LonWorks

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure.
Saltar a la navegació Saltar a la cerca

LonWorks és una tecnologia de comunicació digital a Bus creada per garantir el rendiment, la fiabilitat, la flexibilitat i la fàcil instal·lació o manteniment de sistemes d’automatització d’ intel·ligència distribuïda .

La tecnologia es basa en un protocol desenvolupat originalment per Echelon Corporation per a dispositius de xarxa o nodes que podrien comunicar-se mitjançant diferents tipus de connexions físiques com ara parells trenats , portador de línia elèctrica , fibra òptica , ràdio de difusió i el conegut i conegut TCP / IP . El protocol, històricament anomenat LonTalk , implementa les set capes de la pila ISO / OSI i ara és un estàndard internacional sota el nom d’ ISO / IEC 14908 . Després d’una ràpida difusió en sistemes d’ automatització d’edificis , en particular en sistemes d’ il·luminació , climatització i calefacció , sistemes de control d’accés, alarmes i prevenció d’incendis, la tecnologia LonWorks s’ha consolidat posteriorment també en sectors industrials, en sistemes de comptadors intel·ligents i ara també en domòtica. i en l' automatització dels sistemes d'enllumenat públic.

Tenint en compte els avantatges intrínsecs de la tecnologia LonWorks, en els darrers anys s’ha utilitzat cada vegada més en sistemes de gestió energètica, en particular per reduir el consum d’energia i alhora reduir els costos i la freqüència de les intervencions de manteniment.

Orígens i característiques

La tecnologia va tenir els seus primers desenvolupaments a finals dels vuitanta amb la creació d’un microcontrolador anomenat Neuron Chip fabricat en un projecte Echelon per Motorola , Toshiba i posteriorment Cypress, que implementa el protocol LonTalk complet i va permetre a les primeres empreses entrar en aquest mercat. els primers sistemes amb nodes, routers i programari de configuració. Els primers transceptors utilitzats van ser els de parell trenat de topologia lliure desenvolupats per Echelon Corporation .

Els estàndards

El 2008, el protocol de comunicació LonTalk va completar el seu procés d’estandardització internacional i va ser reconegut i aprovat per ISO i IEC com a estàndard de comunicació ISO / IEC 14908-1 ; altres parts de la norma inclouen la comunicació a través de parells trenats ISO / IEC 14908-2, d’ ones transmeses ISO / IEC 14908-3 i TCP / IP ISO / IEC 14908-4.

L’estandardització del protocol a nivell ISO / IEC és només la culminació d’un llarg procés que va començar molt aviat en la vida de la tecnologia.

El 1999 es va proposar aANSI el protocol LonTalk i es va acceptar com a estàndard per a xarxes de control ( ANSI / CEA-709.1-B ). A més, també es va enviar i acceptar la part de comunicació del parell trenat ( ANSI / CEA-709.2 ) i de la línia elèctrica ( ANSI / CEA-709.3 ). Posteriorment, també es va aprovar la versió ( ANSI / CEA-852 ) per al túnel del protocol a través de TCP / IP . El protocol també s'ha acceptat com a base per a moltes altres normes oficials, inclòs el protocol IEEE 1473-L per a sistemes de control de trens, per a sistemes de frenada electro-pneumàtics per a trens de mercaderies AAR , com a estàndard europeu per a l'automatització de trens. / IFSF , com a estàndard internacional per a l'automatització de màquines de fabricació de semiconductors. El 2005 es va convertir en l’estàndard europeu per a la automatització d’edificis EN 14908 . El protocol també està present com a enllaç de dades i capa física per a BACnet i està aprovat per ASHRAE / ANSI per a la automatització d’edificis . El 2006, la Xina el va ratificar com a estàndard nacional de control GB / Z 20177.1-2006 i per a automatització d’edificis GB / T 20299.4-2006 . El 2007, CECED, l'organisme europeu per a fabricants d'electrodomèstics, el va adoptar com a part de l' Especificació de funcionament d'aplicacions (AIS) de control i control d'aparells electrodomèstics (AIS) [1] .

Ús i aplicacions

Mostra d'àudio ( fitxer d'informació )
«Lectura remota del comptador d’electricitat GEMIS 2017 OM.410
amb transmissió de dades a la radiofreqüència de 86 kHz "

Tot i que és relativament poc coneguda a Itàlia, la tecnologia LonWorks s’utilitza àmpliament a Europa i arreu del món. De fet, a principis de 2009 el nombre de nodes instal·lats amb aquesta tecnologia és d’uns 80 milions. S'utilitza àmpliament a tot el món, així com en l' automatització d'edificis també en aplicacions industrials, transport, control de llums de carretera i aeroports, en sistemes de lectura de comptadors remots, en el control de trens metropolitans, en sistemes de seguretat (anti-intrusió) i control d’accés) i protecció contra incendis. També cal assenyalar que tots els principals constructors de sistemes d'automatització d' edificis utilitzen i tenen productes i sistemes amb aquesta norma, encara que no la declarin explícitament . De fet, s'estima que al voltant del 65% dels sistemes d' automatització d' edificis a Europa es basen en aquesta tecnologia.

