一文了解bacnet協(xié)議的格式和轉(zhuǎn)成modbus協(xié)議的方法

 BACnet為BuildingAutomation andControlnetworks的簡(jiǎn)稱，臺(tái)灣通常翻譯為“建筑自動(dòng)化控制網(wǎng)路通訊協(xié)定”，而中國(guó)大陸則譯為“樓宇自動(dòng)化與控制網(wǎng)絡(luò)”。

BACnet是用于智能建筑的通信協(xié)議，是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSI）及美國(guó)采暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)（ASHRAE）定義的通信協(xié)議。BACnet針對(duì)智能建筑及控制系統(tǒng)的應(yīng)用所設(shè)計(jì)的通信，可用在暖通空調(diào)系統(tǒng)（HVAC，包括暖氣、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)），也可以用在照明控制、門禁系統(tǒng)、火警偵測(cè)系統(tǒng)及其相關(guān)的設(shè)備。優(yōu)點(diǎn)在于能降低維護(hù)系統(tǒng)所需成本并且安裝比一般工業(yè)通信協(xié)議更為簡(jiǎn)易，而且提供有五種業(yè)界常用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，此可防止設(shè)備供應(yīng)商及系統(tǒng)業(yè)者的壟斷，也因此未來系統(tǒng)擴(kuò)展性與兼容性大為增加。

BACnet通信協(xié)議中定義了幾種不同的數(shù)據(jù)鏈接層/物理層，包括：

·     ARCNET。

·     以太網(wǎng)。

·     BACnet/IP。

·     RS-232上的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。

·     RS-485上的主站-從站/令牌傳遞（Master-Slave/Token-Passing，簡(jiǎn)稱MS/TP）通信。

·     LonTalk。

BACnet通信協(xié)議中定義了許多服務(wù)（service），可供各設(shè)備之間的通信，服務(wù)可以分為五類：有關(guān)設(shè)備對(duì)象管理的服務(wù)包括Who-Is、I-Am、Who-Has及I-Have等服務(wù)，有關(guān)對(duì)象訪問的服務(wù)包括讀取屬性、寫入屬性等服務(wù)，有關(guān)報(bào)警與事件的服務(wù)包括確認(rèn)報(bào)警、屬性改變（change of state）報(bào)告等，此外也有有關(guān)文件讀寫及虛擬終端的服務(wù)。

BACnet通信協(xié)議也定義了許多種類的對(duì)象。在每個(gè)對(duì)象中都有許多屬性，可以透過服務(wù)來訪問對(duì)象中的屬性。BACnet通信中的設(shè)備就是由許多對(duì)象組成，其中包括一個(gè)設(shè)備對(duì)象，是每個(gè)設(shè)備都必需的，其中記錄設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)，其他對(duì)象包括模擬輸入、模擬輸出、模擬值、數(shù)字輸入、數(shù)字輸出及數(shù)字值等有關(guān)數(shù)據(jù)的對(duì)象。

為了提供不同廠商BACnet設(shè)備之間的互操作性，BACnet協(xié)議也定義了BACnet互操作基本塊（BACnet Interoperability Building Block，簡(jiǎn)稱BIBB），BACnet互操作基本塊是由一個(gè)或多個(gè)服務(wù)所組成，說明在特定需求下，服務(wù)器（server）端及客戶（client）端需要支持的服務(wù)及程序。BACnet互操作基本塊可分為以下的五種：

·     數(shù)據(jù)分享

·     警告及事件管理

·     調(diào)度

·     趨勢(shì)

·     設(shè)備及網(wǎng)上管理

每個(gè)BACnet設(shè)備都會(huì)有一份名為“協(xié)議實(shí)現(xiàn)一致性聲明”（Protocol Implementation Conformance Statement，PICS）的文件，其中需說明設(shè)備所支持的BACnet互操作基本塊、對(duì)象種類及定義、使用文字集及通信時(shí)需要的數(shù)據(jù)。

與ISO服務(wù)中的約定用法一致，BACnet中兩個(gè)對(duì)等應(yīng)用進(jìn)程間的信息交換，被表示成抽象服務(wù)原語的交換。這些服務(wù)原語用來傳遞一些特定的服務(wù)參數(shù)，本協(xié)議定義了四種服務(wù)原語：請(qǐng)求（request）、指示（indication）、響應(yīng)（response）和證實(shí)（confirm）。

同樣，本協(xié)議定義了下列幾種服務(wù)：

有證實(shí)（confirmed）服務(wù)：用CONF_SERV標(biāo)記，表示客戶方通過具體的服務(wù)請(qǐng)求實(shí)例向服務(wù)器方請(qǐng)求服務(wù)，服務(wù)器方通過響應(yīng)請(qǐng)求來為客戶方提供服務(wù)。存在客戶/服務(wù)器模型、區(qū)分“請(qǐng)求方BACnet用戶”和“響應(yīng)方BACnet用戶”等。

