协议和－协议

3．4．4　ACN协议和Art－Net协议

1）ACN协议

随着网络技术的成熟和在全球的普及，利用网络技术传输灯光信号自然地被提到日程上。20世纪90年代中后期，国际上几家知名的灯光控制设备制造商相继开发出计算机灯光控制网络和相应的配套设备。但是由于各自开发，各家产品互不兼容。虽然控制规模和控制能力加强了，但DMX 512协议所有的互联兼容的便利性消失了。

由于各灯光控制设备制造商采用的网络类型不同，网络功能应用的水平参差不齐，更谈不上相互设备间的兼容互连了。美国娱乐服务和技术协会（ESTA）注意到这个问题，并计划制定一个统一的标准:先进控制网络（Advanced Control Network，ACN）协议。

ACN协议又称多用途网络控制协议（Multipurpose Network Control Protocol Suite），它旨在提供下一代灯光控制网络数据传输的先进控制网络标准。ACN协议要完成包括DMX 512协议在内的更多的工作。ACN协议将统一灯光控制网络，允许单一网络传输很多不同种类的调光及其他相关数据，并且使来自不同厂家的调光设备可以相互连接。ACN协议并不局限于灯光领域，预期将适用于音响控制和舞台机械设备的控制等。它可以应用于任何支持TCP／IP协议的网络中，通常最普遍的是应用于以太网，但是不仅仅适用于以太网，理论上它同样可应用于异步传送模式（ATM）、光纤分布式数据接口（FDDI）、令牌网等不同网络。

按照ISO有关网络分层的模型，ACN协议的分层结构如表3．6所示。ACN协议使得在同一个网络上支持控制数据的多重的来源（多个控制台），同时也支持数据的多重的接收者（大量的调光器、电脑灯等）。

表3．6　ACN协议的分层结构

可见，ACN协议是以TCP／IP为基础，定义在TCP／IP与应用层之间的一系列子协议组。尽管目前广泛使用的主流网络是不断加速的以太网，但ACN协议只是规定了应用层的协议标准，以保证各种设备互连的通用性。其中会话数据传输（SDT）协议是为了与用户数据报协议（UDP）配合保证传输的可靠性。利用设备描述语言（DDL）的设备管理协议（DMP）是保证网络中各种设备相互识别和控制的基础。

目前，协议标准的大部分已经基本编写完成，虽然这一标准尚未获得美国国家标准协会通过，但是由于它的先进性、优越性为业界所广泛看好，世界上许多国家的厂商已纷纷设计符合这一标准的灯光网络系统架构和制造出相应系列灯光网络产品，称之为ACN－Ready或准ACN产品，以支持ACN协议尽早通过确认和抢占市场先机。

2）Art－Net协议

英国的Artistic Licence（艺术许可证）公司是在娱乐技术行业开发灯光控制和测试设备的研究型厂商，产品包括:DMX 512信号的解码、测试、转换设备，网络信号与DMX 512信号转换器等，并以他们的经验提供一些解决方案。在产业界等待ESTA的ACN协议的版本时，Artistic Licence公司采用最常用的网络（以太网）和最通用的协议（TCP／IP）联合几家公司提出了一个Art－Net协议标准。Art－Net协议原先作为一个“权宜”的解决方案被开发。在顾客要求和多供应商支持下，Art－Net协议变成了现在作为一个用于公共领域而被承认的标准，有版权但免费的协议。

Artistic Licence的Art－Net联盟（Art－net Alliance）2001年刚成立时只有不到10个成员，现在已有30多个成员加盟，其中不乏我们熟悉的国际知名灯光设备制造商，如ADB、Barco、MA Lighting、Martin Professional、Zero88等，其中主要是欧洲的厂商。近年来，国内一些主要的调光设备生产厂商也陆续加入这一联盟，以迅速融入国际潮流。

Art－Net协议当前的一个任务是在TCP／IP协议基础上采用10Mbit／s以太网的协议标准（由于网络技术的特点，它也可以方便地转用100Mbit／s的以太网），利用广泛使用的标准以太网技术来传送大量的DMX 512数据（最新可达255个DMX 512系统），以满足当前最迫切、最普遍的应用需求。

Art－Net协议的传输路线是网络，在网络中，组（Universe）是基本单位，是接收Art－Net数据包设备的唯一标志符，一个Universe对应于一个DMX 512总线。控制台（Art－Net协议中称为服务器（Server））通过网络给Universe传输数据，Universe的地址为8位，整个网络中理论上可以有255个Universe。在Art－Net协议中，Universe的上层是节点（Node），控制台通过Node寻找网络中的Universe。每个节点具有唯一的IP地址，服务器就是通过IP地址寻址节点，任何Art－Net网络设备的IP地址是根据OEM码、SEITCH开关状态、网络芯片MAC地址相组合而得到的，所以Art－Net设备的IP地址不可能重复。每个节点中可以最多包含8个Universe，4个发送、4个接收。图3．21为Art－Net网络。

从图3．21中可以看出，节点系统在网络上由控制台（计算机）控制，节点可以通过DMX512协议实现灯对灯具的亮度控制，这样组成一个网络化的灯光控制系统。节点的作用是通过以太网和控制台通信取得亮度数据，然后通过DMX 512协议将数据发送给灯具，实现亮度调节。网络中一个Universe对应一个DMX 512总线，可控制512个灯具，网络最多可以有255个Universe，整个网络的控制容量为255×512＝130 560，相对于DMX 512协议提高了255倍。系统采用网络通信，灵活方便，提高了系统的智能型。可见，Art－Net网络具有灯具控制容量大、智能性高的优点，能满足景观照明发展的要求。

总之，ACN协议与Art－Net协议相比较，ACN协议是“先完善，后推出”，极力试图制订一个包罗各种可以想象得到的应用领域的一个全面的、完善的、尽可能优化的协议标准，并为未来的扩充留下充分的余地；而Art－Net协议则是“先推出，后完善”，尽量利用已有的技术，满足目前最常用的、急需的要求，制订一个现实可用的协议标准。考虑到目前最广泛使用的以太网技术，两者基础的标准都是相同的TCP／IP协议和以太网标准的网络硬件连接，只在上层采用的软件标准有区别。而且，推出Art－Net协议的Artistic Licence公司也是ESTA的成员，Art－Net联盟还承诺，一旦ACN协议最终推出，Art－Net协议将适应ACN协议做出兼容的改进。

图3．21　Art－Net网络