2006年，LONWORKS被中國國家標準化管理委員會批準為我國國家標準化指導性技術文件，共四個部分，名為：
GB/Z 20177.1-2006 控制網絡LONWORKS技術規范第1部分：協議規范
GB/Z 20177.2-2006 控制網絡LONWORKS技術規范第2部分：電力線信道規范
GB/Z 20177.3-2006 控制網絡LONWORKS技術規范第3部分：自由拓撲雙絞線信道規范
GB/Z 20177.4-2006 控制網絡LONWORKS技術規范第4部分：基于隧道技術在IP信道上傳輸控制網絡協議的規范
90年代初期，美國埃施朗(Echelon)公司推出LON(Local Operating Network局部操作網)技術，并確信它將成為控制網絡的通用標準。LON某些方面類似于微機局域網(LAN)。LAN是一種數據網，由計算機結合各種通信媒體通過路由器連接組成，它們使用公用協議相互通信?？刂凭W包含類似的部件，并根據控制的性能、系統規模、響應特征和成本的要求進行優化。LON是實現理想的控制功能的專用網絡。LON的特征使網絡系統能擴展到數據組網技術無能為力的控制應用中。
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控制網絡讓各智能設備直接相互通信，不需要由專門的監控設備輪詢轉發。這就意味著每個節點能根據自己的需要發布信息。為在網上長距離傳送信號，需要通過收發器對微處理器層的微弱開關信號進行調控。連接設備的信道，即傳輸媒體，具有各種物理特征。收發器則是一個電子模塊，在微處理器通信端口和物理媒體間提供物理接口。信道類型和收發器類型的選擇影響傳輸速度、距離和網絡拓撲。所有連接到某一特定信道的設備必須有同一速率運行的兼容收發器。收發器可用于各種媒體信道，包括雙絞線、電力線、無線、紅外、光纖和同軸電纜等。網絡設備間數據的傳輸要求編排一套規則和過程，這些規則和過程就稱為通信協議。協議規定設備間傳輸的報文格式和一個設備向另一個設備發送報文時的行為。協議通常以嵌入軟件或固件代碼形式存在于每個網絡設備中。包含這個協議代碼和某種類型智能的設備稱為節點。
國際標準化組織(ISO)致力于通信標準化時制定了一個叫做開放系統互聯(OSI)的參考模型，用于通用網絡協議堆棧。OSI模型幫助開發人員和用戶把協議分成若干標準特征功能層。這些功能層涵蓋從使用的配線類型到程序中的用戶界面的各個方面。一個真正全面和完整的協議應提供該模型中描述的所有服務。
LONWORKS控制網絡通信協議稱為LonTalk協議，分為七層，和OSI參考模型一致。每一層都是面向控制網絡的。LonTalk協議嵌入Neuron芯片內部固件中的，它是使用LONWORKS技術組網的基礎。LonTalk通信協議是LONWORKS技術的核心。該協議提供一套通信服務，使設備中的應用程序能在網上對其他設備發送和接收報文而無需知道網絡拓撲、其他設備的名稱、地址和這些設備的功能。LonTalk協議能有選擇地提供端到端的報文確認、報文鑒別和優先權發送，設定事務處理時間限制。對網絡管理服務的支持使遠程網絡管理工具能通過網絡和其他設備交互作用，包括網絡地址和參數的重新配置、下載應用程序、報告網絡問題，以及節點應用程序的啟動/終止/復位。
LonTalk協議是一個分層的基于數據包的對等的通信協議。像以太網和因特網協議一樣，它是一個公布的標準，并遵守國際標準化組織(ISO)的分層體系結構要求。
LonTalk協議設計用于控制系統的特定要求。為了處理網絡上報文沖突，LonTalk使用類似以太網所用的“載波監聽多路訪問”(CSMA)算法。LonTalk協議建立在CSMA基礎上，提供媒體訪問協議，可以根據預測網絡通信量發送優先報文和動態調整時間段的數目，動態調整網絡帶寬，稱為預測性CSMA算法，使網絡能在通信量很大時繼續運行，而在信息量較小時不降低網絡速度。
為了簡化網絡配置和管理，可以給節點分配邏輯地址。邏輯地址把一個名字和物理設備或節點聯系起來。節點邏輯地址在網絡配置時定義。邏輯地址有二部分。第一部分是指定域的域ID。域是節點的集合，常常是整個系統。在一個域內的節點可以直接通信。邏輯地址的第二部分以唯一的節點地址規定域中的一個節點，或者以唯一的組地址規定一個預先定義的節點組。每個在網上傳輸的數據包，包含發送節點(源)和接收節點(目的地)地址，它們可能是神經元芯片的物理地址、節點邏輯地址、組地址或廣播地址。組是域中節點的集合，組與節點物理信道位置無關。