Un exemple poc conegut, amb uns 27 milions de nodes instal·lats, és el sistema de lectura remota d’ ENEL [1] de comptadors domèstics. El sistema es basa en aquest tipus de protocol que transfereix el consum o modifica les tarifes de cada usuari mitjançant els cables de connexió energètica o la línia elèctrica . Per aquest motiu, ENEL té aproximadament un 8-9% de les accions i també resideix en el consell d’administració d’ Echelon Corporation .

LonMark i interoperabilitat

Per garantir la interoperabilitat entre dispositius i permetre a l’usuari final utilitzar dispositius de diferents marques a la mateixa xarxa i tenir plena llibertat a l’hora d’escollir el millor dispositiu per a cada funció, els principals usuaris, fabricants, integradors i instal·ladors de productes basats en la norma ISO / IEC 14908 s’associen a LonMark International , una associació que s’ocupa d’estandarditzar els missatges utilitzats per representar quantitats elèctriques i físiques, per exemple. temperatures, tensions, corrents, velocitats, estats, alarmes, etc. Aquests missatges estàndard s’anomenen SNVT (= Tipus de variable de xarxa estàndard) i són la "lingua franca" que parlen la majoria dels dispositius LonWorks del món. També hi ha perfils funcionals estàndard (= grups SNVT) que representen funcionalitats específiques que ofereixen els dispositius utilitzats en els diversos tipus d’aplicacions.

Les associacions afiliades a LonMark International recopilen usuaris i productors a nivell local, en el cas d’Itàlia LonMark Italia .

Alguns aspectes tècnics

El protocol té algunes característiques que el diferencien d'altres estàndards:

  • Comunicació conjunta entre nodes, és a dir, manca d’un mestre que gestioni la comunicació. Cada node es comunica amb els altres de forma independent, i això elimina els punts de fallada que podrien bloquejar tota la xarxa en cas de fallada.
  • Connexió en parell trenat no polaritzat amb topologia lliure , que permet reduir dràsticament els costos d’instal·lació i posada en funcionament d’un sistema
  • Possibilitat d'autenticació de missatges amb clau de 48 bits ja implementada a nivell de protocol, útil en sistemes antintrusió i / o control de l'accés.
  • Comunicació basada en esdeveniments : els nodes normalment transfereixen informació només quan canvia, per tant el trànsit de xarxa es redueix considerablement i es poden utilitzar canals de comunicació més lents i menys costosos.
  • Independència del funcionament de la capa física tal com es preveu a la capa 1 de la norma ISO / OSI i de la velocitat del mitjà de transmissió.
  • Capacitat per comunicar-se amb nodes tant mitjançant adreces físiques com adreces lògiques (domini / xarxa / sub-xarxa) d'una manera equivalent a TCP / IP
FTT-10 XT1,25 PLT-22 CENELEC "A" "C" RS-485 LPT-11 RF
Mitjà de transmissió Parell [2] Parell [3] Cable de corrent [4] Parell + SCH Font d'alimentació 48Vdc [5] Ràdio 49/433 / 866Mhz 2,4 Ghz
Velocitat (bits / seg) 78 mil 1,25M 3,6k / 5,4k 39k / 78k / 625k / 1,25M 78 mil 4,9 k / 39 k / 39 k / 625 k
Nota Codificació diferencial de Manchester Utilitza la codificació diferencial de Manchester - Utilitza la codificació diferencial de Manchester Utilitza la codificació diferencial de Manchester Utilitzeu el FSK

Aplicacions que utilitzen la tecnologia LonWorks

Nota

  1. ^ IEEE Xplore - Pàgina d'error
  2. ^ FTT-10A Free Topology Transceiver User's Guide ( PDF ), a echelon.com . Consultat el 27 d'abril de 2009 (arxivat de l' original el 4 de gener de 2010) .
  3. ^ Còpia arxivada ( PDF ), a echelon.com . Consultat el 27 d'abril de 2009 (arxivat de l' original el 4 de gener de 2010) .
  4. ^ http://www.echelon.com/support/documentation/manuals/transceivers/005-0154-01D.pdf Arxivat el 27 de setembre de 2007 a Internet Archive . Llibre de dades de transceptors PL3120 / 3150, p5
  5. ^ portada ( PDF ), a echelon.com . Consultat el 27 d'abril de 2009 (arxivat de l' original el 4 de gener de 2010) .

Enllaços externs