無證實(shí)（unconfirmed）服務(wù)：用UNCONF_SERV標(biāo)記，只有“發(fā)送方BACnet用戶”和“接收方BACnet用戶”的概念，不存在客戶/服務(wù)器模型，只有發(fā)送方和接收方，而不是請(qǐng)求-響應(yīng)對(duì)。

分段確認(rèn)（segment acknowledge）服務(wù)：用SEGMENT_ACK標(biāo)記，為了實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)報(bào)文（長(zhǎng)度大于通信網(wǎng)絡(luò)、收/發(fā)設(shè)備所支持的長(zhǎng)度）的傳輸，BACnet采取了應(yīng)用層報(bào)文分段的機(jī)制來對(duì)報(bào)文進(jìn)行分段。在BACnet中只有有證實(shí)請(qǐng)求（Confirmed-Request）和復(fù)雜確認(rèn)（Complex-ACK）報(bào)文可能需要分段，因此分段還是BACnet的一個(gè)可選特性。

另外，還有差錯(cuò)（ERROR）服務(wù)，拒絕（REJECT）服務(wù)，中止（ABORT）服務(wù)。

因此，根據(jù)不同的服務(wù)類型和原語類型，據(jù)有下表所示的服務(wù)原語。這些原語中的信息，由各種協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU：Protocol Data Unit）傳遞。

BACnet協(xié)議定義了七種不同的PDU，用以傳遞原語信息。

用于傳送包含在有證實(shí)服務(wù)請(qǐng)求原語中的信息。

用于傳送包含在無證實(shí)服務(wù)請(qǐng)求原語中的信息。

用于傳送包含在一個(gè)服務(wù)響應(yīng)原語中的信息，這個(gè)信息是服務(wù)請(qǐng)求已經(jīng)成功執(zhí)行。

用于傳送包含在一個(gè)服務(wù)響應(yīng)原語中的信息，這個(gè)信息除了包含服務(wù)請(qǐng)求已經(jīng)成功執(zhí)行之外，還有其它一些信息。

用于對(duì)收到一個(gè)或者多個(gè)PDU進(jìn)行確認(rèn)，這些PDU包含一個(gè)分段報(bào)文的分段。BACnet 分段確認(rèn)PDU也用于對(duì)分段報(bào)文的下一個(gè)或者幾個(gè)分段的請(qǐng)求。

用于傳送包含在一個(gè)服務(wù)響應(yīng)原語中的信息，這個(gè)信息指出前一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求完全失敗的原因。

用于對(duì)一個(gè)有證實(shí)請(qǐng)求PDU的拒絕接收，其原因是這個(gè)被拒絕的PDU具有句法結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤或者其它的協(xié)議錯(cuò)誤，使得不能對(duì)這個(gè)PDU進(jìn)行解讀，或者不能夠提供請(qǐng)求的服務(wù)。只能對(duì)有證實(shí)請(qǐng)求PDU進(jìn)行拒絕。

用于結(jié)束兩個(gè)對(duì)等實(shí)體之間的事務(wù)處理。

BACnet定義了以下幾類可選擇的服務(wù)，用于兩個(gè)對(duì)等實(shí)體之間的交互。

定義一組訪問和操作在BACnet設(shè)備中的文件的服務(wù)。文件只是一個(gè)抽象的概念,表示一個(gè)任意長(zhǎng)度和意義的字節(jié)集合的網(wǎng)絡(luò)可見形式。

基本讀文件（AtomicReadFile）服務(wù)：一個(gè)客戶端的BACnet用戶使用基本讀文件服務(wù)對(duì)某個(gè)文件進(jìn)行一個(gè)“打開－讀出－關(guān)閉”的操作。

基本寫文件（AtomicWriteFile）服務(wù)：一個(gè)客戶端的BACnet用戶使用基本寫文件服務(wù)對(duì)某個(gè)字節(jié)流進(jìn)行一個(gè)“打開－寫入－關(guān)閉”的操作，將它寫入到文件的某個(gè)位置。

定義九個(gè)應(yīng)用服務(wù)，這些服務(wù)共同提供一組訪問和操作BACnet對(duì)象的方法。

添加列表元素（AddListElement）服務(wù)：一個(gè)客戶端的BACnet用戶使用添加列表元素服務(wù)向一個(gè)具有列表的對(duì)象的屬性添加一個(gè)或者多個(gè)列表元素。

