現(xiàn)場總線系列介紹之二：LonMark國際、LonWorks技術和應用

　　1、組織概述

　　在控制行業(yè)的一場開放、互操作的革命正在進行，一個組織正帶頭幫助企業(yè)提供開放、互操作的產(chǎn)品：它就是LonMark國際。由知名的控制公司支持，LonMark國際的成員中不僅廠商加速了這場革命，而且最終用戶、設備制造商和系統(tǒng)集成商也在驅(qū)動它的發(fā)展。

　　自1994年成立以來-- 21年前-- 和在2003年建立新的組織結構，LonMark國際在建立互操作的指南方面已成為一個主要的驅(qū)動力，并通過提供工具，致力于在市場上宣傳開放價值和互操作系統(tǒng)理念，并為成員和市場提供工具、資源和支持。LonMark國際的分支機構橫跨美洲、亞洲和歐洲。

　　LonMark國際及其分支機構在世界各地有超過400名會員。LonMark國際的會員對所有制造商、分銷商、工程師、系統(tǒng)集成商或終端用戶是開放的，有興趣開發(fā)和使用基于ISO / IEC 14908-1及相關標準產(chǎn)品的人員皆可參加。

　　已驗證符合LonMark國際互操作性指南的產(chǎn)品有資格使用LonMark標志。

　　1.1愿景

　　“LonMark是業(yè)界公認的認證、教育和推廣互操作標準的組織，能為制造商、集成商和最終用戶帶來收益。”

　　-- LonMark國際董事會

　　LonMark國際的使命是驅(qū)使基于LonWorks?網(wǎng)絡的多供應商系統(tǒng)易于集成。今天，數(shù)以千計的公司正使用LonWorks的控制網(wǎng)絡，為樓宇、家居、工業(yè)、電信、交通等行業(yè)提供系統(tǒng)和解決方案。在世界各地，已安裝了成千上萬基于LonWorks技術的設備。LonMark提供了一種開放的論壇，讓會員企業(yè)可以在教育和技術項目中一起工作，推動控制設備的開放和互操作。

　　1.2 LonMark是什么組織?

　　LonMark國際是一個非盈利會員制組織，創(chuàng)建的目的是促進和推動使用ISO / IEC 14908-1和相關標準、技術和解決方案，實現(xiàn)先進和有效集成多廠商控制系統(tǒng)的業(yè)務。

　　LonMark國際的會員包括了世界領先的制造商、集成商和在各種行業(yè)的用戶，包括樓宇自動化、安防、室內(nèi)和室外照明、電梯/升降機、軌道交通、半導體制造業(yè)設備、家用/消費家電、遮陽、電能計量、建設、商業(yè)地產(chǎn)和工業(yè)自動化。

　　LonMark品牌是世界最知名的標志之一。今天，我們的服務擴展到幫助會員企業(yè)實現(xiàn)全球的認可度，無論是開放系統(tǒng)設備、可編程系統(tǒng)還是質(zhì)量過程。通過LonMark國際認證的制造商產(chǎn)品，可以由該組織的良好聲譽獲得收益，成為開放控制系統(tǒng)的推廣和發(fā)展的領導者。

　　1.3 LonMark國際的價值是什么?

　　LonMark國際開放、互操作解決方案的發(fā)展和接受度比其他組織更有影響。十多年來，LonMark組織已創(chuàng)建和發(fā)布了多個指南，使自主開發(fā)的產(chǎn)品能夠無縫地連接在一起。

　　開放標準從開放提供選擇的解決方案開始。根據(jù)LonMark指南和國際標準的良好開放規(guī)范是在系統(tǒng)所有層公平競爭招標的關鍵。

　　1.4 全球網(wǎng)絡

　　全球化是大型機構和組織之間的共同主題。尋找在世界任何地方可實施而不需要重新設計的共同技術和解決方案，是基于區(qū)域解決方案的顯著優(yōu)勢。

　　LonMark國際回應這種趨勢并不斷擴展全球存在。在過去的幾年里，LonMark國際已經(jīng)在世界多個國家成立聯(lián)盟組織。這些組織是基于LonMark標準，提供本地和區(qū)域的解決方案。

