(海思技術部LonWorks產品癡迷者提供)
核心提示：LonWorks網絡技術在樓宇自控、智能建筑、智能家居、列車及軌道交通、船舶控制、工業自動化等眾多領域得到了愈來愈廣泛的應用。在這些領域中，大量的第三方RS232、RS485等普通ModBus RTU或其它自定義串口通訊協議智能儀表及設備需要集成進LonWorks網絡，以及在一些不方便布線的場合，串口設備如何通過433M無線、ZigBee無線通訊網絡與LON控制網絡連接。在另一些場合，不同各類的現場總線如KNX/EIB、CANBus、BACnet、LonWorks等，如何實現互聯互通極為重要。LonWorks網關即是實現不同各類的通訊協議與LonTalk協議相互轉換的關鍵設備。
關鍵詞：LonWorks,現場總線，網關，RS485,RS232，433M，ZigBee，ModBus，MBus，KNX/EIB，Ethernet，CANBus，BACnet，LonTalk，串口通訊，協議轉換，能源管理系統，能耗監測，樓宇自控，數據采集，自動化，智能建筑，工業，列車控制，軌道交通，船舶控制，智能家居。
一、概述
LonWorks網關，亦稱LonWorks智能網關或LonWorks協議轉換器，是LonWorks網絡技術的一種創新的應用產品。網關(Gateway)又稱網間連接器、協議轉換器。網關在傳輸層上以實現網絡互連，是最復雜的網絡互連設備，僅用于兩個高層協議不同的網絡互連。網關的結構也和路由器類似，不同的是互連層。網關是一種充當轉換重任的計算機網絡系統設備。在使用不同的通信協議、數據格式或語言，甚至體系結構完全不同的兩種系統之間，網關是一個翻譯器。與網橋只是簡單地傳達信息不同，網關對收到的信息要重新打包，以適應目的系統的需求。
在軌道交通、建筑能源監管、智能樓宇、暖通空調、煤礦安全、能源和環境管理、列車控制系統等領域應用廣泛的控制網絡平臺LonWorks已成為中國國家標準指導性技術文件。
LonWorks在成為GB/Z 20177-2006以前已是全球日常設備網絡化的公認標準，被許多世界標準組織采納作為各自行業的標準，其中包括：AAR（美國鐵路協會），ANSI（美國國家標準協會），ASHRAE（美國暖通空調工程師協會），IEEE（電子電氣工程師協會），IFSF（美國加油站標準論壇），SEMI（半導體設備與材料協會），國際加油站標準論壇（IFSF），歐洲家庭用品制造商委員會（CECED）及EN14908。
全球的樓宇、家庭、工業和運輸自動化業目前大量采用了基于LonWorks平臺。LonWorks平臺還是世界上最大的2700多萬住宅智能電表網絡的核心技術，還被在瑞典、荷蘭和澳大利亞另外的多達110萬住宅和小型商業電表的智能表計應用上所采用。這次，中國標準化管理局（SAC）正式將美國控制網絡標準ASNI/CEA709及ANSI/CEA 852采納為GB/Z 20177-2006。
在實際工程應用中，大量的第三方儀表及設備并非采用LonTalk協議，而是采用了更為普通的如RS232、RS485等串口通訊模式的儀表及設備，在一些不方便布線或通訊距離超出LonWorks雙絞線傳輸距離等施工現場，采用ZigBee、433M等無線通訊技術建立通訊鏈路，如何實現對這類設備的數據采集與智能化控制對LonWorks網絡系統平臺至關重要。在另一些場合下，基于LonWorks網絡技術設計的RTU設備如何實現與以太網、RS485總線、KNX/EIB總線、BACNet總線等各類現場總線的集成，從而催生了各類現場總線通訊協議與LonTalk協議相互轉換的協議轉換器的誕生，這就是LonWorks網關。
二、LonWorks網關在LonWorks網絡平臺中的應用
圖一 LonWorks網關應用網絡架構
LonWorks網關是LonWorks網絡的一個智能節點。 智能節點的組網方式一般有兩種：一種是分層結構方式(兩級或三級網絡)，即智能節點經由網絡控制單元，或區域控制計算機組成控制網絡，然后與PC局域網(信息管理網或企業網絡)相連。另一種是單層結構方式(一級網)，即智能節點直接組成對等層點到點通信的分布式控制網絡。網絡中的所有節點(包括實施監控的PC)在網絡中都處于同等的地位。LonWorks網關連接普通MODBUS及其它通訊協議模式儀表及設備并進行通訊協議轉換，接入LonWorks網絡。
三、LonWorks網關功能及特點
下面以海思公司iGate系列LonWorks智能網關產品介紹其功能特點及技術參數應用。
1．基于國際先進的LonWorks控制網絡技術，組網靈活、擴展方便、互操作性好；
2．1路或多路串口通訊接口，采用光電隔離的RS232接口、RS485接口等，更能提高LonWorks網關的抗干擾能力和可靠性；
3．LonWorks無線網關應能提供支持433M和ZigBee等多種無線通訊模式；
4．Neuron3150芯片的智能節點支持64的網絡變量，新一代的Neuron FT5000芯片,支持多達254個標準網絡變量，在選用LonWorks網關時就加以注意；
5．通過LonWorks訪問MODBUS、KNX/EIB、CANBus、BACnet、Ethernet等設備 ；
6．通過MODBUS、KNX/EIB、CANBus、BACnet、、Ethernet等設備訪問LonWorks設備 ；
7．iGate211型多協議LonWorks智能網絡服務器是海思最新的一款智能網關產品，可同時實現LonTalk、TCP/IP、ModBus RTU、CAN等協議相互轉換，2路RS232/485串口，主站、從站可自由定義，并具有WEB訪問控制功能，可獨立構建智能監控系統；支持APP應用開發；
8．采用多種抗干擾技術（多層電路板、電源及通信雙隔離、冗余設計等），在強電磁干擾環境中可穩定、可靠地工作；
9． 電源和狀態指示燈；
10．既有墻面安裝方式，也有標準導軌卡，方便現場安裝。
11.在一些應用場合，LonWorks網關還可具有繼電器輸出及環境溫度檢測功能等。
四、LonWorks網關應用前景
隨著LonWorks網絡技術在智能建筑樓宇自控系統、建筑能源管理系統、智能家居系統、工業自動化控制系統等領域的廣泛應用，不同現場總線通訊協議的儀器儀表、設備的信息采集與智能控制，是LonWorks網絡平臺的重要功能之一，高質量的、先進技術設計的iGate系列LonWorks智能網關應用前景必將十分廣闊。