刪除列表元素（RemoveListElement）服務(wù)：一個(gè)客戶端的BACnet用戶使用刪除列表元素服務(wù)從一個(gè)具有列表的對(duì)象的屬性中刪除一個(gè)或者多個(gè)列表元素。

創(chuàng)建對(duì)象（CreateObject）服務(wù)：一個(gè)客戶端的BACnet用戶使用創(chuàng)建對(duì)象服務(wù)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象的新實(shí)例。

刪除對(duì)象（DeleteObject）服務(wù)：一個(gè)客戶端的BACnet用戶使用刪除對(duì)象服務(wù)刪除一個(gè)已有的對(duì)象。

讀屬性（ReadProperty）服務(wù)：一個(gè)客戶端的BACnet用戶使用讀屬性服務(wù)請(qǐng)求一個(gè)BACnet對(duì)象的一個(gè)屬性值。

條件讀屬性（ReadPropertyConditional）服務(wù)：一個(gè)客戶端的BACnet用戶使用條件讀屬性服務(wù)請(qǐng)求那些滿足一個(gè)選擇準(zhǔn)則列表的所有BACnet對(duì)象的對(duì)象標(biāo)識(shí)符和0個(gè)或者多個(gè)特定屬性的值。

讀多個(gè)屬性（ReadPropertyMultiple）服務(wù)：一個(gè)客戶端的BACnet用戶使用讀多個(gè)屬性服務(wù)請(qǐng)求一個(gè)或者多個(gè)BACnet對(duì)象的一個(gè)或者多個(gè)特定屬性的值。

寫屬性（WriteProperty）服務(wù)：一個(gè)客戶端的BACnet用戶使用寫屬性服務(wù)修改一個(gè)BACnet對(duì)象的一個(gè)屬性值。

寫多個(gè)屬性（WritePropertyMultiple）服務(wù)：一個(gè)客戶端的BACnet用戶使用寫多個(gè)屬性服務(wù)修改一個(gè)或者多個(gè)BACnet對(duì)象的一個(gè)或者多個(gè)特定屬性的值。

定義一組遠(yuǎn)程設(shè)備管理服務(wù)。

設(shè)備通信控制（DeviceCommunicationControl）服務(wù)。

有證實(shí)專有傳輸（ConfirmedPrivateTransfer）服務(wù)。

無證實(shí)專有傳輸（UnconfirmedPrivateTransfer）服務(wù)。

重新初始化設(shè)備（ReinitializeDevice）服務(wù)。

有證實(shí)文本報(bào)文（ConfirmedTextMessage）服務(wù)。

無證實(shí)文本報(bào)文（UnconfirmedTextMessage）服務(wù)。

時(shí)間同步（TimeSynchronization）服務(wù)。

一個(gè)發(fā)送的BACnet用戶使用Who-Has服務(wù)確定一些其它BACnet設(shè)備的設(shè)備對(duì)象標(biāo)識(shí)符和網(wǎng)絡(luò)地址，設(shè)備使用I-Hava服務(wù)響應(yīng)Who-Has服務(wù)請(qǐng)求，或者通告自己有一個(gè)具有給定的對(duì)象名稱屬性或者對(duì)象標(biāo)識(shí)符屬性的對(duì)象。

一個(gè)發(fā)送方BACnet用戶使用Who-Is服務(wù)確定在同一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)上的其它BACnet設(shè)備的設(shè)備對(duì)象標(biāo)識(shí)符和網(wǎng)絡(luò)地址，Who-Is服務(wù)是一個(gè)無證實(shí)服務(wù)。I-Am服務(wù)也是一個(gè)無證實(shí)的服務(wù)，這個(gè)服務(wù)用于響應(yīng)Who-Is服務(wù)請(qǐng)求。

略。

對(duì)象是對(duì)現(xiàn)實(shí)設(shè)備中某一特征的抽象。

模擬輸入對(duì)象類型定義為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，其屬性表示一個(gè)模擬輸入的外部可見一致性代碼。

模擬輸出對(duì)象類型定義為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，其屬性表示一個(gè)模擬輸出的外部可見一致性代碼。

模擬值對(duì)象類型定義為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，其屬性表示一個(gè)模擬值的外部可見一致性代碼。BACnet設(shè)備的一個(gè)“模擬值”是駐留在這個(gè)設(shè)備的內(nèi)存中的一個(gè)控制系統(tǒng)參數(shù)。

