LonWorks现场总线技术详解

"工业化计算机网络典型的现场总线LonWorks技术文档" LonWorks技术是一种专为工业化计算机网络设计的现场总线标准，它以其强大的功能和灵活性在楼宇自动化、家庭自动化、保安系统、办公设备、运输设备和工业过程控制等多个领域得到广泛应用。LonWorks的核心是LonTalk协议，该协议是基于OSI七层模型设计的，这使得它能够适应各种不同的通信介质和网络拓扑结构。 LonTalk协议包含了物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层等多个层次。其中，物理层定义了位流在通信信道上的传输方式，确保信息准确无误地传递。这一层可以支持多种传输介质，如电力线、双绞线、光纤等。MAC协议，即介质访问控制协议，在LonWorks中采用改进的CSMA（载波监听多路访问）机制，以减少网络冲突。 LonWorks网络中的每个节点都包含一个神经元芯片，这个芯片集成了3个8位CPU、RAM、ROM以及通信和I/O接口。神经元芯片是LonWorks技术的关键，它具有本地存储和处理能力，能够执行LonTalk协议，并通过网络进行通信。节点可以通过唯一的NeuronID进行寻址，同时支持组地址，最大可容纳32385个节点。 传输层和会话层是LonTalk协议的核心，它们负责数据的可靠传输和服务质量，如错误检测、重传机制以及请求/响应服务。此外，LonTalk还提供了报文认证服务，增强了网络的安全性。报文认证使得接收方可以验证发送方的身份，防止未经授权的数据传输。 LonWorks网络结构灵活，可以是单环、双环、星型、树型或者混合型等多种拓扑。这种网络的自组织能力使得它可以适应复杂的工业环境。由于各节点具有独立处理能力，即使在网络规模较大时，也能有效避免通信冲突，保持网络效率。 LonWorks总线技术以其开放性、安全性和可靠性，在工业化计算机网络中占据重要地位。由于其低成本和高性能的特点，它在实际应用中展现出极大的潜力，是实现设备间高效、可靠通信的理想选择。Echelon公司于1990年推出LonWorks技术，随后得到Motorola、TOSHIBA等公司的支持，推动了该技术在全球范围内的普及和发展。