控制网

1、引言
    随着社会不断发展，城市机动车辆迅速增加，传统的人工管理的停车场已经不能满足使用者和管理者对停车场效率、安全、性能和管理上的需要，因此，智能化停车场已经成为智能建筑技术中的研究热点。现在几乎所有智能楼宇中都设有大型停车场，设置停车场车辆的自动管理系统主要有两个作用:一是防盗，所有在停车场中的车辆都需“验明正身”才能放行;二是实施自动收费。目前，国内外开发的停车场自动化管理系统广泛采取的控制方式是集中式或集散式控制系统。在这类独享式控制方案和中心控制系统中，由远程传感器向中心控制器提供反馈信号来控制传感器和执行器，需要耗费大量的时间和电缆来建立通信，而且这样的系统设计周期长，可靠性低，不易重构。新崛起的现场总线技术摆脱了上述技术的不足。美国ECHELON公司以Neuron芯片为核心的LonWorks技术是现场总线控制技术的代表，本车库系统将LonWorks技术与IC卡技术运用于停车场智能控制系统的设计，利用LON技术的对等通信(peer-to-peer)，无中心控制，智能分散控制方式的优点，使系统设计的成本降低，可靠性以及智能化程度提高，易于扩展和重构。
2、Lonworks现场总线技术
    LonWorks网络也简称Lon网。它是局部操作网络的简写，是由美国Echelon公司于1991年推出市场的，目前广泛应用在工业、楼宇、家庭、能源等自动化领域，已成为当前最流行的现场总线之一。LonWorks现场总线主要具有以下技术特点：
    （1）Neuron芯片是LonWorks技术的核心元件，它内部带有3个8位微处理器：一个用于链路层的控制；一个用于网络层的控制；另一个用于执行用户的应用程序。该芯片还包括11个I/O口和完整的LonTalk通信协议。神经元芯片具有通信和控制功能，一旦Neuron Chip接到LonWorks网络，它的介质访问CPU和网络CPU就自动执行网络通信及控制工作，无须用户专门进行网络通信方面的开发，大大方便了用户联网的工作。   
    （2）LonWorks的微处理器接口程序，即MlP软件。用MIP软件可以开发出各种低成本的网关，从而使各种网络的互联成为轻而易举的事情。   
    （3）支持多种通信介质，如双绞线、电力线、电源线、光纤、无线、红外等，而且在同一网络中可以有多种通信介质。 
    （4）LonTalk是LonWorks现场总线的通信协议，其最大特点是支持OSI7层网络协议，提供一个固化在神经元芯片内部或固化在外部程序存储器的网络操作系统。   
    （5）提供给使用者一个完整的开发平台，这包含现场调试工具LonBuilder、协议分析、网络开发语言Neuron C等。 
    （6）网络通信采用面向对象的设计方法，采用网络变量将网络通信的设计简化成参数设置，从而很容易实现网络的互操作性。  
    （7）无行业限制，大多数的智能设备、仪表或系统都可以采用这一技术。  
    此外，LonTalk网络协议是开放的，对任何用户平等；LonWorks网络结构可以是主从式、对等式或客户／服务器式结构；网络拓扑有星型、总线型、环型以及自由拓扑型；每个数据包的有效字节数可以从0～228字节；当通信速率为1．25Mbps时，有效距离可达130m，当通信速率为78.125kbps时，有效距离可达2700m；一个测控网络上的节点数可达32000个；提供LonBuildcr、Nodebuilder及LonManager等强有力的开发工具平台；改善了CSMA，采用可预测P坚持CSMA，这样，在网络负载很重的情况下，不会导致网络瘫痪；用电力线进行组网时，有着明显的优势。LonWorks技术完全满足了未来发展测控网络的要求，即满足了开放性、互操作性、多种通信介质、网络结构及网络拓扑方面的要求，是一种通用测控网络技术；另外，Echelon公司允许将LonTalk协议移植到任何其它CPU上，这些都使得LonWorks现场具有广阔的发展前景。
3、IC卡技术：
 3、1  IC卡的特点和优点
    IC卡就是将集成电路芯片放于卡片中，封装成卡的形式，称为集成电路卡。其特点：
    (1)国际标准化(Standard)：1987年,IS0(国际标准化组织)、IEC(国际电子技术委员会)针对接触型IC卡制定了国际标准ISO／IEC7816-1，2，3，4，5，6。分别规定了卡的物理特性、触点的尺寸和位置，规定了电信号和传输协议、交换用行业命令、标识符的编号系统和注册过程及用于行业间交换的数据单元等内容。
    (2)灵巧智能化(Smart)：IC卡的体积小(长、宽、高分别为85.6mm，54mm及0.08mm)，存储能量大，(现在已经有2M位的IC卡问世)，而且卡上存储区可以分为几个区，设置不同级别的访问权限，为信息处理及一卡多用提供了方便。IC卡的功能强大，尤其是与其他设备组合起来能提供非常丰富的功能，创造出巨大的经济和社会效益。
    (3)安全性(Security)：IC卡系统有较强的加密性，首先体现在芯片的结构和读取方式上，对于加密存储器卡，存储区的访问受逻辑加密电路控制，只有密码核对正确后才能进行读写操作。其密码核对有次数限制，超过规定次数卡自动锁死。尤其是CPU卡除了密码控制外，还可利用内部CPU实现与系统的相互认证，进一步提高系统的加密性。
3、2   IC卡发展现状及分类  
    按外型分类为接触型卡和非接触型卡。接触型IC卡由读写设备的接头与卡的触点接触进行读写。非接触型卡CICC(Contactless Integrated Circuit Card)与读写设备无电接触，而是通过电磁感应或无线电波的方式与外设通信。接触型卡通常又可分为以下4类：
    (1)存储器卡。含EEPROM及其控制电路，但无加密逻辑，缺乏安全保护，适用于不需要保密要求的地方，现最大容量可达64K字节。
    (2)逻辑加密卡。由加密逻辑电路和EEPROM组成，适用于需要保密，但保密要求不很高的场合。
    (3)CPU卡。智能卡(Smart Card)内不仅有EEPROM等存储器，还带有CPU及其操作系统和加密算法。它具有处理和存储两大功能，安全性能高。(4)超级智能卡。它不仅带有微处理器和存储器，而且还带有液晶显示屏和微型键盘。它可称为继超级计算机、主机、小型计算机、个人计算机和微型计算机之后的第6代计算机。
4、系统的构成
4、1本车库自动控制系统由一台IBM-PC机，一台自动出票机，四只环路探测器（两只在入口闸门机节点，一只装在入口外侧，检测是否有车进场，一只装在闸门机上，检测横杠下是否有车。另两只装在出口闸门机节点功能类同于入口闸门机），一台入口闸门机，一台出口闸门机，两台IC卡读卡机，五个LON节点控制器，LonWorks NSS网卡和78K双绞线组成。（图1为Lon节点结构图、图2为系统网络示意图）