la technologie lonworks

24
PRINCIPES,IMPLÉMENTATIONS, APPLICATIONS LONWORKS® TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015 1 UA311X 19/06/2022

Upload: benjamin-tournaire

Post on 20-Feb-2017

484 views

Category:

Technology


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: La technologie Lonworks

01/05/2023

1

PRINCIPES,IMPLÉMENTATIONS, APPLICATIONS

LONWORKS®

TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

UA311X

Page 2: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

2

Sommaire

Principes Lonworks ? Echelon Lontalk Variables réseaux LNS BACnet, KNX et LonWorks

Implémentations Architecture traditionnelle Topologie

Bus Libre Backbone

Sommaire Architecture LNS Architecture iLons Architecture Lonworks-

Bacnet

Applications Universalité Systèmes Easylab Systèmes Hellio de Philipps Systèmes SL 21 Cytilone

Conclusion Avantages et inconvénients Perspectives

Page 3: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

3 Nœuds → Nœuds → Interface utilisateur Nœuds (capteur, actionneur ..) → fonctions spécifiques via un programme (Neuron) → transmetteur →

variables Multiples médias Via Lontalk

Variateur d’ambiance

TerminauxCaméra de

sécurité

Capteur de mouvement

Thermostat Soupape CVC

Balaste élctronique

Résaux lonworks

internet

Lonworks ?Principes

Page 4: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

4

Echelon

Echelon est une société qui fournit l’infrastructure LonWorks pour la mise en réseau de multiples appareils

Elle est fondée en 1988 par AC 'Mike' Markkula

Elle compte 200 employés

Première puce Neuron créé en 1991 (CYPRESS et TOSHIBA)

40000 fabricants associés

Acteur majeur dans l’automatisation :contrôle d’accès, CVC (Chauffage Ventilation Climatisation), éclairage, sécurité, ascenseurs, CCTV

Principes

Page 5: La technologie Lonworks

01/05/2023

5

Dispositifs : capteurs , caméra , variateurs identifié par un Neuron ID ( Neuron Chip )

Nécessite l'attribution d'une adresse pour chaque dispositif , permettant l’envoie de message: -domaine

- sous-réseau - adresse du nœud (32000)

Canaux : -paire torsadée, des ondes RF, de la fibre optique, du courant porteur, des câbles COAX-Allant de 78 Kbps à 1,25 Mbps-Bus ,anneau, étoile

Utilitaire réseau via un terminal (LNS)

Réseau Lonworks

Terminal réseau

LontalkDispositif

TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

Principes

Page 6: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

6

SNVT sont des types de variables réseau standards définis dans « LonMark »

Les données dynamiques envoyées ou reçues par des dispositifs réseaux:

Températures Pression Volume Débit Etc

Variables réseauxPrincipes

Page 7: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

7

Plate forme de gestion réseau

Fournit un ensemble d'outils de gestion ainsi que des options de connectivité de base

Architectures client / serveur

Prise en charge des outils de configuration de plusieurs fournisseurs

Permet d'accéder à n’importe quels nœuds réseaux de n’importe où

LNSPrincipes

Page 8: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

8

BACnet, KNX et LonWorks BACnet : crée par Ashrae après 1988 , récupération de données sur différents protocoles et automates

afin de les rendre compréhensible (American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers)

KNX 1996 : rassembler sous un seul langage trois protocoles (BATIBUS, EIB et EHS)

Compatibilité: KNX => Bac Net ou LON =traducteur (passerelle) risque de mauvaises traductions

Solution : Mapping BACnet => KNX (2006 ) Annexe H.5 au standard BACnet BACnet => LonWorks (2006) KNX=>LonWorks à venir