　　正在進行努力確保這個項目統(tǒng)一實施-- 不管在哪個國家。開放控制解決方案的各種組件遵循國際公認的指導方針，并沒有“開放的解釋”。LonMark測試每個認證產(chǎn)品，驗證符合性。這確保產(chǎn)品供應商可以生產(chǎn)這個產(chǎn)品，可以在世界任何地方使用;這就顯著減少了工程時間和成本，因為為全球市場提供了一個互操作的產(chǎn)品。

　　此外，LonMark的培訓、測試和教育計劃遵循一個全球模式。材料將被翻譯成當?shù)卣Z言。本地語言支持對全球認可極為重要。LonMark雜志現(xiàn)在提供的版本有：英語，德語，俄語，日語，瑞士語，意大利語，中文，后面還更多。LonMark網(wǎng)站正在升級，以支持瀏覽器語言的識別，頁面將基于訪問者網(wǎng)絡瀏覽器軟件的設置顯示所需的語言。LonMark測試項目目前有英語和德語;并很快會有俄語和西班牙語。

　　LonMark的全球支持繼續(xù)擴大。當前活躍的會員和用戶群體包括：

　　● 美洲;

　　● 法國;

　　● 荷蘭;

　　● 瑞典;

　　● 中國;

　　● 德國;

　　● 波蘭;

　　● 瑞士;

　　● 丹麥;

　　● 意大利;

　　● 俄國;

　　● 英國;

　　● 芬蘭;

　　● 日本;

　　● 西班牙。

　　分支機構支持當?shù)厥袌龅慕逃椖?、技術和市場支持、解決方案開發(fā)、當?shù)卣褂[和會議支持、出版支持、解決當?shù)氐谋O(jiān)管問題等等。分支結構和完整列表和他們的網(wǎng)站鏈接可以在找到。

　　LonMark的400多家成員為各種應用提供了種類繁多的控制系統(tǒng)硬件、軟件和集成解決方案，可以幫助用戶：

　　● 企業(yè)系統(tǒng)集成

　　● 主站系統(tǒng)集成專長

　　● 主站規(guī)劃戰(zhàn)略

　　● 規(guī)范開發(fā)

　　● 公平、競爭招標的支持

　　LonMark幫助綠色/環(huán)保運動達到了今天和明天的能效要求。尋找采用開放、互操作、集成系統(tǒng)優(yōu)勢的指南?我們可以提供幫助。LonMark國際提供以下的資源和服務：

　　● 認證的、可互操作產(chǎn)品的完整列表;

　　● 為組織尋求通過智能控制來實現(xiàn)強勁、能效項目的培訓計劃;

　　● 為商業(yè)活動或企業(yè)團隊的教育研討會

　　● 為開放系統(tǒng)項目的樣品規(guī)范

　　● 在開發(fā)堅實、能源控制主站計劃中進行指??導

　　● 為你的項目在保護多方、競爭投標者提供支持

　　● 為LonMark產(chǎn)品認證提供技術支持

　　● LonMark認證的專業(yè)資格認證程序和合格的專業(yè)人才目錄

　　● 案例研究和參考項目的廣泛數(shù)據(jù)庫

　　作為致力于幫助企業(yè)改變對能源控制認識的非營利貿(mào)易和發(fā)展協(xié)會，LonMark渴望提供更多的幫助。全球各地的分支機構和員工團隊為用戶提供各種支持。

　　2、技術概述

　　從一開始，LonMark國際的品牌已經(jīng)在互操作精神上與其他組織的產(chǎn)品產(chǎn)生了區(qū)別：像從谷殼中分離的小麥。在這方面，定義新規(guī)則和互操作結構允許競爭廠商坐在一個中性的桌子邊，為他們行業(yè)的改善而設計。雖然這是一項艱巨的任務，但它提供了一個公平的現(xiàn)場-- 不論公司規(guī)模和市場優(yōu)勢。

　　形成的“LonMark國際工作組”，讓專家把重點放在他們能貢獻最大的垂直市場：樓宇自動化、照明、安防、家居、交通運輸;一直到像遮陽窗簾控制等特定應用。工作組的目標是在交換層描述設備功能接口，實現(xiàn)互操作性– 把算法和處理的定義留給每個制造商。結果：“功能行規(guī)”允許模塊化實施，無論哪家制造商，確保能用合乎邏輯、有意義的方式連接的數(shù)據(jù)點。

　　2.1 它是怎么做的?

