Protokol BACnet: Arsitektur, Kerja, Jenis, Objek & Aplikasinya

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Protokol BACnet dikembangkan oleh sebuah komite bernama ASHRAE atau American Society of Heating, Refrigerating & Air-Conditioning Engineers pada tahun 1987. Moto utama komite ini adalah membuat protokol yang akan menyediakan sistem dari berbagai produsen untuk berkomunikasi bersama dengan cara yang menyenangkan . Jadi protokol ini adalah merek terdaftar ASHRAE. Sejak protokol waktu dikembangkan itu mengalami perubahan terus menerus dengan prosedur perjanjian terbuka. Sehingga semua pihak yang berkepentingan dipersilahkan untuk berpartisipasi tanpa dipungut biaya apapun. Jadi artikel ini membahas ikhtisar tentang Protokol Bacnet dasar – bekerja dengan aplikasi.


Apa itu Protokol BACnet?

Sebuah data protokol komunikasi yang digunakan untuk membangun jaringan kontrol otomatis, dikenal sebagai BACnet atau Jaringan Kontrol Otomasi Gedung. Protokol komunikasi data ini merupakan standar ISO & ANSI yang digunakan untuk interoperabilitas antara perangkat otomasi gedung yang bekerja sama. Protokol Bacnet mencakup seperangkat aturan untuk mengatur pertukaran data pada jaringan komputer yang hanya mencakup semua dari jenis kabel apa yang digunakan, hingga membentuk perintah atau permintaan tertentu dengan cara biasa.



Untuk mencapai interoperabilitas di seluruh spektrum peralatan yang luas, spesifikasi BACnet mencakup tiga bagian utama. Primer, Sekunder, dan tersier. Jadi bagian utama mendefinisikan teknik untuk mewakili segala jenis peralatan otomatisasi bangunan dengan cara yang normal.

Bagian kedua menjelaskan pesan yang dapat dikirimkan melalui jaringan komputer untuk memeriksa dan mengelola peralatan tersebut. Bagian terakhir menjelaskan satu set LAN yang sesuai yang digunakan untuk menyampaikan komunikasi BACnet.



Mengapa Protokol Bacnet diperlukan?

Itu Pentingnya protokol BACnet adalah untuk menentukan teknik khas yang dapat dijalankan oleh produsen untuk membangun komponen serta sistem yang dapat dioperasikan melalui komponen & sistem BACnet lainnya.

Ini juga menentukan bagaimana data ditandai pada jaringan serta layanan yang digunakan untuk mengirimkan data dari satu node BACnet ke node lain. Ini juga memiliki pesan yang mengenali node jaringan & data.

BACnet digunakan sebagai alat oleh pemilik bangunan & penentu sistem untuk spesifikasi sistem yang dapat dioperasikan. Protokol ini tidak mengubah kebutuhan untuk menunjukkan apa yang dibutuhkan konsumen. Jadi, ia menyediakan beberapa alat yang konsisten untuk membantu pembuatan & spesifikasi sistem yang dapat beroperasi.

Protokol BACnet digunakan di semua jenis sistem bangunan otomatis. Jadi, ada produk interoperable yang tersedia dalam kategori yang berbeda seperti keamanan, kebakaran, penerangan, elevator, HVAC, dll. Protokol ini hanya membahas tujuan interoperabilitas dengan hanya mendefinisikan model kerja umum perangkat otomasi, teknik yang digunakan untuk mendefinisikan data yang mereka gunakan. include, & juga teknik yang digunakan untuk menjelaskan protokol yang dapat digunakan oleh satu perangkat untuk menanyakan satu perangkat lagi untuk menjalankan beberapa tindakan yang diinginkan.

Arsitektur Protokol Bacnet

Arsitektur protokol BACnet didominasi terbatas pada kontrol pencahayaan, HVAC & gateway. Protokol ini menyoroti komunikasi yang ringan dan efisien yang dioptimalkan untuk pesan singkat, jaringan kecil, dan antar jaringan.

  Arsitektur Protokol Bacnet
Arsitektur Protokol Bacnet

Arsitektur protokol BACnet adalah arsitektur yang diciutkan yang cocok dengan 4-lapisan dari model OSI . Empat lapisan dalam arsitektur BACnet terutama mencakup Aplikasi, Jaringan, Data Link & Fisik. Padahal, hanya lapisan Jaringan & lapisan Aplikasi yang hanya BACnet.