使用LonTalk協議的系統中，每個域最多可有32,385個節點。一個域可有255個組，每個組可包含任意數目的節點，但是在需要端到端的確認時，組被限制在63個節點。每個節點可從屬于15個以下的組。系統中節點的最大數目可達32Kx248個。每個域可有255個子網，每個子網可有127個節點。
網絡變量(NV)是LonTalk協議的一個重大創新。網絡變量大大簡化了使多廠商產品可互操作的LONWORKS應用程序的設計工作，方便了以信息為基礎而不是以指令為基礎的控制系統的設計。所謂網絡變量是任何數據項(溫度、開關值、或執行器設定位置)，它們是一個特定設備應用程序期望從網上其他設備得到的(輸入NV)或提供給網上其他設備的(輸出NV)數據的載體。設備中的應用程序根本不需要知道輸入NV來自何處或輸出NV去往何處。當應用程序的輸出NV的值變化時，它就把這個新值寫入一個特定的存儲單元。
在網絡設計和安裝期間進行網絡變量的“綁定”，通過這個過程配置LonTalk固件，以確定網上要求NV的設備組或其他設備的邏輯地址，匯集和發送適當的數據包到這些設備。類似地，當LonTalk固件收到它的應用程序所需的輸入NV的更新值時，就把它放在一個特定的存儲單元。應用程序知道在這個單元總是能找到最新數據。這樣，綁定過程就在一個設備中的輸出NV和另一設備或設備組的輸入NV之間建立了邏輯連接。連接可想象為“虛擬線路”。
LonTalk協議提供三種基本報文服務并且支持報文鑒別，最優化的網絡通常會使用這些服務。第一類報文服務提供端到端的確認，稱為確認的報文發送。在使用確認報文發送時，發送者將一個報文發送給一個節點或節點組，并期望從每個接收者分別得到確認。假如未收到確認，發送者作超時和重試處理。超時和重試次數都是可選擇的。第二類報文是無確認的重復報文。使用這類報文可將一個報文重復多次發送到節點或節點組。這個業務通常在向一個大組廣播信息時使用，因為確認報文會造成所有接收節點同時試圖發回一個響應，造成網絡數據流的大量增加。第三類報文是無確認報文，只發送一次，并且不期望響應。報文鑒別服務使報文接收者能確定發送者是否有權發送這個報文，這樣就能防止對節點的未經授權的訪問。
LonTalk協議在設計上是獨立于通信媒體的，這使LONWORKS系統可以在任何物理傳輸媒體上通信，使網絡設計者能充分利用提供給控制網絡的各種信道。
信道是特定的物理通信媒體（諸如雙絞線或電力線）。LONWORKS設備通過信道專用的收發器與其連接。每類信道可連接的節點數、通信速率和物理距離都不相同。特別重要的是自由拓撲雙絞線信道，它使設備可用雙絞線按任何配置連接，沒有對分支線長度、設備間距或支線數目的限制。
LonTalk協議可提供多種服務，提高了可靠性、安全性和網絡資源的優化。這些服務的特征和優點包括：支持多種通信媒體，包括雙絞線、電力線和無線等?？煽客ㄐ牛ǚ婪段唇浭跈嗍褂孟到y。對不同規模的網絡，提供可預測的響應時間。支持由多種媒體和不同通信速率的信道混合構成的網絡。提供對節點透明的接口。允許節點間的任意連接。實現對等層點到點通信，這樣就使它可用于分布式控制系統中。為產品的可互操作提供有效機制，使多個制造商的產品能方便組成系統。
1999年10月，美國國家標準學會ANSI將LonTalk協議采納為EIA/CEA709.1控制網絡的一個公開標準。EIA/CEA標準允許在其它選定的微處理器中執行其協議。
Echelon公司從1988年開始LONWORKS技術平臺的開發。LONWORKS技術的目標是方便經濟地建立開放控制系統。有三個基本問題必須解決。首先，必須開發一個協議，它針對控制網絡優化，同時具有一定程度的通用性能來和各種類型的控制設備一起工作。其次，把協議結合在設備中的成本必須有競爭力。第三，協議的實施應不會因制造商而異，否則可互操作性會受到破壞。
為了有效解決所有這些問題，Echelon公司開始建立一個完整的平臺來設計、建造和安裝智能控制設備。第一步通過建立LonTalk協議而完成。第二步，Echelon設計了神經元芯片。
