CANBUS网络---现今酒店客房智能控制网络系统最佳选择
客房是酒店经营的主体。客人入住和酒店的管理工作与酒店客房智能控制系统的运行息息相关，所以系统的稳定性、可靠性显得尤为重要。系统在开发生产过程中，既要保证先进合理的设计理念以及科学严谨的生产工艺，也要保证该系统在市场成功运行的经验。同时，系统还应符合中国及国际有关的安全标准，保证使用者的安全。
RS485 ＋2V～＋6V表示“0”，- 6V～- 2V表示“1”。RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，这有二个原因：
(1)共模干扰问题： RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。
(2)EMI问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道（信号地），就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
在使用RS485接口时，对于特定的传输线路，从RS485接口到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所影响。理论上RS485的最长传输距离能达到1200米，但在实际应用中传输的距离要比1200米短.作为传统的总线式通讯网络， RS485 的不足点主要表现为：
1.主从结构网络上只能有一个主节点，其余均为从节点。其造成的危害：由于一个RS485网络上只能有一个主节点，无法构成多主冗余结构的系统，因而对主节点的可要求特别高，否则一旦主节点出现帮故障，则整个系统将处于瘫痪状态；
2.数据通讯方式为命令响应型，网络上任一次数据传输都是由主节点发出命令开始，从节点接到命令后以响应的方式传给主节点，这一特点使得网络上的数据传输效率大大降低，且使主节点控制器非常繁忙；同时下端出现异常时，数据不能立即上传，必须等待主节点下发命令，灵活性极差，在许多实时性要求较高的场合，这是致命的弱点，有可能造成重大事故；
而且，在RS485网络中,当系统有错误,出现多节点同时向总线发送数据时,会导致总线
呈现短路,从而损坏某些节点的现象。使得总线处于“死锁”状态。
3.RS485与PC机之间存在着数据交换的瓶颈现象。由于PC机上的接口板PCX344板与PC总线之间的数据效换是一个一个字节进行的，从而使得PCX344与PC总线之间的数交换率实际上很低，从而大大影响数据交换的速度；
CANBUS总线技术，则能很好解决使上述 RS485的问题。CAN总线是英文（CONTROLLER AREA NET)缩写，其网络中任一节点均可作为“主节点”主动地与其它节点交换数据，彻底解决RS485总线长久以来一直困扰人们的“从节点”无法主动地与其他节点交换数据的问题，并由此而给用户的系统设计提供了极大的灵活性并可大大提高其系统性能。CAN网络中的节点可分优先级，这对于有实时要求的用户无疑又是一个福音，这也是RS485无法比拟的。另外，CANBUS 的物理层与链路层采用独特的实际技术，使其在抗干扰、错误检测能力方面的特性远远超过RS485.值得一提的是我们的CANBUS接口板是在充分吸取RS485接口板不足的基础上精心设计的，其与主机的数据交换速率、数据外理能力、抗干扰等性能也远远超过RS485产品。CANBUS的主要特性总结为以下：
·ISA总线插卡，可任意插在XT,AT兼容机上，方便地构成分布式监控系统；
·符合CAN总线规范2.0 B;
·CANBUS废除传统的站地址编码，代之以对通信数据块进行编码，可以多主方式工作，网络上任一个节点均可以在任意时刻主动地向网络上的其他节点发送信息，而不分主从，通讯方式灵活。利用这一特点也可方便地构成多机务分系统；
·CANBUS网络上的节点可分成不同优先级，可以满足不同的实时要求；
·CANBUS采用非破坏性仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送数据信息时，优先级低的节点主动停止数发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据，大大节少了总线冲突裁决时间；
·CANBUS可以点对点，一点对多点（成组）及全局广播几种方式传送收发数据；
·CANBUS的直接通讯距离最远可达10KM/5KBPS;
·CANBUS上的单口节点数实际可达110个，理论上可达2000个；
·CANBUS采用短帧结构，每一帧的有效字节为8个，这样传输时间短，受干扰的概率低，重新收发时间短；
·CANBUS每帧都有CRC校验及其他检错措施，保证了数据出错率极低；
·通讯介质采用平常的双绞线即可，无特殊要求；
·CAN节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总上的其他操作不受影响；
·NRZ编码、解码方式、并采用位填充（插入）技术；
·用户接口简单，编程方便，很容易构成用户系统；
·CAN总线接口卡上的收发器与主机采用光电隔离电路，以提高抗干扰能力及系统的可靠性；
