众所周知，主动监控体系(或称为测控体系)正在向分布式和网络化方向开展，分布式监控体系的要害在于其联网技能，即一般所说的现场总线技能。现在有多种现场总线技能并存，并在不同的运用范畴得到了不同程度的运用，如在楼宇主动化范畴，美国Echelon公司推出的Lon Works总线技能就得到了许多运用，并很快开展到工业现场网。Lon Works技能为规划和完结可互操作的操控网络供给了一套完好、敞开、制品化的处理途径。
1、开展前史
Lon Works是部分操作网络（Local Operating Network）的缩写。它是由美国Echelon公司研发、于1990年正式发布的现场总线网络。它选用了ISO/OSI模型中完好的七层通讯协议，选用了面向目标的规划办法，经过网络变量把网络通讯规划简化为参数设置，其最高通讯速率为1.25Mbps（通讯间隔不超越130m），最远通讯间隔为27000m（通讯速率为78Kbps），节点总数可达32000个。网络的传输介质可所以双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线、电力线等。
Lon Works的信号传输选用可变长帧结构。每帧的有用字节可由0～288个。Lon Works所选用的Lon Talk通讯协议被封装在称之为Neuron的神经元芯片中。芯片中有3个8位CPU，一个用于完结ISO/OSI模型中的第1层和第2层的功用，称为媒体拜访操控处理器；第二个用于完结3～6层的功用，称为网络处理器；第三个对应于第7层，称为运用处理器。芯片中还具有信息缓冲区，以完结CPU之间的信息传递，并作为网络缓冲区和运用缓冲区。
Lon Work技能开展阅历的几个重要阶段如下：
- 1990年，创造Lon Works技能，Lon Talk协议
- 1993年，Lon Mark互操作协会树立
- 1997年，LNS网络操作体系架构
- 1998年，协议成为ANSI/EIA-709.1规范
- 2001/2002年，Lon Works/IP路由技能PLT-22电力线以及双绞线成为ANSI/EIA-790.2/3规范
- 2002年，第3代东西-NodeBuilder3
2、运用范畴
Echelon公司于90年代初在美国推出Lon Works技能后即引起轰动。随后，Lon Works技能的用户、体系集成商和OEM产品出产商的部队敏捷扩展，其间包含世界上许多闻名的主动化厂商如Honeywell， Johnsen Controls， ABB， Philips， Yokogawa， HP等。截止到1997年的计算，已有2500家出产厂商出产和运用Lon Works产品，已有500万个Lon Works节点在运用运转。已有3500种Lon Works OEM产品面世，其间30%～40%运用在工业方面。而Lon Works技能最大的运用范畴在楼宇主动化（building automation）方面，它包含修建物监控体系的一切范畴，即进口操控、电梯和能源办理、消防／救生／安全、照明、供暖通风、丈量、保安等等。在修建业中，Lon Works协议中的介质拜访操控层（MAC层），即七层协议中的榜首、二层已被美国供暖、空谐和制冷工程师学会（ASHRAE）接收为修建主动化操控网络（BACnet）的规范，一起也被美国国家规范协会（ANSI）拟定的有关规范所选用。在欧洲，Lon Works协议被认为是欧洲规范CENTC247和CENTC205的一部分。在工业操控范畴，依据主动化研讨协会（ARC）和危险开发协会（VDC）的独立研讨，Lon Works网络被认为是工业传感器和设备总线网络商场的开拓者和领导者。Lon Works网络取消了那些杂乱的配线束缚，取消了PLC和PC，将操控涣散到整个网络节点上去，在半导体制作工厂、气体紧缩站、石油储罐区、石油和水泵站、印染厂、造纸厂等运用范畴都占有重要的位置。
世界上有超越对折的半导体出产厂家装置了Lon Works操控网络，在经过严厉的调查之后，半导体设备资料世界（SEMI）终究挑选了Lon Works协议作为半导体出产的传感器总线规范之一。
美国国家航天航空总署（NASA）操控的AGATE工业协会挑选Lon Works协议作为下一代民用飞行器规范的一部分。
美国铁路运送联盟挑选Lon Works操控网作为将100多万节车厢改装成电控气动刹车体系的最佳方案。纽约城市运送办理局和新泽西州运送办理局已确认Lon Works网络为铁路车厢操控网络的规范。世界各地的运送业公司都正在将Lon Works网络用于急救车、活动住房车、铁道路口信号和栅门等体系中。