　　通過定義“控制網(wǎng)絡字典和百科全書”。例如，LonMark通信的技術組件可以比作一個人的語言，如英語;沒有上下文，一個人把想法傳達給其他人可能很困難：

　　英語：

　　字母/聲音 = A，B，C

　　字 = 狗，貓，帽子

　　字典 = 帽子：汽車發(fā)動機的罩

　　句子 = “拿起帽子。”

　　上下文 = “...在發(fā)動機內(nèi)放油”--汽車修理手冊

　　LonMark：

　　比特/字節(jié) = 0xFF，1111 1111，256

　　基本類型 = 字符型，無符號長字節(jié)

　　SNVTs / SCPTs = SNVT_temp_p：溫度1/100℃攝氏度

　　NVs / CPs = “nvoTemp”

　　行規(guī) = “...房間的當前溫度”—恒溫器功能

　　2.2 行規(guī)

　　單有罩是用于汽車引擎罩的術語，它也可以是壁爐的一架金屬罩，嬰兒的一頂帽子，或一頂男人的禮帽，。沒有共同的、單獨定義的字典，就沒有統(tǒng)一的定義。同樣，像溫度數(shù)據(jù)，必須定義一個共同的單位和分辨率– 如攝氏度和1/100度，用于商業(yè)和住宅供熱系統(tǒng)。

　　2.3 是否足夠?

　　不完全是。在恒溫器中，有幾個溫度數(shù)據(jù)點。要知道哪個是哪個，句子必須給出上下文，模板必須給予數(shù)據(jù)點定義的上下文：功能行規(guī)--設備互操作界面的小百科全書。到LonMark進行互操作認證，能確?；ゲ僮髟O備的開發(fā)使用了LonMark的功能行規(guī)。這一直是LonMark國際超過十年的基石。

　　2.4下一步是什么?

　　我們的技術范圍并不止于設備的認證：我們已經(jīng)采取一個額外的步驟：已開始評估系統(tǒng)集成商。我們相信，這一擴大的方向會給業(yè)主和用戶在“開放”控制系統(tǒng)維護和他們投資壽命的方面有更多的信心- - 再次的差異性競爭。我們希望你現(xiàn)在有一個更好一點地理解我們在行業(yè)中的角色，你可能感興趣，我們歡迎你瀏覽我們的技術資源部分，體驗我們在哪里和我們要去哪里，我們邀請你來湊湊熱鬧。

　　2.5 為什么要開放?

　　術語“開放系統(tǒng)”對不同的人意味著不同的事情。對某些人，它只意味著你可以分享關閉或?qū)Ｓ凶酉到y(tǒng)之間的信息。然而，這種方法沒有節(jié)省成本，通常導致使用更昂貴的專有網(wǎng)關解決方案。業(yè)主和系統(tǒng)集成商必須警惕有多個系統(tǒng)在較高層的“對話”，這是系統(tǒng)供應商另外一種簡單的方法：維持他們鎖定他們的組件。這既不是開放，也不是互操作。這是誤導，從長遠來看，會造成價格昂貴。

　　LonWorks解決方案避免使用昂貴的網(wǎng)關。系統(tǒng)到系統(tǒng)的通信和到子組件的接口的標準已經(jīng)存在。局域操作網(wǎng)絡最強大的方面之一是：任何設備可以與其他設備共享數(shù)據(jù)，而用戶界面與任何系統(tǒng)控制器相同對待-- 他們既不是主站也不是從站，只是網(wǎng)絡上的設備。

　　聽起來一些熟悉?這與互聯(lián)網(wǎng)的工作方式相同。任何計算機都可以向世界任何地方的任何服務器請求信息不受限制，然后信息可以從任何人或任何地方來。來自遵守公司任何標準的計算機可以添加到網(wǎng)絡中而沒有限制。LonWorks用相同的方式操作，并遵循許多與因特網(wǎng)相同的規(guī)則，但它的設計更實時，滿足控制網(wǎng)絡的需求。它還簡化了管理，顯著降低了實現(xiàn)控制設備的成本。制造商在實現(xiàn)簡單和復雜的設備時，具有靈活性和自由度，而不必花費數(shù)百萬美元來開發(fā)。極低成本的芯片形式的解決方案已經(jīng)出現(xiàn)。對于要求更高、大容量應用，制造商可以通過自己標準的實施，把LonWorks添加到他們的設備。