Principes

Page 9: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

9

BACnet, KNX et LonWorks

LonWorks BACnet KNX

Architecture réseau « Bottom Up »Peer to peer

« Top down »Multiple protocole de communication et de topologie

« Bottom Up »Topologie libre à basse vitesse

Cœur de l’architecture Neuron chip ,programmation en neuron C

Processeur et langage de programmation indépendant

Utilisation du processeur 68HC05

Protocole de communication

Lontalk,TP , PL, wifi , fibre optique

Arcnet, lontalk,ptp TP, PL, wifi

Interaction avec internet I.Lon BACnet/IPBACnet/WS

KNX/IP

Vitesse 32K-1.25Mbps 9.6 K- 7.5Mbps 4.8 Mbps-9.6Mbps

Principes

Page 10: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

10

Les postes de travail peuvent accéder à tout moment au dispositif sans passer par un passerelle propriétaire , ni gestion centralisé, en utilisant le protocole Lontalk

Implémentation

Architecture traditionnelle

Page 11: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

11

T T

TT

TT

T

T

Bus Un routage physique qui comprend un début et une fin distincte

Peut être doublement terminé en début et fin

Utiliser pour un nombre conséquent de nœuds,moins de problèmes, mais plus contraignant à installer

TopologieImplémentation

Page 12: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

12

T

T

Libre

Structure en anneau, en étoile, en boucle, ou en combinaison

Facilité à élargir

Facilité l’intégration dans des topologies complexes à utiliser (parking), problèmes si négligences de l’installation de bases (prestataires) , transport de trames defectueux

Nécessite une terminal installé n’ importe où sur le réseau

Implémentation

Topologie

Page 13: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

13

Backbone

Backbone

Connexion des routers LNS à un réseau backbone

Utilisé en haut débit à paire torsadée

Réservation de bande passante pour les outils de gestion réseau

S’apparente à une topologie bus mais avec davantage de facilité à implémenter des outils de gestion réseau

Implémentation

Topologie

Page 14: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

14

LNS Application andLNS Server PC

Internet

LNS Remote ClientApplication

Implémentation

Architecture LNS

La base de données LNS réside sur le même ordinateur que l'outil de gestion réseau

En local , réduction des coûts pour les petits systèmes mais performances et souplesses moindre qu’ ilons

Il existe un « Remote client  » , application installée sur le serveur LNS qui permet d’accèder à celui-ci à distance

Page 15: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

15

Les routeurs (i.LONs) permettent d’accèder à distance aux réseaux lonworks , très utile pour les systèmes géographiquement dispersés

Un serveur de temps peut être nécessaire pour synchroniser la livraison des messages à travers les réseaux distants

Internet

Londresi.LONs

i.LONs

Serveur de temps (SNTP)

Los Angeles

Lisbonnes

Hong Kong

Workstation LNS server

Lonworks

Implémentation

Architecture i.Lons

Page 16: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

16

Implémentation

Architecture Lonworks-Bacnet

Bacnet inclue une option pour utiliser les couches inférieurs de lonworks mais impose sa couche application

Hiérarchisation multi niveaux : Système bacnet périphériques lonworks

Les serveurs Bacnet jouent le rôle de passerelle

L’interopérabilité n’est pas continuellement efficiente et l’interaction ne se fait pas toujours de manière transparente

Page 17: La technologie Lonworks

01/05/2023

17

Broadway : de nombreux systèmes d’éclairage dans les théatres

Hotel Belagio Las Vegas : spectacle des fontaines

Le plus grand centre de distribution de lait en Grèce

Norme pour contrôler les différents dispositifs sur l'ensemble de ses rames de métro de New York.

Gestion à distance des horodateurs d'Amsterdam

UniversalitéApplication

Universalité17

Automatisation industrielleGestion centralisée des batiments

Automatisation des batiments résidentiels pour les

particuliers

Automatisation des différents transports

TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

Page 18: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

18 Le régulateur TCU3 permet la gestion aéraulique dans les laboratoires. et a été développé pour la régulation de sorbonnes, de

compensation de soufflage ou d’extraction des laboratoires, des hôpitaux et des salles blanches.

Régulateur TCU 3 :

Les différents modules d’extensions s’insèrent à l’intérieur de celui ciLonworks est pris en charge par le module EM-LON qui permet de gérer le débit d’air grâce aux paramètres decontrôle configurables.

