1.BACnet的设备描述
在智能建筑中，楼宇自动化系统由许多不同的楼宇自控设备所组成。这些楼宇自控设备来自不同的厂商，具有不同的型号，而且各自执行不同的楼宇功能。如何在控制网络中对不同的楼宇自控设备进行表示，成为协议首先应解决的问题。
工业控制领域习惯用“点”来表示输入、输出以及控制量等，不同的厂商还会附加不同的特性。BACnet突破常规，采用面向对象的技术，定义了一个“对象”的标准集，其中的每个对象又有一个“属性”标准集。所谓对象，就是与某一特定功能相关的数据结构，而属性则用于向BACnet上的其他设备描述该对象以及它的当前状态。通过对象的属性，可以不用考虑设备内部详细资料，就可以实现信息数据的识别与访问。BACnet中的设备之间的通信，实际上就是设备的应用程序，将相应的对象数据结构装入设备的应用层协议数据单元中，按照协议传输给相应的接收设备，接收设备中的应用程序对这些属性进行操作，从而完成通信的目的。
为了实现楼宇设备间的通信和控制，BACnet协议定义了18种标准对象类型：
1）模拟输入：传感器输入；
2）模拟输出：控制输出；
3）模拟值：设定点或其他模拟控制系统的参数；
4）数字输入：开关输入；
5）数字输出：继电器输出；
6）数字值：数字控制系统的参数；
7）日历：按事件执行程序而定义的日期列表；
8）命令：为完成某个特定目的，将多个变量写到多个设备、多个对象中，例如白天模式到夜晚模式或紧急模式、日期的设定等；
9）设备：其属性表示设备支持的对象和服务，以及设备提供商和固件版本；
10）事件登记：描述可能处于错误状态的事件，例如“输入超出范围”或者其他设备需要的报警，该对象可以直接通知一个设备，也可以用“通知类”对象通知多个对象；
11）文件：允许读写访问设备支持的数据文件；
12）组：提供在一个读的单一操作下，访问多个对象的多个属性；
13）环路：提供标准化地访问某个控制环；
14）多状态输入：表示一个多状态处理程序的状态，如电冰箱的开、关和除霜循环等；
15）多状态输出：表示一个多状态处理程序的期望状态，如电冰箱的开始冷却时间、开始除霜时间等；
16）通知类：包含一个设备列表，如果一个事件登记对象确定有一个警告或报警报文需要发送，则送给列表中的设备；
17）程序：允许设备中的一个程序开始、停止、装载及报告程序当前状态等；
18）进度表：定义一个按周期操作的时间表。
2.BACnet的服务
在定义对象及其属性的基础上，BACnet还定义了35种服务，并将这35个服务划分为6个类别，它们分别是：①报警和事件服务；②文件访问服务；③对象访问服务；④远程设备管理服务；⑤虚拟终端服务；⑥网络安全性。
上述这些服务还可以分为“确认”服务和“不确认”服务两大类。发送确认服务请求的设备，需要等待一个服务应答；而发送不确认服务请求的设备，则不要求返回应答。
（1）报警和事件服务“报警”与“事件”并没有特殊的不同。“事件”是指某个对象的某个属性值的改变或内部状态的改变；“报警”是用户根据实际需要指定的事件，它可以通过定义通知类属性来指定哪一类事件为报警事件。
报警和事件服务提供了8种服务，主要用来处理BACnet设备感知环境状态的变化。这8类服务是：
1）确认报警：用来告知报警发送方，操作者已收到报警；
2）确认的“属性值改变”通告：告知“属性值改变”的预定设备在一个属性中已发生值的改变；
3）确认的时间报告：用来告知发送者，可能发生错误；
4）获得报警摘要：请求设备提供一份“活动报警”列表；
5）获得注册摘要：请求一份（可能错误的）“事件列表”；
6）预定属性值改变：由一个设备发送，请求在一个对象属性值改变时，被告知；
7）不确认的属性值改变通告：告知“属性值改变”的预定设备，在某个对象的一个或多个属性中，值的改变已经发生；
8）不确认的事件通告：用来告知多个设备，可能发生一个或多个错误。
BACnet有9个对象可以支持报警和事件服务功能的可选属性，这9个对象是：“模拟输入”、“模拟输出”、“模拟值”、“数字输入”、“数字输出”、“数字值”、“环”、“多状态输入”和“多状态输出”。
此外，BACnet还提供了三种管理事件机制。
1）属性值的改变（COV）报告：COV可通过永久方式或临时方式预定，接收某些参考属性值的改变报告；
2）内部特性报告：用来定义只对某个特定对象，且由该对象属性单独表示的报警或事件的情况；
3）算法改变报告：基于某种算法的事件，并且与某个对象的某个属性相关联。BACnet定义了六个事件算法，即比特流的改变、状态改变、值的改变、命令失败、浮点极限和超出阈值。(www.xing528.com)