在家电商场，电子工业协会（EIA）的集成家用体系（IHS）技能委员会正在方案终究树立一个根据Lon Works技能的全新家用操控网络规范EIA709。
在加油站体系中，世界加油站规范论坛（IFSF）已把Lon Works技能选定为加油站通讯规范。欧洲的加油站运用Lon Works网络来操控泵、油罐计量、电子信号、轿车清洗、付款终端、照明、保安和制冷等服务。
由此可见，Lon Works技能已深化到许多范畴，在新一代主动化操控体系中占有重要的位置。图1展现了在一个出产车间中选用Lon Works监控网络的状况。
图1 在出产车间中选用Lon Works监控体系
3、Lon Works 技能的长处
Lon Works是仅有包括悉数三个层次（Sensor Bus、Device Bus和Field Bus），契合ISO/ OSI7层参阅模型的现场总线技能。在一个多种层次的现场总线产品并存竞赛的实际环境下，Lon Works兼收并蓄，成为衔接曩昔、容纳现在、面向未来的工业总线技能。别的，LONWORKS技能的另一个特色是无职业约束。它不是针对某特定运用范畴而规划，所以智能设备/体系，智能仪器/外表，智能I/O模块，智能操控器等等，都能够运用这一技能。
Lon Works技能的中心是神经元芯片(Neuron chip)，它由美国摩托罗拉公司和日本东芝公司出产，有以下几个特色：
- Lon Works技能的根本元件–Neuron芯片，一起具有了通讯与操控功用，而且固化了ISO/OSI的悉数七层通讯协议，以及34种常见的I/O操控目标。
- 改进了CSMA，Lon Works称之为Predictive P-Persistant CSMA。这样，在网络负载很重时，不会导致网络瘫痪。
- 网络通讯选用了面向目标的规划办法，Lon Works技能将其称之为”网络变量”。使网络通讯的规划简化成为参数设置。这样，不光节省了许多的规划作业量，一起增加了通讯的可靠性。
- Lon Works技能的通讯的每帧有用字节能够从0到228个字节。
- Lon Works技能的通讯速度可达1.25MBps（此刻有用间隔为130M）。
- Lon Works技能一个测控网络上的节点数能够到达32000个。
- Lon Works技能的直接通讯间隔能够到达2700m（双绞线，78KBps）。
- 针对不同的通讯介质有不同的收发器和路由器。
- 有LON-WEB网关，能够衔接INTERNET。
4、技能中心
Lon Works技能的中心是神经元芯片(Neuron Chip)。它是由美国Echelon公司研发的一种集通讯、操控、调度和I／O支撑为一体的高档VLSI器材。并只授权由美国MOTOROLA和日本TOSHIBA公司出产。经过对硬件和固件（firmware）的有机结合，芯片能够供给Lon Works网络节点需求的一切要害功用。即处理一切Lon Talk通讯协议音讯，传感信号输入和操控信号输出，存储和装置指定的参数及程序，完结各种运用功用等。
神经元芯片内部含有3个8位流水线作业的微处理器（CPU）。其间处理器1＃为介质拜访操控处理器（media access control），它操控Lon Talk七层协议中的第1层物理层和第2层数据链路层，并能够驱动通讯子体系的硬件来完结抵触防止算法。处理器1＃经过同享存储器中的网络缓冲区与处理器2＃通讯。处理器2＃为网络处理器（network），它操控网络协议中的第3层到第6层（网络层、运送层、会话层和表明层），可完结网络变量进程、编址、处理事项进程、报文判定、软件定时器、网络办理和路由寻址等功用。处理器2＃运用同享存储器中的网络缓冲区与处理器1＃通讯，运用运用缓冲区与处理器3＃通讯。处理器3＃为运用处理器（application），它完结网络协议中的第7层运用层，履行用户代码和用户代码调用的操作体系来进行作业，大部分运用程序的编程言语为Neuron C。处理器3＃运用同享存储器中的运用缓冲区与处理器2＃通讯。除运用层需由用户编程外，其他6层都由固件来完结。所谓固件便是固化在芯片内（或芯片外）ROM中的有关通讯协议的软件。用户能够彻底不用关怀网络底层的工作，例如网络介质拜访操控等等，这些都由处理器1＃和处理器2＃主动完结。神经元芯片内3个处理器功用如图2所示。
