楼宇自动化系统的发展提供了强有力的支持，推动了楼宇管理向智能化、自动化方向的迈进。

BACnet 是一种用于楼宇自动化系统 (BAS) 的网络协议，用于控制不同设备和组件之间的数据交换。BACnet 代表楼宇自动化和控制网络。它是由美国供暖制冷和空调工程师制定的网络标准。美国国家标准协会 (ANSI) 和国际标准组织 (ISO) 也采用 BACnet 作为联网楼宇自动化系统的标准。

使用楼宇自动化系统是许多行业的首选，并且高效实施该系统的需求至关重要。在每个楼宇自动化系统中，通信都是其成功的关键因素。沟通应及时且无差错。只有所有制造商都遵循同一组规则（称为网络协议），这才有可能实现。如果不遵循网络协议，可能会浪费重要信息，从而导致错误的决策。

图 1.设置到同一 BACnet 工作站的设备示例，其中可能包括 BACnet LAN、ARCNET 和 BACnet IP。

BACnet 满足标准化协议的所有优点。它的普遍采用证明它已在所有市场中成功实施。

BACnet 的特点包括：

• 开源标准
• 实施无需许可费
• 大量制造商已采用这些标准，从而减少了其实施对特定供应商的依赖

BACnet 如何应用于楼宇自动化？

BACnet 的优势在于其楼宇自动化系统中使用的许多系统和设备之间的互操作性。它通过提供网络通信系统中发生的所有动作和功能的标准化方法来实现这一点。

BACnet 标准通过三种方式实现以实现互操作性：

1. 将信息表示为对象
2. BACnet设备之间的通信
3. 网络技术的选择

将 BACnet 设备和数据类型信息表示为对象

使用 BACnet，所有必要的和相关的信息都以对象的形式表示。这意味着每个对象都代表有关组件或设备的数据或信息。它是可通过网络访问的对象。将信息表示为对象的优点是可以根据用户的需要创建新对象或更改现有对象。

对象代表物理信息（例如物理输入和输出）以及非物理信息（例如软件或计算）。值得注意的是，每个对象可能代表一条信息或执行相同特定功能的一组信息。

图 2. BACnet 设置中对象的角色。当一组对象执行特定功能时，它被称为 BACnet 设备。​​​​​​​

所有对象都必须具有标识符、数据类型（即模拟或数字值）以及附加信息（例如只读、被其他设备修改等）。BACnet 总共定义了 23 个标准对象，涵盖了几乎所有通用对象。楼宇自动化系统中的目的功能。执行特定功能的对象集合称为BACnet 设备。

BAC网络通讯

BACnet的通信模型是客户端-服务器模型。它处理控制器和不同设备之间的消息感知。在该模型中，当有数据需求数据时，客户端向服务器发送请求。服务器反过来用所需的信息进行响应，称为服务器响应。

BACNet 提供 38 种服务，分为：

• 警报和事件服务
• 文件访问服务
• 对象访问服务
• 远程设备管理服务
• 虚拟终端服务

网络技术

实施 BACnet 的最后一步是选择一种网络技术，所有信息都通过该技术往返于指定目的地。使用的一些网络技术包括：

• 以太网
• 知识产权
• 朗谈
• 紫蜂
• ARC网
• 质谱/TP

使用BACnet的设备被称为Native BACnet，这意味着设备生成与BACnet技术兼容的信号，并且可以与任何BACnet网络互连。

图 3.直接互连的本机 BACnet 设备。

BAC网IP

IP 是 BACnet 支持的网络技术之一。支持 BACnet 兼容设备可以通过 IP 网络（称为 BACnet IP）进行连接和使用。BACnet IP代表使用IP作为其联网技术的网络，并且支持IP作为通信手段的设备可以在BACnet中使用。

许多公司的网络技术采用 IP 结构，即使没有连接到互联网，也可以轻松且经济高效地实施 BACNet 结构。

BACNet IP 上的设备具有唯一的 IP 地址。IP 地址在 BACnet 上是可以理解和识别的。

BACNet IP 的一些优点包括：

• 基于以太网结构的IP，响应速度快。通常，以太网支持高达每秒 100 兆比特。
• 大量设备可以在IP上相互连接。
• 轻松排除故障。

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