楼宇自控领域常用通信协议
1、LonWorks协议
在上世纪年代初，美国Echelon公司推出了现场LonWorks总线网络形式，这是一种局域操作性的网络，它用面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。
该协议优点具体有以下几点：
（1）开放性强、互动性强
LonWorks有很强的互联性及互操作性。采用的是微处理器接口程序，即MIP软件。用MIP软件可以开发出各种低成本的网关，从而使各种网络的互联成为轻而易举的事情，使它能够通过网关把不同的现场总线、异型网络接进LonWorks网络内，从而增强其功能，构成一个统一的整体。
（2）成本低，易于实现
LonWorks的核心通讯协议为LonTalk协议。LonTalk协议是一种封装在神经元芯片中的协议。对于开发人员而言，能够大大减少在构造网络通信方面所需的时间和费用，而将大部分精力集中在对应用层进行控制策略的编程。
（3）操作便捷，安全稳定
2、BACnet协议
BACnet协议是由ASHRAE（美国供热、制冷与空调工程师学会）制订的楼宇自动控制网络数据通信协议，该协议是针对采暖、通风、空调、制冷控制设备设计的，同时也为其他楼宇控制系统例如照明、安保、消防等系统的集成提供一个基本原则，并支持双绞线、同轴电缆、光缆等多种通讯介质。
BACnet 协议具有如下几个特点：
（1）楼宇自控专用网络，具有高效的特点。
它由楼宇自控领域的专家专为楼宇自控网络开发，具有楼宇自控所需要的特有功能和特性。如按日期和时间进行不同操作和分级操作，这些特性和功能是LonWork协议所不具备的。
（2）完全开放，技术先进。
BACnet 协议不属于以营利为目的的任何一家商业公司，没有任何商业技术和商业机密，没有使用授权问题。任何人都可以进行讨论修改，提出建议。这样的开放性，注定了其能不断地吸收新的内容并始终快速高效地发展，代表了最先进的科技发展方向。
（3）具有广泛的权威性。
现行使用BACnet协议的主要标准组织有美国国家标准局、欧盟标准组织、国际标准组织等。以协议作为国家标准的有美国、日本、韩国等。这种广泛的认可使得协议具有较为广泛的权威性。
（4）不依赖于现有的局域网或广域网技术，具有良好的互联特性。
BACnet协议利用其简洁的网络层功能屏蔽不同的底层差异，可使协议包含不同的局域网技术，也可以利用广域网技术，甚至可以利用未来的网络技术。这就使网络可以由具有不
同传输介质和通讯速率的网段所组成，不仅提高了网络的互联能力，而且提高了网络的性能，使BACnet协议具有更为广泛的应用空间。
（5）具有良好的扩展性
BACnet协议采用面向对象分析和设计的先进方法，提供了良好的扩展机制。
3、TCP/IP协议
TCP/IP协议支持双绞线、无线电、光纤等通讯介质，其已成为楼宇自控网络的一个发展方向。
TCP/IP协议具有如下几个特点：
（1）TCP/IP协议实用性
该协议不依赖于任何特定的计算机硬件或操作系统，提供开放的协议标淮，即使不考虑Internet，TCP/IP协议也获得了广泛的支持。
所以，TCP/IP协议成为一种联合各种硬件和软件的实用系统。
（2）网络传输硬件多样性
TCP/IP协议并不依赖于特定的网络传输硬件，所以TCP/IP协议能够集成各种各样的网络。用户能够使用以太网、令牌环网、拨号线路以及所有的网络传输硬件。
（3）地址唯一性
由干TCP/IP协议采用统一的网络地址分配方案，使得整个设备在网络中都具有唯一的地址。
（4）用户服务种类多样性
TCP/IP协议属于标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。
4、KNX
欧洲的三大住宅和楼宇控制总线协议EIB、BatiBus和EHS组织决定联合起来开发智能家居和楼宇市场，于1995年成立了Konnex协会，并在2002年春推出了KNX标准。KNX(Konnex 的缩写)是被正式批准的住宅和楼宇控制领域的开放式国际标准。该标准以EIB为基础，兼顾了BatiBus和EHSA的物理层规范，并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等优点，最终提供了家庭、楼宇自动化的完整解决方案。目前，KNX已是被正式批准的国际标准(ISO/IEC14543-3)、欧洲标准(CENELECEN50090和CENEN13321-1和13321-2)、中国标准(GB /Z20965)和ANSI/ASHRAE标准(ANSI/ASHRAE135)。
