MARCHEL

Podstawowe informacje o standardzie BACnet.

BACnet - A Data Communication Protocol for Building Automation and Control Networks.

Standard BACnet został opracowany przez ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers) przede wszystkim po to, aby dostarczyć jednolity protokół komunikacyjny dla systemów budynkowych: sterowanie i monitoring klimatyzacji i wentylacji, oświetlenia, kontrola dostępu, system sygnalizacji pożaru. BACnet dostarcza mechanizmy wymiany informacji między poszczególnymi urządzeniami i systemami. Może być zaimplementowany w oprogramowaniu stacji roboczych i serwerów (system zarządzania budynkiem lub zespołem budynków), swobodnie programowalnych, ogólnego przeznaczenia sterownikach; w sterownikach do konkretnych aplikacji (sterowanie urządzeniami takimi jak klimakonwektory, skrzynki VAV, pompy ciepła, kontrolery dostępu, centrale pożarowe), "inteligentnych" czujnikach pomiarowych czy wreszcie w elementach wykonawczych (siłowniki, falowniki).

BACnet jest protokołem otwartym (standard ANSI), co pozwala na uniezależnienie się od jednego dostawcy systemu. Dla producentów oprogramowania i sprzętu jest dostępny praktycznie za darmo. Nie jest też związany z konkretnym rozwiązaniem sprzętowym, co ma miejsce np. w przypadku LONWorks, który jest implementowany i sprzedawany w postaci układu scalonego ( o nazwie Neuron) przez kilka firm, które wykupiły licencję od Echelon. Dzięki temu producent w pełni decyduje jaki procesor wykorzysta do implementacji protokołu, jaka będzie architektura urządzenia, jakie będą jego zasoby takie jak pamięć, ilość wejść / wyjść, szybkość.

Protokół BACnet wykorzystuje cztery z siedmiu warstw modelu OSI (Open System Interconnection): fizyczną, łącza danych, sieci i aplikacji. Warstwa fizyczna opisuje ośrodek i sygnały, za pomocą których przesyłane są dane. Warstwa łącza danych organizuje dane w ramki, pakiety, zarządza dostępem do ośrodka, który służy do transmisji, udostępnia metody adresowania, wykrywania pewnych błędów. Warstwa sieci udostępnia funkcje tłumaczenia adresów globalnych do lokalnych, rutowania komunikatów między sieciami, sterowania przepływem, kontroli błędów. Natomiast warstwa aplikacji dostarcza usługi sieciowe dla aplikacji wykonujących konkretne zadania, np. monitorowania i sterowania klimatyzacją i wentylacją czy innymi systemami budynkowymi. W warstwie fizycznej i łącza danych BACnet udostępnia pięć opcji: Ethernet (z ISO 8802-2) , ARCNET (z ISO 8802-2), MS/TP (poprzez RS485), PTP (point to point) poprzez EIA-232 i LONtalk.

BACnet nie narzuca struktur używanych do przechowywania danych w urządzeniu implementującym ten standard. Jednak, aby urządzenia mogły ze sobą komunikować się, została zdefiniowana obiektowa reprezentacja danych. W BACnet zdefiniowano zbiór standardowych typów obiektów, ich własności oraz usług, które w części służą do dostępu i operowania na obiektach (elementy należą do warstwy aplikacji). Ilość instancji poszczególnych obiektów nie jest ujęta w standardzie. Własności obiektów mogą być tylko do czytania lub również do zapisu. Nie wszystkie muszą być zaimplementowane, aby spełnić wymagania standardu, część jest opcjonalna. Producent systemu ma możliwość implementacji własnych obiektów lub własności, przy czym niestandardowe obiekty muszą mieć co najmniej własności wymagane w standardzie.

Usługi BACnet są pogrupowane w bloki, tzw. BIBBs (BACnet Interoperability Building Blocks). Występują następujące bloki:

• Data Sharing BIBBs - zestaw usług wymaganych wykonywania funkcji wymiany danych między urządzeniami.
• Alarm and Event Management BIBBs - zestaw usług wymaganych do zarządzania alarmami i zdarzeniami.
• Scheduling BIBBs - zestaw usług wymaganych do zarządzania i wykonywania harmonogramów.
• Trending BIBBs - zestaw usług wymaganych do wykonywania funkcji, związanych z tworzeniem i zarządzaniem trendami.
• Device and Network Management BIBBs - zestaw usług wymaganych do zarządzania urządzeniami i połączeniami sieciowymi.

W standardzie BACnet zdefiniowano kilka podstawowych profili urządzeń:

• BACnet Operator Workstation (B-OWS) - stacja operatorska.
• BACnet Building Controller (B-BC) - kontroler budynkowy.
• BACnet Advanced Application Controller (B-AAC) - zaawansowany sterownik przeznaczenia ogólnego (programowalny).
• BACnet Application Specific Controller (B-ASC) - sterownik aplikacyjny (przeznaczony dla konkretnej aplikacji, np. sterownik klimakonwektora).
• BACnet Smart Actuator (B-SA) - "inteligentny" siłownik.
• BACnet Smart Sensor (B-SS) - "inteligentny" czujnik.

Urządzenie, które implementuje wszystkie wymagane usługi danego profilu może być uznane za urządzenie tego profilu, więc określone jego nazwą.

Wszystkie urządzenia zgodne z protokołem BACnet powinny mieć dokument zwany PICS (Protocol Implementation Conformance Statement), który pokazuje w jakiej części standard został zaimplementowany. Jest to dokument tworzony przez producenta i zawiera co najmniej następujące informacje:

• Podstawowe informacje o producencie i urządzeniu.
• Zestaw bloków BIBBs zaimplementowanych w urządzeniu.
• Profil urządzenia, zgodnie z opisem w standardzie BACnet, jeśli występuje.
• Wszystkie niestandardowe usługi, zaimplementowane w urządzeniu, ze zwróceniem uwagi dla każdej usługi, czy urządzenie może inicjować jej żądanie, odpowiadać na jej żądanie, czy realizować obie te możliwości.
• Zestaw wszystkich typów obiektów (standardowych i firmowych) zaimplementowanych w urządzeniu.
• Dla każdego typu obiektu: wszystkie opcjonalne własności; które własności mogą być zapisywane za pomocą usług BACnet; jakiekolwiek restrykcje co do zakresu wartości każdej własności.
• Zaimplementowane protokoły warstwy łącza danych.
• Czy są zaimplementowane żądania dzielone (segmented requests).
• Czy są zaimplementowane odpowiedzi dzielone (segmented responses).