神經元芯片之優越在于它的完整性。內裝協議和處理器免除了在這些方面的任何開發和編程。對照ISO/OSI模型7層通信協議，神經元芯片提供了下面的6層。開發者只需要提供應用層編程和配置。這就使協議的實施標準化，并使開發和配置較為容易。
大部分LONWORKS設備利用神經元芯片的功能，并將其用作控制處理器。神經元基本上是一個“芯片上的系統”，由多個微處理器、讀寫存儲器和只讀存儲器（RAM和ROM）、通信和I/O接口組成。只讀存儲器包含操作系統、LonTalk通信協議和I/O驅動。芯片有用于設備數據和應用程序的非易失性RAM，兩者都可通過網絡下載。
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一個全面實現LonTalk協議的固件程序包含在每個神經元芯片的ROM中。這使得神經元能保證在每個設備中公用協議以完全相同的方式實施。神經元芯片實際上是結合成一體的3個8位的微處理器。其中2個執行協議，第3個供節點應用。所以，芯片既是網絡通信處理器又是應用處理器。這保證了無論控制設備/網絡來自哪個制造商，使這些設備能相互通信的內在協議是相同的。
每個神經元芯片，或任何其他實現已公布的LonTalk協議的處理器都有唯一的48位的ID。這樣，每個LONWORKS設備就有唯一的可由LonTalk協議使用的物理地址。但是，ID通常只用于初始安裝和診斷。為了簡化正常網絡運行，使用邏輯尋址方法。
LONWORKS網絡的應用程序以“Neuron C語言”代碼編寫。編譯后存入到芯片內存儲器，或外接存儲器中。
Neuron C語言使用以事件為基礎的編程模式。即應用程序通常由發生在網上其他地方或某個節點上的事件觸發。所以網絡本身是事件驅動的，一個設備不必等待輪詢即可報告狀態信息。因此LONWORKS網絡的通信量遠低于其他網絡類型。
在某些復雜的應用中，神經元處理器速度和存儲器容量不足以完成LONWORKS節點的要求功能。為了適應這些應用，某些種類的神經元芯片具有高速并行接口，使任何微處理器都能使用神經元芯片，并以一個專用接口應用微處理器（稱為MIP應用）作為它的網絡通信微處理器來執行應用程序。為方便現有微處理器設備采用LonTalk協議聯網，Echelon推出了ShortStack開發工具，可以從網上免費下載。
收發器在神經元芯片和LONWORKS網絡之間提供物理通信接口，簡化了LONWORKS節點的開發。LONWORKS支持各種通信媒體和拓撲結構。收發器類型不同的產品仍然能互操作，但要通過路由器。Echelon提供多種雙絞線和電力線收發器。新一代智能收發器將神經元芯片核心與收發器集成在一個微處理器芯片中，大大提高了可靠性和抗干擾性，方便應用開發，降低成本。
網絡上的每個LONWORKS設備或節點通常含有神經元芯片和收發器。隨設備的功能而異，可以是嵌入神經元芯片和收發器的智能傳感器和執行器、與傳統傳感器和執行器輸入輸出接口的智能控制器、與PC主處理器接口，或與其他神經元設備或路由器接口的設備。
對多種媒體的透明支持是LONWORKS技術的獨特能力，它使開發者能選擇最適合他們需要的通信媒體和通信方法。對多種媒體的支持必須通過路由器。路由器也能用于控制網絡通信量，將網絡分段，隔離從其他部分來的信息流，從而增加了網絡總通信量和吞吐量。網絡工具以網絡拓撲為基礎自動配置路由器，使安裝者便于安裝并對節點透明。
路由器設備使單一的對等網絡能跨接多種傳輸媒體，支持成千上萬的設備。路由器對網絡的邏輯操作是完全透明的，但是它們并不一定傳輸所有的包。智能路由器根據系統配置，將沒有遠地地址的包限制在本地處理。LONWORKS系統能透過IP路由器，跨接到微機局域網、廣域網和因特網上。
開發工具包括節點開發和調試應用程序的環境(如NodeBuilder)，安裝和配置這些節點的網絡管理工具（如LonMaker），和檢測網絡通信量以保證合適的網絡容量以及診斷錯誤的協議分析器（如LonScanner）。
網絡接口具有對外部主機如PC或便攜式維護工具的物理接口。設備應用程序提供通信協議和API（應用編程接口），使基于主機的程序能訪問LONWORKS網絡。
網關設備使傳統控制系統能連接到LONWORKS網絡。網關具有適合外接系統設備或通信總線的物理接口，及對外接系統的專用通信協議的轉換。在某些情況下，網關能把專用的以指令為基礎的外系統報文轉換成以信息為基礎的LONWORKS網絡使用的網絡變量數據。