KNX总线标准是独立于制造商和应用领域的系统，这就使它可能成为住宅和楼宇世界里各种设备、系统组件间沟通的通用语言。将所有的总线设备连接到KNX介质上(这些介质包括双绞线、射频、电力线或IP/Ethernet)，它们就可以进行信息交换。总线设备可以是传感器也可以是执行器，用于控制管理楼宇或住宅内的各种装置如：照明、遮光/窗帘、安防系统、能源管理、供暖、通风、空调系统、信号和监控系统、楼宇控制系统、远程控制、计量、视频/音频控制、大型家电等。所有这些功能通过一个统一的系统就可以进行控制、监视和发送信号，不需要额外的控制中心。对于KNX协会的成员而言，该系统是免费授权的，所有带有KNX标志的产品都经过认证以确保系统的兼容性、交互性和互操作性KNX提供了多种入门阶段等级以实施KNX工程：通过E-Mode(简易安装)，无需PC，使
用一台中央控制器、编码轮或推钮即可完成配置，E-Mode兼容产品一般都具有有限的功能性和倾向于最小化安装，尚无KNX资格的承包商也能使用；通过S-Mode(系统安装)，经过培训的KNX 承包商/集成商可以实现合理熟练的安装，通过一台PC和已安装的ETS软件完成安装和配置计划。。
绿色节能一直是KNX标准的重要标签。据统计，在总能源消耗中，楼宇占了相当大的比重，因此楼宇的节能潜力不容小视。KNX符合EN15232 规定的楼宇自动化顶级能源性能等级要求，能够实现高达50%的能源节约，在单一总线系统中，实现了所有电气功能的网络化最优调控。这一点在2006年的一次会议上得到有力证实。意大利的特兰托大学和德国的不莱梅大学给楼宇和房间装备了KNX的供暖和照明控制系统，对记录数据进行估算并将“常规”情况和“KNX”运转情况相比较。比较测试的记录数据包括了从2002年初到2005年底的时段。数据分析的结果非常积极，与按标准安装的房间相比，KNX控制的房间能够节省高达50%的能源。
近年来，KNX组织开始在各大AV行业展会中频频亮相，同时，支持KNX标准的行业企业也在不断增多。KNX正以其广泛的适用性、互操作性和节能特性受到AV行业的认可。
5、OPC
OPC（用于过程控制的OLE）是一个工业标准。它由一些世界上占领先地位的自动化系统和硬件、软件公司与微软（Microsoft）紧密合作而建立的。这个标准定义了应用Microsoft 操作系统在基于PC的客户机之间交换自动化实时数据的方法。它是在Microsoft COM、DCOM 和Active X技术的功能规程基础上开发一个开放的和互操作的接口标准，这个标准的目标是促使自动化/控制应用、现场系统/设备和商业/办公室应用之间具有更强大的互操作能力。
OPC基于Microsoft公司的Distributed interNet Application(DNA)构架和Component Object Model(COM)技术的，根据易于扩展性而设计的。OPC规范定义了一个工业标准接口，这个标准使得COM技术适用于过程控制和制造自动化等应用领域。”OPC基础委员会主席Dave Rehbein是这样描述的
OPC是以OLE/COM机制作为应用程序的通讯标准。OLE/COM是一种客户/服务器模式，具有语言无关性、代码重用性、易于集成性等优点。OPC规范了接口函数，不管现场设备以何种形式存在，客户都以统一的方式去访问，从而保证软件对客户的透明性，使得用户完全从低层的开发中脱离出来。基于OPC的软件结构如图
由图可见，应用程序与OPC服务器之间必须有OPC接口，OPC规范提供了两套标准接口：Custom标准接口，OLE自动化标准接口。通常在系统设计中采用OLE自动化标准接口。
OLE自动化标准接口，及采用OLE自动化技术进行调用，其技术为上节所述的OLE自动化技术。OLE自动化标准接口定义了以下三层接口，依次呈包含关系。
OPC Server：OPC启动服务器，获得其他对象和服务的起始类，并用于返回OPC Group 类对象；OPC Group：存储由若干OPC Item组成的Group信息，并用于返回OPC Item类对象。OPC Item：存储具体Item的定义、数据值、状态值等信息。
由于OPC规范基于OLE/COM技术，同时OLE/COM的扩展远程OLE自动化与DCOM技术支持TCP/IP等多种网络协议，因此可以将OPC客户、服务器在物理上分开，分布于网络不同节点上。OPC规范可以应用在许多应用程序中，如它们可以应用于从SCADA或者DCS 系统的物理设备中获取原始数据的最低层，它们同样可以应用于从SCADA或者DCS系统中获取数据到应用程序中。实际上，OPC设计的目的就是从网络上某节点获取数据。图4.2.2OPC 的客户/服务器关系图同样描述了OPC在SCADA系统的应用。采用OPC规范设计系统的好