BACnet son las siglas de Building Automation and Control Network. Fue presentado oficialmente por ASHRAE en 1996, y ha sido aprobado como estándar ISO 16454-5 y también se está convirtiendo en un estándar en la Unión Europea.

Son nombres que identifican la capa física (IP o MS / TP) utilizada para transmitir paquetes BACnet en la red. Hay al menos otras tres capas físicas definidas y en uso en menor grado. Hablaremos sobre IP y MS / TP en este sitio web porque esas son las dos capas físicas más comunes y porque son las dos que Control Solutions admite en su línea de productos.

Donde Modbus hablaría sobre registros, BACnet habla sobre objetos y propiedades de objetos. Un sensor, por ejemplo, es un objeto. Uno si sus propiedades son su valor presente, y esta propiedad se conoce como eso en BACnet: la propiedad del valor presente. Lo más probable es que el sensor sea uno de los dos tipos de objeto: entrada analógica (temperatura, humedad, etc.) o entrada binaria (sensor de ocupación, interruptor, etc.). La propiedad más utilizada será el valor presente, pero se requieren otras propiedades. Otras propiedades incluyen indicadores de estado (falla, fuera de servicio), confiabilidad y, opcionalmente, una gran cantidad de otros, como límites altos y bajos.

Antecedentes generales de BACnet

Los dispositivos BACnet se definen en la red como una colección de «objetos». Los objetos típicos incluyen entradas analógicas, salidas analógicas, entradas binarias, salidas binarias y objetos más complejos como el Programador. Los mensajes en la red tratan de leer y escribir propiedades de objetos. La propiedad a la que se hace referencia con mayor frecuencia para una entrada analógica es el «valor presente», que generalmente significa datos derivados de un sensor o dispositivo físico. Otras propiedades asociadas con un objeto de entrada analógica, por ejemplo, incluyen estado de falla, confiabilidad, nombre del objeto, límites mínimo y máximo, etc. Los estándares del protocolo BACnet definen las propiedades requeridas y opcionales para cada tipo de objeto. La documentación del fabricante para el dispositivo BACnet enumerará qué tipos de objetos están incluidos en el dispositivo, junto con qué propiedades opcionales están incluidas en cada objeto.

Junto con la definición de objetos, el protocolo BACnet define «servicios». Estos incluyen servicios de acceso a objetos, servicios de alarmas y eventos, servicios de acceso a archivos y algunos más. Los servicios de acceso a objetos son los más utilizados, ya que proporcionan el acceso fundamental de «lectura / escritura» a las propiedades del objeto.

Para acceder a las propiedades del objeto es necesario especificar estos parámetros:

– instancia del dispositivo (es decir, qué dispositivo en la red)

– tipo de objeto (entrada analógica, entrada binaria, etc.)

– instancia de objeto (es decir, qué entrada analógica)

– propiedad (valor actual, nombre del objeto, indicadores de estado, etc.)

Los objetos de entrada son simples, solo tienen un «valor presente» asociado a ellos. Los objetos de salida se conocen como «comandables» y estos se vuelven un poco más interesantes. Debido a que existe la posibilidad de que más de un algoritmo de control quiera controlar un objeto, las solicitudes de comando tienen prioridad y solo el comando de mayor prioridad tendrá efecto. Cuando se abandona el comando de mayor prioridad, el siguiente comando inferior tendrá efecto. El objeto mantiene todos los comandos en su matriz de prioridad de comando (que contiene 16 niveles de prioridad).

Escribir en un objeto de salida requiere especificar todos los parámetros que se muestran arriba para acceder a las propiedades del objeto, más dos parámetros adicionales:

– prioridad de comando

– nivel de comando para la prioridad dada

El valor presente obtenido cuando se lee un objeto comandable será el nivel de comando que tiene el nivel más alto que no se ha renunciado. Para pasar el comando a otro proceso, simplemente escriba una «renuncia» al objeto comandante.

Capa física BACnet

El protocolo define reglas para señalización eléctrica, direccionamiento, acceso a la red, verificación de errores, control de flujo, presentación y formato de mensajes. El protocolo se centra en aplicaciones de automatización de edificios.

BACnet IP

IP utiliza una pila UDP / IP estándar para enviar y recibir mensajes (consulte la definición de UDP / IP a continuación). En su mayor parte, el mismo paquete que se encontraría en un enlace MS / TP se encapsula en un paquete UDP / IP y se llama BACnet IP. Los dispositivos usan direcciones IP y direcciones MAC Ethernet al igual que otros dispositivos de red UDP / IP. No existe un concepto de transferencia de token maestro / esclavo ya que Ethernet es automáticamente de igual a igual. Los dispositivos simplemente transmiten a su destinatario a voluntad, y permiten que Ethernet se encargue de colisiones de paquetes y reintentos según sea necesario.

BACnet MS / TP

MS / TP significa Master Slave Token Passing. Cada dispositivo en el enlace se considera el «maestro» cuando tiene el token. Si no tiene la necesidad inmediata de usar el token, se requiere pasar el token al siguiente dispositivo. Esta es la parte de «paso de fichas». Todos los dispositivos en el enlace que actualmente no tienen el token se consideran esclavos y se espera que escuchen cualquier mensaje que el maestro actual pueda tener para él. Debido a que todos los dispositivos se turnan para ser maestros, el enlace es efectivamente de igual a igual.

Capa de aplicación BACnet

Aquí es donde tiene lugar la verdadera diversión. Todo el procesamiento de mensajes se maneja en la capa de aplicación, incluido el direccionamiento del dispositivo. La dirección IP obtendrá un paquete BACnet a través de todas las capas de la pila UDP / IP. Luego, la capa de aplicación decide qué hacer con el mensaje BACnet. Hay una lista completa de posibles tipos de mensajes, pero el más utilizado es simplemente «leer la propiedad del valor presente». Otro contendiente fuerte para «más utilizado» sería la notificación COV (Cambio de valor).

Glosario de términos BACnet

UDP / IP: prácticamente todos han escuchado el término TCP / IP. Este es el término que a menudo se aplica genéricamente a cualquier cosa de Internet o cualquier cosa que use redes «estándar». El lado UDP de la pila opera en paralelo a TCP, y se incluye automáticamente en la mayoría de las implementaciones de una pila de protocolos basada en Ethernet. La diferencia es que TCP se considera un protocolo de «conexión» y toda la comunicación tiene lugar en una sesión que tiene una sobrecarga para garantizar la entrega de todos los paquetes. UDP se considera «sin conexión».