LONWORKS網絡操作系統（LNS）提供支持監測、控制、安裝和配置的一套公共的全網范圍的服務，提供在LONWORKS網絡上支持可互操作應用的標準平臺。LNS允許多個應用和用戶同時管理網絡。LNS是客戶/服務器體系結構，是新一代的可互操作的LONWORKS網絡工具的基礎。
LNS是一個為控制網服務提供標準平臺的軟件。它強大的客戶/服務器體系結構，為LONWORKS控制網的用戶設備或使用TCP/IP數據網的用戶PC提供控制數據的服務。LNS的插件標準讓傳感器、執行器和設備的制造商通過產品的軟件模塊提供更多的功能。網絡集成者不必在現場為每個項目開發定制程序，而是使用插件程序模塊。
LONWORKS的遠程網絡接口使遠程設備監控變得非常方便。LONWORKS網絡通過隧道協議在網絡層實現與IP網絡的無縫連接，將IP信道擴展為LONWORKS信道，使原來的局部控制網絡擴展為廣域控制網。LONWORKS應用服務平臺支持C/S（客戶/服務器）結構、B/S（瀏覽器/服務器）結構，大大擴展了LONWORKS的應用領域。由于LONWORKS的這些獨特優點，使得LONWORKS在建筑及居住區智能化、工業自動化、電力和公用事業、交通、家庭智能化等領域得到廣泛應用，成為國際上多個行業、多個國家的標準。例如：
●GB/Z 20177.1/2/3/4-2006 中國國家標準 （控制網絡LONWORKS技術規范）
●ANSI/EIA 709.1/2/3 控制網絡協議標準、電力線信道標準、自由拓撲雙絞線信道標準
●ANSI/CEA/EIA-852 LON/IP 基于隧道技術在IP信道上傳輸控制網絡協議
●CEN EN14908 歐洲建筑控制標準
●IEEE 1473L (列車網絡通信協議)
●IFSF (國際加油站論壇標準）
●SEMI E54.6 （國際半導體設備與材料組織標準）
●AAR（美國鐵路協會標準）
●美國軍隊開放系統規范13801 和 15951
特別是在建筑及居住區控制網絡系統中，LONWORKS成為公認的標準。
在建筑及居住區控制網絡系統中采用LONWORKS技術有下列優勢:
（1）使控制網絡結構簡單、布線容易、更改方便，并可靈活選擇雙絞線、電力線或其它通信媒體，在建筑及居住區智能化的許多場合應用場合可以避免重新布線。
（2）容易實現從建筑及居住區管理中心對各子系統設備、設施運行狀態進行監控，使各子系統之間按要求實現聯動和信息共享。
（3）使建筑及居住區智能化系統能構建在通過微機局域或互聯網架構上，實現控制網和信息網的聯網和信息共享。
（4）可通過因特網實現遠程管理和監控，有助于全局的集中管理，包括系統和設備的遠程監控和遠程診斷。
（5）LONWORKS的開放性和互操作性保證了系統的標準化、可持續發展和建設，以保證投資者的長期利益。
（6）LONWORKS功能強大的網絡管理服務體系，使網絡配置、管理、監控、維護非常方便，適用于各種不同類型的應用，和不同規模的控制網絡。
圖6是智能建筑中采用LONWORKS網絡架構和多個子系統集成的例子。
針對居住區的應用，在LONWORKS架構的基礎上，ECHELON公司推出了嵌入式控制網絡Pyxos 平臺，將LONWORKS網絡延伸到簡單的傳感器或設備。Pyxos內置通信協議，具有高速確定性。Pyxos是一個主從結構的網絡，一個Pyxos網絡中最多支持32個從設備，以時分多址（TDMA）方式尋址，網絡傳輸速率為312.5kbps，響應時間小于等于 25ms。Pyxos繼承了LONWORKS的優點，既包含了通信協議又嵌入了網絡收發器，用戶只需開發應用。收發器是無極性自由拓撲，并支持鏈路電源（即一對雙絞線既作為網絡信道，又用于節點供電電源線）。Pyxos芯片可直接連接簡單的數字I/O，無需任何微處理器，也可通過SPI連接其他主處理器實現復雜的I/O應用，具有很高的性價比。
Pyxos的這些優點，使它非常適合居住區和家庭內部的控制應用。圖7是基于LONWORKS和Pyxos網絡結構的家庭智能化配置。其中，門磁、消防探頭、燃氣探頭、移動探頭、電子門鎖、燃氣閥門、加熱閥門等簡單I/O設備控制采用Pyxos。既保持LONWORKS網絡架構，又大大提高了整個系統的性價比。