　　LonWorks市場中有超過4000多種可用產(chǎn)品。LonWorks產(chǎn)品制造商往往通過封閉通道和全球分銷商銷售其產(chǎn)品。任何人都可以購買開放的LonWorks產(chǎn)品-- 無需高價，長期合同。許多其他解決方案不支持開放的分銷模式。

　　這對業(yè)主意味著什么?如果你的服務合同到??期或需要備件，從一些供應商買他們的產(chǎn)品你不必支付高昂的價格(除非你與他們的服務部門非競爭投標，重簽昂貴的年度服務合同;被供應商鎖定)。簡單地從任何LonWorks分銷公司買你的產(chǎn)品-- 支付一個有競爭力的價格。

　　許多業(yè)主發(fā)現(xiàn)，當涉及到添加，移動和改變時，LonWorks技術給他們的工作人員提供了更靈活性和更多的選擇。工作人員往往會成為精通LonWorks的專家，所以在內(nèi)部他們能夠采取簡單的項目。良好的系統(tǒng)規(guī)范始終要求集成商在系統(tǒng)和工具上培訓業(yè)主，并提供所需的所有工具和軟件增強基本系統(tǒng)。這并沒減少對合格系統(tǒng)集成商的需求。相反，它鼓勵良好的合作伙伴關系，并基于選擇做出明智的決定。

　　3.應用案例

　　3.1中國佛山市通過自動路燈達到了70%的節(jié)能要求

　　概述

　　廣東榮文能源科技集團是一家在中國領先的ESCO公司，致力于為世界各地的城市提供智能LED路燈照明解決方案。榮文正在管理超過180,000的智能LED路燈，提供更好的能源節(jié)約和較低的維護成本。

　　榮文在佛山市改造了14051個LED路燈，佛山是中國廣東中部的一個地級市。全市的面積為3840平方公里，人口為710萬，其中360萬人居住在市區(qū)。

　　挑戰(zhàn)

　　南海區(qū)的電力部門交給榮文兩個主要項目：

　　● 為全市節(jié)能項目提供最佳解決方案;

　　● 提供LED產(chǎn)品的采購、施工、路燈和小巷燈的安裝調(diào)試、人員培訓、節(jié)能監(jiān)測和核查等。

　　基于電力線的路燈網(wǎng)絡與其它設備共享，如交通信號燈、電力標志和危險信號等一起接入iLon智能服務器。

　　該項目需要把高功率的高壓鈉燈替換為較低瓦數(shù)的LED燈，使用LonWorks控制和管理系統(tǒng)。提交的系統(tǒng)比現(xiàn)有系統(tǒng)可以節(jié)省高達70%的能源消耗。該項目要求超過66%的節(jié)能率而只有2%的失敗率，在10年的EMC合同期間，平均照度要高于國家標準。

　　榮文負責路燈、電線桿、電纜、盤柜管理和維護，和榮文、埃施朗和提供的物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)。

　　項目面臨的最大挑戰(zhàn)包括：

　　● 在安裝開始前調(diào)查潛在的電力線干擾;

　　● 優(yōu)化路燈控制網(wǎng)絡;

　　● 收集以前的功耗數(shù)據(jù);

　　● 設計一個高性價比和高能效的LED路燈網(wǎng)絡;

　　● 調(diào)查3G覆蓋。

　　解決方案

　　因為有證明了的可靠性和互操作性，榮文在所有的LED路燈項目中使用LonWorks技術，基于ISO / IEC 14908控制網(wǎng)絡標準，包括近20萬個光點。

　　每個街燈都有集成智能控制模塊，能夠接收命令并把數(shù)據(jù)發(fā)送到iLon智能服務器進行路燈管理和維護。榮文使用提供的客戶管理系統(tǒng)(CMS)來管理系統(tǒng)。 CMS支持在10點后調(diào)光至80%，午夜后至50%，清晨6時許至30%，再加上節(jié)日期間改變時間表的能力。

　　李志雄，榮文的總經(jīng)理，一直在尋找一種解決方案：可靠、高效、環(huán)保?！霸陧椖恐形覀兝^續(xù)使用LonWorks控制技術的關鍵原因是它保證了最佳性能，這對EMC項目非常重要，”李先生說?！巴ㄟ^把CMS集成進項目，它能減少電力消耗至少30%，降低維護成本至少40%。當我們結合COB LED、LonWorks技術和CMS技術時，總體節(jié)能量至少能夠達到70%?！?/FONT>