Arsitektur di atas adalah tumpukan protokol BACnet yang mencakup lapisan yang berbeda seperti yang ditunjukkan pada diagram. Protokol ini adalah versi yang diciutkan dari tumpukan OSI. Lapisan transport dan sesi tidak digunakan. Lapisan aplikasi mengambil fungsi dari dua lapisan ini.

Lapisan Fisik BACnet

Lapisan atas BACnet tidak bergantung pada lapisan fisik. Jadi lapisan fisik BACnet memungkinkan BACnet untuk dieksekusi pada jaringan yang berbeda. Lapisan fisik BACnet telah ditentukan dengan ARCNET, Ethernet, terowongan IP, BACnet/IP, RS-232, RS485, dan Lonworks/LonTalk. RS232 adalah untuk komunikasi point-to-point. RS485 mendukung hingga 32 node dengan jarak 1200 m pada 76Kbps.

Lapisan Tautan Protokol BACnet

Protokol BACnet diimplementasikan langsung dengan lapisan tautan LonTalk atau IEEE802.2. Jadi ini menentukan lapisan data link Point to Point (PTP) untuk koneksi RS232. Ini menentukan lapisan tautan data MS/TP yang ditujukan untuk koneksi RS-485. Standar hanya menentukan BVLL (BACnet Virtual Link Layer) yang menyatakan semua layanan yang diperlukan melalui perangkat BACnet pada lapisan tautan ini.

IP BACnet Virtual Link Layer merangkum data kontrol yang diperlukan dalam header informasi kontrol link virtual BACnet. Karena perangkat protokol IP, BVLL, dan BACnet dapat langsung berkomunikasi melalui jaringan IP tanpa memerlukan perangkat router apa pun.

Protokol BACnet menggunakan konsep BBMD (BACnet broadcast management device) yang mengeksekusi siaran yang diperlukan untuk lapisan tautan pilihan. Jadi, pesan broadcast BACnet diubah menjadi pesan broadcast atau multicast berbasis IP.

Lapisan Jaringan BACnet

Lapisan ini hanya menentukan alamat jaringan yang diperlukan untuk perutean. Jaringan BACnet mencakup minimal satu atau lebih segmen yang terhubung dengan jembatan setelah mereka menggunakan teknologi LAN yang serupa. Jika mereka menggunakan berbagai protokol LAN maka mereka terhubung melalui router.

Lapisan Aplikasi

BACnet tidak memisahkan presentasi serta lapisan aplikasi. Jadi ini menangani keandalan & pengurutan atau mekanisme segmentasi yang umumnya terhubung dengan lapisan sesi & transportasi. BACnet menyertakan perangkat seperti objek untuk bertukar layanan primitif yang dijelaskan dengan sintaks ASN.1 & serial dengan ASN.1 BER.

Lapisan Keamanan BACnet

Konsep keamanan BACnet dapat dipahami dengan mudah dengan contoh katakanlah ketika perangkat BACnet-A meminta kunci sesi dari server kunci untuk membangun komunikasi yang aman melalui perangkat-B, maka kunci ini ditransmisikan ke perangkat-A & perangkat-B melalui server kunci yang dikenal sebagai 'SKab'. Protokol BACnet menggunakan enkripsi DES 56-bit.

Bagaimana Protokol Bacnet Bekerja?

BACnet adalah protokol komunikasi elektronik tipikal yang bekerja dengan memungkinkan berbagai jenis otomatisasi bangunan pabrikan serta sistem pemantauan seperti alarm kebakaran, HVAC, dan keamanan perimeter untuk berkomunikasi satu sama lain. Protokol ini dapat bekerja dengan hampir semua protokol data normal termasuk TCP/IP.

Protokol BACnet memungkinkan pengembangan BMS (sistem manajemen gedung) yang komprehensif yang memungkinkan operator untuk membangun, mengamati & mengontrol sistem gedung yang berbeda dalam satu aplikasi.
Protokol ini juga digunakan untuk memperluas fleksibilitas & ruang lingkup otomatisasi yang dapat dijalankan. Misalnya, sistem otomasi dapat diatur sedemikian rupa sehingga setelah sistem proteksi kebakaran mengetahui adanya kebakaran, maka sistem mengirimkan perintah ke yang berikut ini.

