[용어] BacNet

◈ BackNet이란?

 - 다양한 제조사들의 시스템간 데이터 교환을 위한 통신 표준 규격이다.

 - HVAC(공기조화시스템)에 가장 최적화된 프로토콜이다.

백넷을 이해하기 전에 프로토콜을 먼저 이해해야 합니다.

프로토콜이란 것은 통신 규약이라고 이것도 사전이나 관련자료가 많습니다.

백넷도 일종의 프로토콜에 포함될 수 있습니다.

다만, 일반적으로 프로토콜은 단순히 장비 상호간의 통신만을 규정한 반면, 백넷은 장비가 해야할 역할을 Object로 정의했습니다.

즉, 백넷을 이해하려면 백넷의 Object를 이해하고 이와 관련된 백넷 프로토콜을 이해하면 됩니다.

즉, 우리 한국 사람들은 한글로 읽고 쓰고 말하고 해서 자국민 간에 대화를 합니다.

이것이 프로토콜입니다. 미국인은 대부분 영어를 쓸 것이고요. 그럼 미국인과 대화를 하려면, 지금은 영어를 써야만 하죠.

만약, 미국(영어), 중국(중국어), 한국(한국어) 이 세나라 누구도 다른 나라의 언어를 배우기 싫어하고 배우지 않는다면 세 국가간의 교역이나 교류는 이루어질 수 없는 것이죠.

미국, 중국, 한국을 각각 HVAC 공조시스템을 보유한 Honeywell, Endover, Siemens 라 가정하면, 이 세 회사의 공조시스템을 각각의 지하철 역사에 따로 설치하는 경우가 발생할 수 있습니다. 예를 들면, 1호선은 H사, 2호선은 E사, 3호선은 S사, 그럼 종합사령실에서 이 3개의 시스템을 하나의 통합시스템으로 운영하려고 할 때, 서로 다른 시스템 간에는 데이터를 주고 받을 수 없게 됩니다. 하지만 이때, 백넷이라고 하는 표준 규격을 각 회사의 시스템에서 제공할 수 있다면, 어느 제품이던지 데이터를 주고 받을 수 있게 되는 겁니다. 이때의 표준 규격을 백넷이라고 합니다. 빌딩자동제어에서는 그렇게 통용됩니다.

백넷의 유래는 아래 Wikipedia에도 있겠지만 미국의 공조협회, 즉, 빌딩자동제어 회사들과 대학의 관련 교수로 구성된 협회에서 각 회사의 통신규격을 빌딩자동화 공조기의 규격에 맞게 통일된 통신 규격을 정의하고자 만들어진 것 입니다.

즉, 백넷은 모든 자동제어를 위한 것은 아니라는 것입니다. 모든 자동제어를 위한 프로토콜이라면 모드버스나 Lonworks가 더 유리할 수 있습니다. 백넷을 이해하면 빌딩자동제어에서 말하는 DDC(Direct Digital Controller)를 이해할  수 있습니다.

◈ 백넷으로 무엇을 할 수 있는가?

 1) COV(Change Of Value)와 COS(Change Of State) : DDC는 일반 PLC와는 다르게 자신이 관리하는 관제점(태그)에 대하여 다른 장비 또는 마스터 PC의 소프트웨어에게 값이 바뀌거나 상태가 변경되면 자동으로 보고를 합니다. 백넷에는 이러한 규격이 포함되어 있습니다. 즉, 온도센서에서 10도에서 13도로 상승 시 자동으로 HMI나 등록한 다른 DDC에게 이 정보를 전송해 주는 이벤트 방식의 시스템입니다.

 2) 경보와 이벤트 지원(우선순위에 따라) : DDC는 HMI에서 설정한 경보 정보와 관제점 정보를 다운로드 받아서 스스로 동작합니다. 대부분 DDC들이 Basic과 유사한 자체 프로그래밍을 지원합니다. 이런 정보를 기준으로 경보 발생 시 경보를 보고할 대상에게 자동으로 이벤트를 전송하게 되고, 이때 우선 순위에 대한 정보를 포함하여 전송합니다. 운영자가 중요도가 높은 경보에 대해 우선하여 조치할 수 있도록 하기 위함입니다.

 3) 이력데이터(Historical Data) : 백넷은 DDC에 저장된 특정 시간 영역에 대한 데이터를 서로 주고 받을 수 있습니다. 보통 이것을 trend data라고 말합니다. DDC에서는 메모리 제약으로 제한된 기간 동안 수집한 관제점의 동작이력 정보를 저장하고 PC의 HMI에서 이 데이터를 필요에 따라 또는 스케쥴에 따라 수집하여 보고서나 Trend 그래프를 작성하도록 지원합니다. 보통 PC기반의 SCADA HMI는 PC에서 태그들의 상태를 모두 수집하여 트랜드나 그래프 출력, 보고서 용도로 사용하지만 DDC에서는스스로 수집하여 보관하게 됩니다. 이를 지원하기 위해 BACnet에 이런 규격이 있는 것 입니다.

