10 ELEKTRO 2/2013 ISO/OSI v síti LonWorks je model od-vozený z ISO (Mezinárodní organizace pro normalizaci) pro komunikaci mezi uzly této sítě pro protokol LonTalk. Tento mo-del je založen na těchto sedmi vrstvách ko-munikace:a) Fyzická vrstva modelu OSI (Physical OSI layer) Fyzická vrstva definuje propojení po fy-zickém komunikačním médiu. Již zmíně-nou velkou výhodou protokolu LonTalk je možnost přenosu po libovolném médiu (např. kroucený pár vodičů – twisted pair), pro který existuje tranceiver. Ten je přímo napojen k určeným pinům Neuron chipu. Dohromady tedy tvoří uzel sítě. Typ média a transceiveru většinou určuje maximální přenosovou rychlost sítě, popř. i topolo-gie. Na použití komunikačního média rov-něž závisí metoda kódování dat. V součas-né době jsou využívána tato média, popř. existují pro ně tranceivery vhodné pro na-pojení na Neuron chip, viz obr. 18 a tab. 4. Samozřejmostí je využití a navázání více druhu médií, kdy je např. od vzdálené řídi-cí stanice využito síťové vedení a pro místní přístroje kroucená dvoulinka. Zároveň jsou podporovány tzv. vícenásobné komunikační kanály (multiple communications channels), kde pod pojmem kanál (channel) je uvažováno fyzické transportní médium pro datové pakety (telegramy) s možností připojit až 32 385 uzlů. Každá síť může být složena z jednoho nebo více kanálů tvořených i různými fyzickými médii. Pro přenos z jednoho kanálu do dru-hého jsou využívány směrovače (routery).b) Linková vrstva modelu OSI (Data Link OSI layer) Linková vrstva ovládá a řídí přístup na médium (obr. 19) a vykonává kódování dat pro případnou opravu chyby vzniklé pře-nosem. Zde je využíván cyklický kód CRC (obr. 20).Přístup na médium Pro přístup je zde využívána známá me-toda CSMA/CA pro přenášení paketů podle obr. 19. Paket je základní jednotkou výmě-ny dat v síti LonWorks. Na obr. 21 je uveden formát rámce paketu LonTalk, který je pře-nášen médiem.Všechny uzly, popř. jejich Neuron chipy, sledují přenos po síti a pro jejich přístup če-kají na stav nečinnosti (idle state), kdy ni-kdo nevysílá. Vysílání předchozího uzlu je ukončeno synchronizačním bitem, tzv. end-of-frame synchronization, ukončujícím pře-nášený rámec. Následně každý uzel odpočí-tává tzv. priority time slots, kdy mohou ur-čité uzly nebo zprávy mít vyšší priority než další, a tak se na sběrnici dostanou přednost-ně dříve, protože je jim odpočítávána kratší doba. Každý Neuron chip uzlu má proto ně-kolik bufferů s rozdílnou prioritou pro rozdě-lení priorit jednotlivých paketů. Poté následu-je čekání podle náhodně vygenerované doby, tzv. randomly allocated time slots, a jestliže se do té doby na sběrnici neobjeví komunika-ce, vyšle uzel svůj paket. Počet čekacích slotů se automaticky zvětšuje s rostoucí vytížeností sítě. Je možné využít i detekci kolize, ale tu musí podporovat všechny tranceivery (hard-ware) zapojené v síti, viz tab. 5.Tab. 5. Datová rychlost přenosu v porovnání s propustností sítě (počet paketů/s)Datová rychlost (kBd)Propustnost sítě (počet paketů/s)9,8 100 19,5 192 39,1 337 78,1 410 156,3 508 312,5 615 625,0 696 1 250,0 1 021 c) Síťová vrstva modelu OSI (Network OSI layer) Síťová vrstva je zodpovědná za správné doručení paketu cílovému uzlu nebo více uzlům a má dva úkoly: adresovat zprávy a propojovat rozdílné kanál (rating).Adresování sítěZde je využívána tříúrovňová adresace k identifikování daného uzlu (obr. 22). První úroveň hierarchie je doména (logická skupi-na nodů), jejíž identifikátor je délkou volitel-ný mezi hodnotami 0, 1, 3 nebo 6 bytů. Do-ména může existovat na jednom nebo více kanálech. Komunikace může probíhat pouze mezi nody konfigurovanými ve stejné domé-ně. Doména (domain) je logická skupina zaří-zení nejvyšší úrovně. Komunikace v síti Lon-Works může probíhat pouze mezi zařízeními, která jsou ve stejné doméně. Délka identifi-kátoru domény může být 0, 1, 3 nebo 6 bytů.Více domén může rovněž sdílet jeden ka-nál. Každý uzel může být členem maximálně dvou domén. K propojení domén jsou použí-vány brány (gateways).Druhá úroveň adresování je podsíť (sub-net). Podsíť je logická skupina zařízení, která může obsahovat až 127 zařízení. V jedné do-méně může být až 255 podsítí. Podsíť je tvo-řena logickou skupinou uzlů z různých kanálů Inteligentní budovy (4. část – 3. díl)Komunikace na sběrnici KNX, tvorba telegramů v KNX, protokol LonTalk a komunikace v síti – sběrnice LonWorks Ing. Bohumír Garlík, CSc., Fakulta stavební, ČVUT Praha Tab. 4. Některé tranceivery pro síť LonWorks z nabídky firmy Echelon Název výrobku Síťová rychlost Sběrnicová topologie Počet uzlůVzdálenost mezi uzly (m)Typ izolace neuronu Typický obor použití RS-485 <=1 Mbps liniová 32 1 400 zákaznická průmysl TP/XF1250 1,25 Mbps liniová 64 130 transf.průmysl + stavebnictví TP/XF78 78 kbps liniová 64 1 400 transf.průmysl + stavebnictví FTT10A 78 kbps liniová 64 2 700 transf.průmysl + stavebnictví FTT10A 78 kbps volná 64 500 transf.průmysl + stavebnictví LPT10 78 kbps liniová 128 2 200 transf. průmysl + stavebnictví PLT22 4,8 kbps volná volitelný do 5 km zákaznická volitelný Obr. 20. Rámec protokolu LonTalk nevyřízené prioritní cesty adresa délky formátu domény adresa zdroje (podsíť/node)adresa skupiny doména ID (nulová doména)2 byty 2 byty 2 byty 1 byte 1 byte 2 byty 1 byte 0 bytů1 byte 12 bytůvrstva 2 hlavička vrstva 3 adresová informace vrstva 4 typ služby vrstva 5/6 hlavička data typ služby ID – transakce vrstva 2 CRC výběr síťové proměnné bez znaménka