  • Ke sistem kontrol lift untuk mengirim semua lift ke lantai dasar segera.
  • Ke sistem paging gedung untuk mengirimkan sinyal suara yang dapat didengar untuk memberi tahu penghuni gedung di mana pun api terdeteksi & cara keluar dari gedung.
  • Dari sistem audio atau visual gedung hingga pesan kilat di layar TV di dalam ruang konferensi.
  • Ke antarmuka sistem telepon untuk mengirim peringatan melalui pesan teks ke fasilitas & tim teknik gedung.

Dengan protokol BACnet, semua data ditandai dengan objek. Jadi setiap objek menandakan data mengenai perangkat atau komponen. Menandakan informasi seperti sebuah objek hanya memberikan manfaat bahwa objek terbaru dapat dibentuk jika tidak, objek yang ada dapat dimodifikasi berdasarkan kebutuhan pengguna.

Sebuah objek menandakan informasi fisik (input fisik, output) & informasi nonfisik (perangkat lunak/perhitungan). Sangat penting untuk dicatat bahwa setiap objek dapat menandakan satu bagian informasi, sebaliknya sekelompok informasi yang menjalankan fungsi yang sama dan tepat.

Objek BACnet

Objek BACnet adalah konsep yang memungkinkan komunikasi serta sekelompok data yang terkait dengan i/ps, o/ps, perangkat lunak & perhitungan untuk dieksekusi. Objek BACnet dapat terlihat dengan sendirinya dalam berbagai cara seperti Poin Tunggal, Grup Logis, Logika Program, Jadwal & Data Historis.

Objek BACnet bersifat fisik & non-fisik. Misalnya, termostat dianggap sebagai konsep fisik & sistem HVAC dianggap sebagai perangkat keluaran. Contoh terbaik dari konsep non-fisik adalah jadwal pemeliharaan HVAC dalam bentuk perangkat lunak.

Semua objek BACnet mencakup properti yang berbeda dari pertukaran informasi & perintah. Properti ini direpresentasikan dalam format tabel dengan dua kolom. Kolom pertama berisi nama properti & kolom kedua berisi nilai properti. Di kolom kedua, Informasi dapat ada dalam format yang dapat ditulis/hanya-baca.

Contoh objek BACnet untuk input biner dari sensor di dalam gedung ditunjukkan di bawah ini.

Nama Objek

Suhu Luar Angkasa

Jenis Objek

Masukan Biner

Nilai saat ini

11001

Bendera Status

Normal, Dalam Layanan

Batas Tinggi 11110
Batas Rendah

11011

Pada tabel di atas, empat properti pertama diperlukan oleh standar BACnet sedangkan dua properti terakhir hanya dianggap opsional. Jadi, objek opsional ini sering diperlukan oleh pengembang, namun objek tersebut harus sesuai dengan standar BACnet. Contoh hanya akan menunjukkan beberapa properti dari suatu objek. Dalam kehidupan nyata, khususnya dalam pengaturan otomatisasi bangunan, properti yang berbeda akan ada di dalam objek. Sebagian besar ahli & sumber menyebutkan ada 23 objek BACnet standar yang digunakan dalam membangun sistem otomasi. Jadi, objek standar beroperasi dalam standar BACnet.

23 objek standar BACnet adalah Binary i/p, Binary o/p, Binary value, Analog i/p, Analog o/p, Analog value, Averaging, LifeSafety Zone, LifeSafety Point, Multi-State i/p, Multi-State o/p, nilai Multi-Negara, Loop, Kalender, Kelas Pemberitahuan, Perintah, File, Program, Jadwal, Log Tren, Grup, Pendaftaran Acara & Perangkat.

Setelah satu set objek menjalankan fungsi tertentu maka dikenal sebagai perangkat BACnet. Semua objek ini harus menyertakan pengenal, tipe data & informasi tambahan seperti hanya-baca, dimodifikasi melalui perangkat lain, dan banyak lagi.

Jenis yang berbeda

Yang berbeda jenis protokol BACnet dibahas di bawah ini.