CAN总线是一种支持分布式实时控制系统的串行通信的局域网络，由于其高性能、高可靠性、实时性好及其独特的设计，已广泛应用于控制系统中的各检测和执行机构之间的数据通信，较之传统的RS485有以下一些突出的优点：
1.总线式结构。一对传输线（总线）可挂接多台现场设备，双向传输多个数字信号，这种结构比一对一的单向模拟信号传送结构布线简单，安装费用低，维护简便；
2.开放式操作性。现场总线采用统一的协议标准，是开放式的互联网络，对用户是透明的。在传统通信系统中，不同厂家的设备是不能互相访问的，而CAN采用统一标准，不同厂家的网络产品可以方便的接入同一网络，集成在同一控制系统中进行互操作，因此简化了系统集成；
3.彻底分散控制。现场总线将控制功能下放到作为网络节点的现场智能议表和设备中，做到了彻底分散控制，担高了数据的精度和抗干扰性。将控制功能放到现场设备中，使危险分散，系统的可靠性提高；
4.信息综合，组态灵活。通过数字化传输现场数据，CAN总线能获取现场仪表的各种状态、诊断信息，实现实时的系统监控和管理。
5.CAN通讯实时数据的周期性传输：根据实时数据的显示要求，一般为1秒循环传送，这样进行数据外理后送后台机屏幕显示实时数据，确保3秒之内刷新。
根据现今国内酒店对智能系统的功能需求以及总体规划分析，结合现今国内酒店建筑实际情况，重视基础建设的原则，在酒店智能系统总体结构组合设计中，考虑系统将来的升级扩展能力、维护管理方式，既顺应潮流趋势，又避免了不必要的侵害，在速度及稳定性上更加可靠的，以上层采用TCP/IP网络与底层的CAN-bus网络(设备网)结合的，宏利来独有的新CAN通讯方式，是现今酒店客房智能控制网络系统最佳的选择。
Intelli灵利330型号客房智能控制系统，采用CAN-BUS通讯方式、大板开关或触摸屏开关分散控制，是累积近30年经验及不断的改良开发沉淀而成，采用国际先进的CAN总线技术，经过严格的测试，并已在900间客房的大型五星级酒店上成功运行了5年多时间（东莞会展国际大酒店）。
TCP/IP以太网TCP/IP使用最普遍的物理网络。TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol——传输控制协议/网络协议）是一个工业标准的协议集，包括IP、TCP、UDP等子协议，保证数据在网络上的正确传输。TCP/IP
协议是一组包括TCP协议和IP协议，UDP（User Datagram Protocol）协议、ICMP（Internet Control Message Protocol）协议和其他一些协议的协议组。TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构：应用层、传输层、网络层和数据链路层。每层都有不同的功能，而且层和层之间在逻辑上是相互独立的。由于TCP/IP是世界上最大的Internet采用的协议组，而TCP/IP底层物理网络多数使用以太网协议，因此，“以太网+TCP/IP”成为互连网技术中应用最普遍的技术。
2.2.1 通讯技术分析
现场设备网组网方式有多种选择，比如RS-485、CAN-bus、TCP/IP、Lonworks等；下面将各种方式进行比较，以考虑选择最合适的方式。
CAN-bus方案
CAN-bus是国际上应用最广泛的现场总线之一，被广泛应用于欧洲的中高档汽车中，用作ECU 单元的串行数据控制网络，是国际技术标准委员会批准的世界公认广泛应用，最具前途的局域控制现场总线；近几年来，CAN-bus开始进入中国各个行业的实际应用，并于2002年被确定为电力通讯领域的国家标准，正被大家逐渐重视。与RS-485类似，CAN-bus网络使用普通双绞线作为传输介质，采用直线拓朴结构，单条网络线路至少可连接110个节点，网络总长度最大可达10公里(使用标准CAN收PCA82C250/251芯片)。在CAN-bus网络中，数据收发、硬件检错均由CAN控制器硬件完成，大大增强了CAN-bus网络的抗电磁干扰能力，即由硬件来保CAN-bus网络运行的可靠性。
CAN-BUS主要特征
低成本的现场总线
极高的总线利用率
很远的数据传输距离（长达10Km）
高速的数据传输速率（高达1Mbps）
可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文
可靠的错误处理和检错机制
发送的信息遭到破坏后可自动重发
节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能
报文不包含源地址或目标地址仅用标志符来指示功能信息优先级信息
CAN是多主对等系统，支持竞争
其特点为：实时性强，可靠性高，结构简单，互操作性好，且性价比高，CAN总线具有极强的抗干扰能力及纠错能力，被美国军方广泛应用与导弹、飞机、坦克、电子系统的通讯联络上，并被广泛应用于自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农业机械、机器人、数控机床、医疗及传感器等领域。
缺点：对于单个CAN-bus节点，硬件成本比RS-485节点要高；对于CAN控制芯片的编程比较复杂，但可以采用ZLG提供的BasicCAN模块或PeliCAN模块，开发难度较大。