Application

Système Easylab

Page 19: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

19 Le système HELIO permet d'obtenir un fonctionnement combiné éclairage et climatisation.

Le multi-capteur permet : - mesurer la luminosité ambiante

- détecter la présence ou l'absence d'un occupant

- de recevoir des consignes d'une télécommande infrarouge multifonctions.  (sélectionner le niveau d'éclairage et la température de la pièce)

L'information fournie par capteur de présence est exploitée tant par le

contrôleur d'éclairage que par le régulateur de climatisation.

  En fonction de l'occupation, les niveaux d'éclairage

et de climatisation pourront varier.

Application

Système HELIO de Philipps

Page 20: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

20 Le SL21 est un contrôleur d'éclairage pour gestion d'une seule lampe. Il peut s'installer soit dans la lanterne, soit dans

les coffrets de raccordement de petite taille .

Il permet de gérer des ballasts électroniques et peut être relié

à un détecteur de présence. (domaine public ou privé)

Il peut également réaliser de la télé maintenance associée à

un système de télé alarme et ainsi remonter des 

informations de panne au point lumineux afin d'améliorer

l'efficacité de la maintenance en éclairage public. (CPL)

Ils peuvent fonctionner en mode autonome, pilotés ou intégrés

dans un système de télégestion

Application

Système SL 21 citylone

Page 21: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

21

Topologie libre : avantage pour les extensions futures et ajout d’autres matériels n’importe où sur le réseau

Isolation électrique. Les transmetteurs sont isolés par transformateur jusqu'à 1500 volts ce qui élimine les problèmes de différentiel de tension et permet une protection contre les parasites électriques.

Absence de polarité :- absence de plus et moins. Le FTT non polarisé, simplifie donc l'installation et réduit le temps passé à trouver les défauts de câblage.

Communication d'égal à égal : pas de point central pour réduire les effets d'une panne d'un équipement et les points uniques de défaillance

Protocole Standard et Public : LonTalk facilite l'interopérabilité (variables utilisable pour de nouveaux fabricants)

Indépendant du médium : Interconnections des supports physiques différents à l'aide de routeurs , choix du support physique sans affecter les équipements eux-mêmes.

Neuron Chip : Programmes et communications sur une même puce et coût moins important (bac net) Programmation simple package (Niagara et LonMaker)

Conclusion

Avantages

Page 22: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

22

Le Neuron chip est réalisé par deux entreprises Motorola et Toshiba (exclusivité) coût , disponibilité Bacnet : -1 seul protocole de communication contre 6

- programmations et communications sur la même puce contre 2 (taille de demande importante)

- taille dépassant 1.25 Mbps

- polémique ANSI

- technologie non déterministe Label Lonmark : ajout de fonctionnalité et réel interopérabilité concernant l’agrément ou non du Label. Outils de développement propriétaires : impact sur les acheteurs en termes de coûts et de services après

vente Problème d’administration à distance avec un PBX sur un réseau LAN entre bâtiment Problème de communication dans un réseau Ethernet entre deux nœuds LON Taille des applications limitée Les liaisons FTT ne supporte que du LON

Conclusion

Inconvénients

Page 23: La technologie Lonworks

01/05/2023TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

23

Convient aux réseaux privés ou aux collectivités publiques

Mis en œuvre unique ou conjugué (BacNet > intéropérabilité), chacun a sa place dans l industrie à différents niveaux et peut convenir à différents clients

« Smart Building Alliance for Smart Cities » Ouverture vers le Smart Gride.

Utilisation : 55 % Bacnet , 40% Lonwork (Modbus et KNX)

ARCOM: -Tertiaire -Parking

Arrivée des Neurons Chips FT5000 et FT6000

Conclusion

Perspectives

Page 24: La technologie Lonworks

01/05/2023

TOURNAIRE Benjamin – CNAM – 2015

MERCI DE VOTRE ATTENTION

24

Ce n’est pas dans la science qu’est le bonheur mais dans l’acquisition de la science! Charles baudelaire via Edgar Allan Poe