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关于小区控制网络技术的分析与比较
在《居住区智能化系统配置与技术要求 》中，信息网络子系统在电话网、电视网与宽带网“三网”之外，增加了“第四网”，也即小区控制网。建设部、信息产业部等单位组织编制的国家标准《建筑及住宅社区数字化技术应用》中包括《建筑及住宅社区控制网络通信协议技术应用要求》，将住宅社区的控制网络技术提升到致关重要的地位。小区控制网将小区的智能化设备联成智能网络，实现可靠的与实时的联动与控制，是小区智能化各子系统信号传输的物理基础，是小区智能化系统稳定性与可靠性的关键，体现了小区智能化的水平。今后，没有控制网的小区就如同没有高速公路一样落后。
因此，新建小区智能化系统选型要充分考虑控制网络技术，以免导致今后的麻烦。我们从技术方面对相关控制网络技术进行分析与比较。
技术分析
1、以太网技术
以太网有如下优势：
①基于TCP/IP的以太网是一种标准的开放式网络，可以完美地解决横向通信和纵向通信在物理层，数据链路层，网络层和传输层采用统一的通信协议的问题，不同厂商的设备很容易互联。这种特性非常适合于解决控制系统中不同厂商设备的兼容和互操作的问题。
②以太网能便捷地访问远程系统，实现远程诊断和远程维护，共享/访问多数据库。
③以太网使以万维网为基础的所有手段可以毫不费力地移植到管控一体化系统中来。
④能降低成本，包括技术人员的培训费用、维护费用及初期投资。
⑤以太网是一种规模可大可小的技术，通过对网络进行网段细分，即全双工端口交换，可以用一种简单的方式向用户提供它们所需的带宽，并且平衡所有网络用户和网络设备的带宽需求。
但是，以太网的发展是以办公自动化为目标的，这使得以太网必然带有不适合应用于工业控制系统的缺陷，这种缺陷有时是致命的。
以太网应用于工业控制系统时的问题
⑴以太网存在实时性差，不确定性的问题
确定性是指网络中任何节点、在任何负载情况下都能在规定的时间内得到数据发送的机会，任何节点都不能独占传输媒介。而实时性主要通过响应时间和循环时间来反映。
以太网虽然在商业领域得到了广泛的应用，但用标准的UDP或TCP/IP协议与Ethernet一起来构建实时控制网络是困难的。这主要是因为以太网的媒介访问控制协议——CSMA/CD有无法预见的延迟特性。网络每个节点要通过竞争来取得信息包的发送权：节点监听信道，只有当发现信道忙碌则需要等待。信息开始发送后，还需要检查是否发生碰撞，信息如发生碰撞，需退出重发。当实时数据与非实时数据在普通以太网上同时传输时，由于①实时数据与非实时数据在源节点的竞争②与来自其它节点的实时与非实时数据的碰撞，实时数据将有可能经历不可预见的大延时，甚至长时间发不出去的情况。以太网的整个传输体系并没有有效的措施及时发现某一节点故障而加以隔离，从而有可能使故障节点独占总线而导致其它节点传输失效。于是工业控制响应得实时性问题不能得到解决。
以太网的这一缺陷使它适合于信息传输系统而与过程控制系统的要求有一定的距离。这是因为信息传输系统与过程控制系统在通信的要求上有很大的不同：信息传输的主要要求是速度快，过程控制系统不仅要求速度快，还要求响应快，即实时性好。信息传输系统IT对响应时间要求低，一般是2到6s；过程控制对系统的实时要求较高，一般是0.5s到2s。信息传输系统对实时性的要求是软的，只要大部分时间满足要求就可以了，偶尔几次不及时响应是没有关系的；过程控制对实时性的需求是硬的，因为它常常涉及安全，必须在任何时间都及时响应，不允许有任何不确定性。显然过程控制的实时性要求高得多；过程控制通信将分散的节点接入系统时常采用广播方式和多组方式；信息传输系统通信时一个自主系统和一个自主系统只在需要通信时建立一对一的方式。
因此，普通的以太网要应用于工业控制系统必须解决实时性和确定性的问题。
⑵以太网的工业可靠性问题
由于以太网的发展是以办公自动化为目标的，设计时它并没有考虑对工业现场环境的适应性。工业现场有一些潜在的突发性情况，如超高或超低的工作温度，大马达或大导体产生的影响信道传输特性的强电磁噪声等。工业以太网如要在车间底层应用必须解决可靠性的问题。
⑶以太网不提供电源，必须有额外的供电电缆。
⑷以太网不是本质安全系统。
⑸安全性问题。没有授权的用户可能进入网络的控制层或管理层，造成安全漏洞。
⑹现存的控制网络与新建以太控制网络的集成问题。
上述这些问题中，实时性、确定性及可靠性问题是阻碍以太网长期进入工业控制领域的主要障碍。
2、LonWorks技术
LonWorks技术是美国Echelon推出的智能控制网的技术，为实现智能控制网络提供了完整的解决方案。目前全球已有5000多家公司应用该项技术安装了数以千万计的LonWorks节点，包括：ABB、Honeywell、Johnson-Controls、Motolota、Carrier、Schneider等。LonWorks技术是全球领先的控制网络技术，由三个单片机组成的神经元芯片将涵盖OSI所有7层协议的复杂内容全部固化在硬件上，收发器采用变压器隔离，再加上2700米的无中继传输距离以及巨大的节点容量，其事件触发方式与多级优先级设置保证了系统传送报警与控制信号的实时性，使得在处理多节点大流量实时控制中LonWorks比传统的总线有比较明显的优越性。此外， LonWorks具有开放的设备扩展能力，只要具有LonWorks网络接口的设备，就有可能通过系统组网进入小区控制网络，实现各种网络信息互联与控制功能，这使得小区智能系统面对未来充满扩展余地与想象空间。LonWorks网络与Internet无缝连接，可以实现远程监控与远程操作。LonWorks控制网络的先进性和可靠性已成为业界共识，成为建设部推荐的符合《建筑及住宅社区控制网络通信协议技术应用要求》的重要控制网络技术。
从下面的比较中可以进一步了解LonWorks控制网络的特点：
LonWorks控制网及与RS-485总线网络比较
通信距离： RS-485总线无中继传输距离是1.2km；
LonWorks总线无中继传输距离是2.7km，一级中继可达到5.4公里。
传输速率： RS-485总线的传输速率一般为300-9.6kbps；
LonWorks网络的传输速率可达到1.25Mbps。
网络结构： RS-485总线网络构成主从查询式集散控制系统；
LonWorks网络可构成分布式任意结构形式网络。
网络容量： RS-485总线网络的一条通道最大可接255个节点；
LonWorks采用三层结构，即域、子网、和节点。系统的节点数量没有限制，已实现的大型网络达到百万个以上的节点。
通信方式： RS-485总线网络难于进行实时通信；
LonWorks网络采用了P-CSMA/CD技术可实时通信。
通信可靠性： RS-485总线网络的容错与检错能力须通过软件设定；
LonWorks神经元芯片中有二个CPU专门负责通信，容错与检错能力是由硬件和软件同时完成。
产品互换性： RS-485总线网络无统一通信协议，产品难于兼容；
LonWorks采用国际标准的LONTALK通信协议，真正实现产品的互换性。
网络扩充功能： RS-485总线网络的扩充能力是有限的；
LonWorks网络极容易扩充和修改、维护。
系统先进性： LonWorks网络技术国际标准，全球应用广泛。
远程监控与操作：LonWorks网络与Internet无缝连接，可以实现远程监控与远程操作