适用范围：可适用于节点数目很多，传输距离在10公里以内，安全性要求高的场合；也可适用于对实时性、安全性要求十分严格的机械控制网络。不适合于有大量数据需要传输(比如视频/音频信号)的场合。
*因TCP/IP的技术层面与RS485及CANBUS不在同一层面故不做直观对比，请参考以下介绍。
TCP/IP以太网方案
基于802.3规范的“以太网+TCP/IP”已成为互连网技术中应用最普遍的技术，可以实现数据的远程传输。国外正在研究与CAN-bus网络结合的以太网方案(EtherNET/IP，简称CIP)，称为工业以太网，构建可以保证实时性能的网络传输方案。
TCP/IP的4层的每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求，以下对折层分别进行介绍：
应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。
传输层：在此层中，它提供了节点间的数据传送服务，如传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）等，TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中，这一层负责传送数据，并且确定数据已被送达并接收。
互连网络层：负责提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达目的主机（但不检查是否被正确接收），如网际协议（IP）。
网络接口层：对实际的网络媒体的管理，定义如何使用实际网络（如Ethernet、Serial Line 等）来传送数据。
因此分析TCP/IP协议组之所以流行，其部分原因是因为它可以用在各种各样的信道和底层协议（例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口）之上。
缺点：IP地址的设定较为复杂，更换产品后IP须重新设置，以太网的本质特点是采用CSMA/CD 的介质访问控制技术，容易产生“节点”碰撞，无法保证数据的实时性/有效性，在现今的网关保护力度不够的情况下，容易受侵害导致整个网络瘫痪，危险性大，传输速度受到网络状况影响，同时实现以太网节点的硬件成本、软件开发费用也大大高于其他各种方式。以下是对其局限性的详细说明：
●网络上信号传输的延时，影响工控系统的实时性；
●阎罗上信号传输的阻塞现象，影响系统的稳定可靠；
●网络“黑客”的攻击预防，目前还无法解决；
●TCP/IP中没有优先及处理，易出现信号碰撞，影响系统的稳定；
●技术处理比较复杂，软硬件都要求高，所以稳定性较差，在酒店网络中要把8位数据变
成16位数据，又要把16位数据变为8位数据，才能够事项客控主机与TCP/IP的通讯。
TCP/IP在办公自动化中对数据传输、邮件、QQ、MSN、资源共享等方面的应用是既实用又方便的，但是由于工业控制中的特殊性，无法在工控中得到有效的使用，目前仍处在研发阶段，须要通过网络的提速、宽带扩容等技术克服他的弊端，所以要成功应用于工业控制中还有许多待解决的问题。
另外，国际上还没有以太网络的工业控制通讯标准，为此，美国成立了工业网络联盟，全球成立了以太网联盟，专门针对TCP/IP协议进行改进和修改，主要针对：
●延时的不确定性；
●双工通讯（原为单工）；
●交换技术；
●信息优先级；
●容错技术等
来满足工控的需要，还有以太网中传输效率问题、防爆问题及总线供电问题目前也都在研发中，以太网TCP/IP还不能完全适合自动化设备，还不够成熟，只有等上述问题都被解决
了，才能够成为国际酒店的工控通讯标准，才能在酒店客控系统中被放心采用。
另外TCP/IP在客控系统中的运用除以上缺点外，在成本上也提高了很多：
TCP/IP客控网络系统所须增加的材料清单
利用酒店网络须增的设备材料
名称数量市场预期价格备注
交换机与客房数一致￥200 每间房间必须增加一台
自成局域网络须增的设备材料
名称数量市场预期价格备注
线材及其他辅材￥500/305米现有网络布线的一倍
中央数据口（500口）1台￥200000（华为）
另外TCP/IP的客控网络系统中必须含有专用的网络8位机的芯片，此芯片目前仅台湾及日本的2家厂家能够提供，所以一旦应用TCP/IP的产品在今后的售后维护上会造成极大影响，难度较大。
适用范围：以太网在工厂管理层、车间监控层将成为主流技术，与互连网技术结合是未来工厂网络通讯技术基础；但对一般工业网络要求实时性、确定性通信场合，现场总线技术还将处于主导地位。
TCP-IP：线材成本会增加很高；根据贵酒店的现场情况施工期会延长；安全性差等。
2.3方案选定
根据以上分析、比较，CAN-bus网络方案比较合理，具有较多的优势，但鉴于现今互联网的普遍应用，互联网又极易受到日益猖獗的网络黑客病毒等的侵害，仅采用TCP/IP通讯方式的产品对网关的要求极高，更须要耗费不小的人力物力设置防火墙，另外，考虑系统将来的升级扩展能力、维护管理方式，既顺应潮流趋势，又避免了不必要的侵害，在速度及稳定性上更加可靠的，以上层采用TCP/IP网络与底层的CAN-bus网络(设备网)结合的，宏利来独有的新CAN通讯方式，是现今酒店客房智能控制网络系统最佳的选择，也是未来以太网发展的必然趋势。