BACnet/IP

Ini biasanya digunakan dengan jaringan VLAN & WAN yang ada. Jadi perangkat dapat terhubung langsung ke hub atau switch Ethernet. LAN ini adalah tipe berkinerja tinggi & cepat, tetapi sangat mahal. BACnet/IP menggunakan UDP/IP untuk kompatibilitas melalui infrastruktur IP yang ada. Setelah BACnet/IP digunakan dengan beberapa subnet IP, maka fungsionalitas perangkat tambahan yang dikenal sebagai BBMD (BACnet Broadcast Management Devices) diperlukan untuk menangani pesan siaran BACnet antar-subnet.

BACnet MS/TP

Jenis LAN ini menggunakan EIA-485 twisted pair untuk memberi sinyal hingga 4k kaki. Jadi ini adalah jenis LAN BACnet yang sangat terkenal yang digunakan untuk pengontrol kesatuan serta khusus aplikasi. BACnet MS/TP ini tidak mahal.

BACnet ISO 8802-3 (Ethernet)

BACnet langsung digunakan dengan Ethernet 8802-3 jaringan yang mirip dengan BACnet/IP dalam hal kecepatan & biaya, meskipun terbatas pada infrastruktur fisik tunggal yang tidak menggunakan router IP.

BACnet melalui ARCNET

BACnet ini adalah tipe MAC yang mencakup dua bentuk seperti coax 2.5Mbs & 156Kbs di atas EIA-485. BACnet ini didukung oleh sejumlah vendor terbatas dengan ARCNET.

BACnet Point-to-Point

BACnet Point-to-Point ini hanya digunakan melalui jaringan telepon dial-up. Umumnya, koneksi EIA-232 langsung tidak lagi digunakan untuk koneksi Ethernet langsung.

BACnet melalui Bingkai Asing LonTalk

BACnet ini memungkinkan komponen transport LonTalk untuk membawa pesan BACnet. Namun, kedua protokol tersebut tidak dapat dioperasikan.

BACnet melalui ZigBee

Umumnya, MAC ini adalah jaringan mesh nirkabel yang digunakan dengan perangkat yang lebih murah. Jadi biasanya digunakan sebagai pintu gerbang ke perangkat ZigBee & tidak seperti transportasi BACnet asli.

Konverter Bacnet ke Modbus

Protocon-P3 Gateway adalah konverter BACnet ke Modbus yang digunakan dalam merancang sistem otomasi di berbagai aplikasi seperti HVAC, kontrol akses, kontrol pencahayaan & sistem deteksi kebakaran, dan peralatan terkaitnya. Gateway Protocon-P3 menggabungkan sistem & perangkat BACnet tersebut dengan sistem manajemen berbasis Modbus melalui protokol Modbus RTU & Modbus TCP/IP.

  Konverter Bacnet ke Modbus
Konverter Bacnet ke Modbus

Fitur utama dari Bacnet to Modbus Converter adalah sebagai berikut.

  • Ini termasuk panel depan yang memiliki LED untuk indikasi diagnostik cepat
  • Utilitas konfigurasi berbasis Windows.
  • Ini mendukung hingga 100 perangkat antarmuka BACnet ke TCP Master/Slave atau Modbus RTU.
  • Ini memiliki kapasitas untuk menghubungkan hingga 5K titik pemetaan.
  • Ini mendukung fitur pengepakan bit COV.

Protokol Bacnet Vs Modbus

Perbedaan antara Protokol Bacnet dan Modbus antara lain sebagai berikut.

Protokol BACnet

Modbus

Ini dikembangkan oleh ASHRAE. Ini dikembangkan oleh Modicon Inc.
Bacnet digunakan untuk komunikasi antar perangkat. Modbus digunakan untuk komunikasi antar perangkat.
Mode transmisinya adalah; IP, Ethernet, Zigbee & MS/TP. Mode transmisinya adalah; ASCII, RTU, dan TCP/IP.
Standarnya adalah; Standar ANSI/ASHRAE 185; ISO-16484-5; ISO-16484-6. Standarnya adalah; IEC 61158.
Ini digunakan di pasar yang berbeda seperti Industri, Manajemen Energi, Transportasi, Otomasi Gedung, Peraturan, kesehatan & keamanan. Ini digunakan di pasar yang berbeda seperti Pencahayaan, Keselamatan Jiwa, Kontrol Akses, HVAC, transportasi & pemeliharaan.
Antarmuka Jaringan: Infrastruktur LAN & LAN yang ada. Antarmuka Jaringan: Protokol serial & Ethernet tradisional.
Contoh: Pengukuran Level Tangki. Kontrol Ketel. Contoh: Tugas seperti jadwal kipas, mengirim alarm status, dan meminta pembacaan suhu.