（2）文件访问服务 文件访问服务提供了读/写文件的基本方法，包括上载、下载控制程序和数据库。文件访问服务中的两种服务功能分别是：
1）基本读文件：请求获得一个“文件对象”的文件部分或全部；
2）基本写文件：向一个“文件对象”写入部分或全部。
BACnet没有定义文件的格式，但定义了以记录结构格式或者以连续字节流的方式访问文件。
（3）对象访问服务 对象访问服务提供了读出、修改和写入属性的值，以及增删对象的方法，包括九种服务：
1）添加列表元素：向一个列表的属性添加一个或多个项目；
2）删除列表元素：从一个列表的属性删除一个或多个项目；
3）创建对象：用来在本设备中创建一个对象的新实例；
4）删除对象：用来在本设备中删除一个对象的新实例；
5）读属性：返回一个对象的一个属性值；
6）条件读属性：返回复合条件的多个对象的多个属性值；
7）读多个属性：返回多个对象中的多个属性值；
8）写属性：向一个对象的一个属性写入值；
9）写多个属性：向多个对象中的多个属性写入值。
需要说明的是，虽然对象访问服务中定义了创建对象和删除对象的服务，但是其应用是受限制的，与物理设备本身相关联的对象是不可删除的，而其他对象是可以进行删除服务的。
（4）远程设备管理服务 远程设备管理服务用于对BACnet设备的维护和故障检测，它提供了11种服务，包括：
1）设备通信控制：通知一个设备停止或开始接收网络报文；
2）确认的专用信息传递：向一个设备发送一个厂商的专用报文；
3）不确认的专用信息传递：向一个或多个设备发送一个厂商的专用报文；
4）重新初置设备：对接收的设备进行排序，以使其可以自引导冷或热启动；
5）确认的文本报文：向另一个设备传递一个文本报文；
6）不确认的文本报文：向一个或多个设备发送一个文本报文；
7）时间同步：向一个或多个设备发送当前的时间；
8）Who-Has：询问BACnet设备中哪个含有某个对象；
9）I-Have：肯定应答Who-Has询问，广播；
10）Who-Is：询问关于某个BACnet设备的存在；
11）I-Am：肯定应答Who-Is询问，广播。
当BACnet与Internet连网时，BACnet提供了Who-Is和I-Am服务，它类似于TCP/IP中的地址解析协议（Address Resolution Protocol，ARP），通过这两种服务来获取BACnet设备的网络地址。当一个设备想要知道其他BACnet设备的地址时，就广播发送Who-Is服务请求报文，这与ARP的工作过程基本一样。应答时，对于BACnet互联网来说，相关BACnet设备则广播一个包含自己网络地址的I-Am服务报文，而不是像ARP那样直接发给询问设备。Who-Has和I-Have与Who-Is和I-Have功能类似，它增加了一个对象标识符或者对象名称。
（5）虚拟终端服务 虚拟终端服务用于实现一种面向字符的数据双向交换的机制，提供了三个基本服务：
1）VT-Open：与一个远程BACnet设备建立一个虚拟终端会话；
2）VT-Close：关闭一个建立的虚拟终端会话；
3）VT-Data：从一个设备向另一个参与会话的设备发送文本。
操作者可以使用虚拟终端服务，建立BACnet设备与一个在远程设备上运行的应用程序之间的双向连接，这种连接是基于文本的，使这个设备好像是连接在远程应用程序上的一个终端。
（6）网络安全性服务 网络安全性服务，主要提供申请服务和验证服务两种服务，用以实现对等实体验证、数据源验证、操作者验证和数据加密等功能。
要实现这些功能，网络需要设置一个设备作为密钥服务器，每一个具有安全特性的设备都要被分配一个密码，以支持安全性服务。需要说明的是，BACnet允许支持安全性服务的设备与不支持安全性服务的设备混合运行，是否运行安全性服务由具体的事物决定。
3.BACnet的功能组
功能组是应用服务和标准对象类型的组合体，用于支持楼宇自控系统功能的通信要求。BACnet规定了13个功能组，它们是：①时钟；②手持工作站；③PC工作站；④事件初始化；⑤事件应答；⑥COV事件初始化；⑦COV事件应答；⑧文件；⑨重新初始化；⑩虚拟操作界面；
虚拟终端；
设备通信；
时间管理。
一个控制系统的各个组成部分具有各自不同的功能，这些功能的复杂程度不同，所以并不需要所有设备都具有BACnet规定的全部功能。
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