4) 우선권을 가지고 데이터 접근 : 백넷은 관제점을 제어(새로운 값을 쓰기 위해서)하기 위해서는 반드시 우선권을 필요로 합니다. 우선권은 1~16이며, 1이 가장 높은 우선권입니다. 0은 우선권이 없다는 의미구요. 16이 가장 낮게 됩니다.

5) 파일 전송 : 백넷은 DDC간에 서로 파일을 주고 받을 수 있는 규격이 있습니다. 자동제어 업체들은 이 규격을 이용해 백넷 표준에 관계없는 비표준 데이터를 DDC에 다운로드 하거나 할 때도 사용합니다. 왜냐하면 DDC에 자체 베이직 언어같은 스크립트 엔진이 있는데 HMI에서 작성하여 다운로드 해야할 경우나 자체 configuration file 등을 DDC에 다운로드 할 때 사용합니다.

 6) 달력과 스케쥴 : DDC에서 자체 달력과 스케쥴에 관한 오브젝트가 있어서 DDC 스스로 스케쥴 제어를 수행합니다. 스케쥴은 여기서 설명 안해도 모두 아실 것 입니다. 간단하게 설명하자면 매일 9시에 공조팬 기동, 매일 6시에 공조팬 정지와 같은 반복되는 시간을 기준으로 DDC가 명령을 수행합니다.

 7) 백넷은 시스템회사에 독립적이고 호환성이 높다고 말합니다. 하지만 한국이나 다른 나라에서 BACnet을 100% 활용하지 않습니다. 보통 관제점의 값을 읽어오거나 COV 보고를 받거나 명령을 하여 장비를 제어하는 수준입니다.

 8) 백넷의 통신 매체 : 백넷의 통신 매체 즉, 물리적으로 어떻게 통신을 하는가? 우리나라에서는 Ethernet 상의 UDP 통신을 합니다. UDP는 TCP/IP와 다르게 항상 connection(연결상태)이 되지 않아도 되는 통신방식입니다. UDP를 사용하면 단점은 상대 DDC가 동작중인지를 정기적으로 체크(폴링)해야 합니다. RS-485에서 BACnet을 구현하려면 485매체의 특성에 맞도록 약간의 추가 로직이 필요합니다. 다만, RS-485를 사용하는 곳은 드물죠. 이유는 모든 벤더들이 "우리 제품은 백넷됩니다"라고 말하는 것은 DDC간의 BACnet 통신과 HMI에서 외부로 BACnet으로 줄 수 있다는 의미지 DDC 하위에 연결되는 Field Level의 Controller까지 백넷 지원은 아닙니다. (제품은 있지만)대부분 이더넷 상의 통신을 말합니다.

 9) 필자의 생각으로 우리나라에서 백넷은 정말 잘못된 고비용을 유발하는 필요없는 규격입니다. 왜냐하면 벤더의 DDC 가격이 BACnet을 지원하는 제품을 사게되면 적게는 100만원 이상 비싸집니다. 이유는 원가구조가 어떻든 빌딩 자동제어 주요 벤더들의 벡넷 모듈이 자체 개발이 아닌 OEM 제품으로 내장됨으로 가격이 일반 DDC와 달라지게 됩니다.

 10) 백넷이면 하니웰의 DDC와 지멘스의 DDC가 알아서 스스로 통신하는가? 웃기지도 않는 이야기 입니다. 백넷으로 구축된 현장은 HMI가 하위 백넷 device정보를 제어하거나 감시는 가능하지만 DDC 간의 상호 연동은 백넷이 의미하는 상호 호환성을 100% 사용하여 적용한 곳을 본분 답글주세요.

 11) 백넷은 SI업체를 위한 것이다. SI업체는 백넷이 있음으로 매우 편하게 돈벌고 있답니다. 시방서에 KS 표준 백넷을 지원해야한다라고 기록되어 있으면 백넷과 관련없는 즉, 백넷은 HVAC에 한정하여 적용해야하는데, 조명제어(규격을 만들고 있음), 전력제어, 엘리베이터, 보안, 출입통제 등 SI 업체는 상호 인터페이스를 백넷 하나로 쉽게 통일하고자 하는 경향이 있습니다.

 12) 백넷 없어도 통합은 가능하다. 어차피 서로 다른 벤더 간의 DDC가 통신하여 상호 할 일이 없다면 Modbus나 DDE, OPC 또는 각사의 고유 오픈프로토콜을 활용하여 하면 됩니다.

 13) 백넷은 HMI나 SI서버를 위한 것 일뿐 건물주에게 어떤 이익도 주지 않는다(?)

 14) 백넷은 보안에 취약하다. 백넷 클라이언트(필자가 만든 SCADA HMI 포함)만 있으면 국내에서 자랑하는 백넷으로 구축한 건물들의 모든 관제점을 마음대로 제어하고 접근할 수 있습니다. 왜냐하면 표준이기 때문에 해당 네트워크에 연결만 하면 DDC와 통신이 가능합니다. 그러므로 SCADA 시스템은 반드시 보안서버를 두고 인터넷에 연결되어야하며, 독립된 SCADA 운영을 해야합니다.

출처: <http://lans.tistory.com/5938>