Keuntungan

Itu keuntungan dari Protokol Bacnet termasuk berikut ini.

  • Protokol BACnet dirancang khusus untuk membangun otomatisasi serta jaringan kontrol.
  • Itu tidak tergantung pada teknologi LAN atau WAN saat ini.
  • Ini adalah Standar Nasional Amerika & pra-standar Eropa.
  • Ini dapat diskalakan sepenuhnya dari aplikasi bangunan tunggal kecil hingga jaringan perangkat universal.
  • Para pelaksana BACnet dapat dengan aman menyertakan ekstensi non-standar serta peningkatan tanpa mempengaruhi interoperabilitas yang ada.
  • Ini diadopsi oleh perusahaan proteksi kebakaran paling terkenal di AS & Eropa.
  • Ini didukung oleh berbagai produsen chiller seperti Dunham-Bush, Carrier, McQuay, York & Trane.
  • Dalam aplikasi kontrol bangunan nyata, protokol ini memiliki rekam jejak yang terbukti.

Kekurangan

Itu kelemahan dari Protokol Bacnet termasuk berikut ini.

Kelemahan utama dari protokol BACnet adalah masalah kepatuhan. Jadi karena masalah ini, BTL (BACnet Testing Laboratories) diperkenalkan pada tahun 2000. BTL adalah organisasi pengujian kepatuhan & dan independen. Tujuan utama dari ini adalah untuk menguji produk BACnet untuk memverifikasi kepatuhan dengan standar. Setelah disetujui; produk akan mendapatkan logo BTL.

Masalah atau serangan net-worthy yang banyak ditemukan pada protokol ini adalah; Kurangnya spoofing & otentikasi, serangan DoS, koneksi jaringan yang tidak dapat bergerak, dan kurangnya enkripsi & akses tulis melalui perangkat.

Aplikasi

Itu penggunaan Protokol Bacnet meliputi berikut ini.

  • BACnet digunakan dalam aplikasi HVAC, kontrol pencahayaan kontrol kebakaran, keamanan, alarm & antarmuka ke perusahaan utilitas.
  • Protokol ini dirancang khusus untuk otomatisasi bangunan serta aplikasi kontrol.
  • Protokol ini digunakan untuk menyediakan mekanisme, terutama untuk perangkat otomatisasi untuk pertukaran data terlepas dari layanan bangunan tertentu yang mereka lakukan.
  • Protokol ini dapat digunakan oleh pengontrol digital, komputer & pengontrol kesatuan khusus aplikasi dengan efek yang setara.
  • Protokol BACnet awalnya dikembangkan untuk mengembangkan interoperabilitas antara perangkat otomasi bangunan; namun, deskripsi datanya, serta arsitektur yang fleksibel, akan membuatnya bekerja dalam berbagai aplikasi kontrol.
  • Ini adalah protokol berorientasi objek, jadi digunakan untuk menandakan peralatan kontrol yang dapat diakses jaringan.

Jadi, ini adalah gambaran umum protokol Bacnet – bekerja dengan aplikasi. Ini adalah protokol terbaik yang digunakan untuk membangun otomatisasi dan juga untuk menghubungkan sistem yang berbeda. Jadi, Protokol Bacnet dalam teknologi IoT memiliki masa depan yang cerah & akan berkembang dengan pesat. Protokol ini juga memberikan solusi hebat dari sudut pandang skalabilitas. Mempertimbangkan kekritisan & permintaan aplikasi, keselamatan harus diberikan & pengembangan harus dilakukan dengan mempertimbangkan keamanan. Mengingat kurangnya standar, standar yang tepat harus ditetapkan agar vendor dapat mengikuti & melaksanakan. Ini pertanyaan untuk Anda, apa itu protokol I2S?