DOMÓTICA
Protocolo de comunicação
LonWorks ou LON (Local Operating Network)
http://www.prof2000.pt/users/lpa
Introdução
A Echelon Corporation apresentou a tecnologia LonWorks no ano
1992 e desde então múltiplas empresas a têm vindo a usar para
implementar redes de controlo distribuídas e automatizadas. Apesar de
estar desenhada para cobrir todos os requisitos da maioria das
aplicações de controlo, só tem tido êxito a sua implementação em
edifícios administrativos, hotéis e indústrias. Devido ao seu custo, os
dispositivos LonWorks não têm tido grande implementação nas casas,
sobretudo porque existem outras tecnologias com prestações iguais e
muito mais baratas.
A LonWorks é uma tecnologia e não um produto final, uma vez que é
exclusivamente vendida à indústria e não aos utilizadores finais.
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Meios de comunicação
A plataforma LonWorks pode ser instalada tendo como suporte
uma grande variedade de meios físicos de comunicação:
· Rede eléctrica;
· Par entrelaçado;
· Rádio Frequência (RF);
· Infravermelhos (IR);
· Cabo coaxial;
· Fibra óptica.
Além desta facilidade é possível ligar uma rede LON à Internet ou Intranet.
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Constituição
A plataforma LonWorks é constituída pelos seguintes componentes:
· Nós ou nodos;
· Neuron Chips;
· Protocolo LonTalk;
· Variáveis de rede;
· Ferramentas de desenvolvimento, monitorização e teste.
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Nós ou nodos
As redes LonWorks são constituídas por
dispositivos de controlo inteligente, os
nós ou nodos, que se servem de um
protocolo comum, designado por LonTalk,
para comunicar entre si. A "inteligência" dos
referidos nós é providenciada pelos
microcontroladores especiais chamados
Neuron Chips , os quais permitem a
implementação do protocolo LonTalk e a
execução de todas as funções de controlo.
Um microcontrolador é um computador num chip, contendo um processador, memória e
periféricos de entrada/saída.
LonTalk é o nome dado ao protocolo de comunicação que permite a comunicação, entre si,
dos vários dispositivos existentes na rede LonWorks.
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Nós ou nodos
Os nós (sensores inteligentes - de
temperatura, de pressão, etc -,
actuadores, interfaces para o
operador - PCs, displays, etc)
possuem uma interface física
(Transdutor) que permite a sua
ligação ao meio físico de
comunicação e incluem
processamento local e recursos de
rede (Neuron chip), podendo ser
ligados a dispositivos locais (I/O).
Estes últimos possibilitam que cada
nó processe os dados de entrada,
recebidos dos sensores, e os dados
de saída para os actuadores.
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Neuron Chip
O Neuron Chip é um circuito integrado VLSI
que possui:
três processadores de 8 bits - dois deles
especialmente vocacionados para a
execução do protocolo LonTalk, cabendo ao
terceiro as aplicações do nó;
memórias EEPROM, RAM e ROM;
um transdutor para ligação ao meio físico de
comunicação;
hardware e software para construir
dispositivos de controlo;
11 pinos de I/O;
firmware LonWorks, incluindo o protocolo
LonTalk e um sistema operativo de tempo
real.
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Neuron Chip
Em relação ao Neuron Chip podemos salientar:
Tem um identificador único, o Neuron ID, que permite direccionar
qualquer nodo de forma unívoca dentro de uma rede de controlo
LonWorks. Este identificador, com 48 bits, é gravado na memória
EEPROM durante o fabrico do circuito.
Tem um modelo de comunicação que é independente do meio físico
sobre o qual funciona, isto é, os dados podem transmitir-se sobre
cabos de pares do tipo telefónico, correntes portadoras, fibra óptica,
radiofrequência, infravermelhos e cabo coaxial, entre outros.
O firmware que implementa o protocolo LonTalk, proporciona serviços de
transporte e routing extremo a extremo. Está incluído um sistema
operativo que executa e planifica a aplicação distribuída e que maneja
as estruturas de dados que são comunicadas pelos nodos.
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Funcionamento
Estes circuitos comunicam entre si enviando telegramas que contêm a
direcção do destinatário, informação para o routing, dados de controlo assim
como os dados da aplicação do utilizador e um checklist como código
detector de erros. Todas as comunicações de dados são iniciadas num
Neuron Chip.
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Utilização
Automação fabril
Controlo de processos
Automatização de edifícios
Automatização doméstica
Equipamento automóvel
Sistema de transportes
O êxito que o LonWorks tem tido em aplicações profissionais nas quais
importa muito mais a fiabilidade e a robustez que o preço em si, devese a que desde a origem oferecem uma solução com arquitectura
descentralizada, estremo a extremo, que permite distribuir a inteligência
entre os sensores e os actuadores instalados e que cobre desde o nível
físico até ao nível de aplicação a maioria dos projectos de redes de controlo.
Lucínio Preza de Araújo
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