二進(jìn)制輸入對(duì)象類型定義為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，它的屬性表示二進(jìn)制輸入的外部可見一致性代碼?！岸M(jìn)制輸入”是物理設(shè)備或硬件的輸入，該輸入只存在兩種狀態(tài)，即“活動(dòng)（ACTIVE）”狀態(tài)和“非活動(dòng)（INACTIVE）”狀態(tài)。二進(jìn)制輸入的主要用途是指明機(jī)械設(shè)備狀態(tài)，如：風(fēng)機(jī)或水泵是否運(yùn)行?；顒?dòng)表示設(shè)備開或運(yùn)轉(zhuǎn)，非活動(dòng)表示設(shè)備關(guān)或未運(yùn)行。

二進(jìn)制輸出對(duì)象類型定義為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，它的屬性表示二進(jìn)制輸出的外部可見一致性代碼?！岸M(jìn)制輸出”是物理設(shè)備或硬件的輸出，該輸出只存在兩種狀態(tài)，即“活動(dòng)”狀態(tài)和“非活動(dòng)”狀態(tài)。二進(jìn)制輸出的主要用途是切換機(jī)械設(shè)備狀態(tài)，如：風(fēng)機(jī)或水泵的開和關(guān)?；顒?dòng)表示設(shè)備開或運(yùn)轉(zhuǎn)，非活動(dòng)表示設(shè)備關(guān)或未運(yùn)行。

二進(jìn)制值對(duì)象類型定義為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，它的屬性表示二進(jìn)制值的外部可見一致性代碼?！岸M(jìn)制值”是駐留在BACnet設(shè)備內(nèi)存中的控制系統(tǒng)參數(shù)。這個(gè)參數(shù)只存在兩種狀態(tài)即：“活動(dòng)”狀態(tài)和“非活動(dòng)”狀態(tài)。

日期表對(duì)象類型定義為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，用于描述日期列表，例如，“節(jié)假日”、“特別日”或簡(jiǎn)單的日期列表。

命令對(duì)象類型定義為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，其屬性反映了多操作命令過程的外部可見一致性代碼。命令對(duì)象的作用是，根據(jù)寫入到命令對(duì)象自己的當(dāng)前值屬性中的“操作代碼（action code）”，向一組對(duì)象屬性寫入一組值。無論何時(shí)，只要命令對(duì)象的當(dāng)前值屬性被寫入，就會(huì)觸發(fā)命令對(duì)象采取一組改變其它對(duì)象的屬性值的操作。

設(shè)備對(duì)象類型定義為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，其屬性表示BACnet設(shè)備的外部可見一致性代碼。每個(gè)BACnet設(shè)備有且只有一個(gè)設(shè)備對(duì)象。每個(gè)設(shè)備對(duì)象由它的對(duì)象標(biāo)識(shí)符屬性確定，該屬性在BACnet設(shè)備中乃至整個(gè)BACnet互聯(lián)網(wǎng)中都是唯一的。

事件登記對(duì)象類型定義為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，表示BACnet系統(tǒng)內(nèi)管理事件的信息?！笆录笔侵笣M足預(yù)先規(guī)定條件的所有對(duì)象的任何屬性值的變化。事件登記對(duì)象主要用于定義一個(gè)事件和提供在事件發(fā)生與通告消息向一個(gè)或多個(gè)接收者進(jìn)行傳輸這兩者之間的聯(lián)系。

文件對(duì)象類型定義為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，用于定義可以通過文件服務(wù)（見第14節(jié)）訪問的數(shù)據(jù)文件的屬性。

組對(duì)象類型定義為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，其屬性表示一個(gè)其它對(duì)象的集合以及這些對(duì)象的一個(gè)或多個(gè)屬性。組對(duì)象提供一種快速的方式，可以一次確定組的成員，從而簡(jiǎn)化BACnet設(shè)備間的信息交換。一個(gè)組對(duì)象可以是任何對(duì)象類型的組合。

1.4.13 環(huán)對(duì)象類型（Loop Object Type）

環(huán)對(duì)象類型定義為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，其屬性表示任何形式的反饋控制環(huán)路的外部可見一致性代碼。環(huán)對(duì)象通過提供三個(gè)獨(dú)立的無單位增益常數(shù)，可以具有廣泛的適用性。每個(gè)增益常數(shù)由控制算法具休確定，如何使用不同的算法確定增益常數(shù)的方法，由生產(chǎn)商自行確定。

多態(tài)輸入對(duì)象類型定義了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，它的當(dāng)前值屬性表示對(duì)象駐留的BACnet設(shè)備內(nèi)算法處理的結(jié)果。

多態(tài)輸出對(duì)象類型定義了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，它的屬性表示這個(gè)對(duì)象駐留的BACnet設(shè)備內(nèi)的處理程序或一個(gè)或多個(gè)物理輸出的期望狀態(tài)。

通告類對(duì)象類型定義了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象，表示在BACnet系統(tǒng)內(nèi)事件通告發(fā)布所需的信息。

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