Архитектура сетей управления

Архитектура сетей управления ( ACN ) — это набор сетевых протоколов для управления развлекательным технологическим оборудованием, особенно используемым в живых выступлениях или крупномасштабных инсталляциях. Например, осветительное, звуковое оборудование или оборудование для спецэффектов. ACN поддерживается Ассоциацией развлекательных услуг и технологий , и ее первым официальным выпуском был стандарт ANSI E1.17-2006 — Технологии развлечений — Архитектура для сетей управления. Впоследствии стандарт был пересмотрен и выпущен как ANSI E1.17-2010.

Первоначально ACN был разработан для наложения поверх UDP/IP и, следовательно, будет работать на большинстве IP- транспортов, включая стандартные недорогие Ethernet и 802.11 ( Wi-Fi сети ).

Архитектура протокола

ACN определяет общую архитектуру протокола, два основных сетевых протокола (SDT, DMP), язык описания устройств (DDL) и ряд «профилей взаимодействия E1.17» (известных как EPI или профили взаимодействия ), которые определяют, как элементы Архитектура ACN должна использоваться в конкретном контексте для достижения совместимости. Например, предоставляя конкретные значения или диапазоны параметров синхронизации, которые будут использоваться в конкретной сетевой среде.

Разбиение ACN на подпротоколы, профили совместимости и другие мелкие части подверглось критике. ^{[ кем? ]} поскольку ACN становится трудным для чтения и понимания, но это делает архитектуру очень модульной и четко многоуровневой, и это позволило многим частям работать в других контекстах, заменять или пересматривать без изменения других частей. Например, DMP работал как через TCP, так и через SDT, как определено в исходном стандарте, DDL был адаптирован с небольшими изменениями для описания устройств, к которым осуществляется доступ по DMX512 (ANSI E1.31/Streaming ACN), а также появилось несколько профилей совместимости. серьезный пересмотр или замена без нарушения других частей стандарта.

Общая архитектура

Спецификация общей архитектуры определяет формат вложенных блоков данных протокола (PDU), очень похожий на кодирование TLV , которое используется в основных протоколах. Затем он определяет, как минимальный протокол корневого уровня используется для объединения протоколов более высокого уровня в транспорт более низкого уровня, и определяет такой протокол корневого уровня с использованием формата PDU для использования в UDP/IP .

Транспортировка данных сеанса

Транспортировка данных сеанса (SDT) — это надежный протокол многоадресной передачи, работающий через UDP/IP , который можно использовать для группировки одноранговых узлов в сети в сеансы и доставки им сообщений индивидуально или в группе. Доставка сообщений упорядочена, и сообщения могут выборочно отправляться надежно или ненадежно для каждого отдельного сообщения (надежность очень важна для некоторых данных, в то время как избежание затрат времени и ресурсов на механизм надежности полезно для других). Механизм надежности также обеспечивает статус онлайн, поэтому компонент обнаруживает разрыв соединения. SDT обеспечивает высокую степень точной настройки компромисса между задержкой, уровнями надежности и требованиями к ресурсам, а наличие большого количества одновременных сеансов означает, что они являются мощным инструментом для группировки и управления компонентами, функции которых связаны или чьи требования к связи аналогичны. .

Протокол управления устройствами

Протокол управления устройствами (DMP) представляет любое устройство как набор адресуемых свойств, которые представляют его текущее или желаемое состояние. Мониторинг или управление со стороны контроллера достигается путем установки или проверки значений этих свойств. Чтобы избежать неэффективности опроса, в дополнение к простому чтению значений свойств (с использованием сообщения Get-Property ) DMP предоставляет механизм подписки, посредством которого устройство будет асинхронно отправлять сообщения о событиях всем подписанным контроллерам при изменении значения свойства.

DMP ожидает, что его соединения могут обеспечить надежность, так что сообщения Set-Property и Event , которые формируют большую часть рабочей полосы пропускания в ситуации показа, не требуют явного подтверждения на уровне DMP. В стандарте E1.17 и большинстве систем SDT обеспечивает эту надежность, но DMP также работает с использованием TCP для обеспечения надежных соединений.

Размер в битах, представление, доступность чтения/записи и функция каждого свойства в устройстве DMP не определяются протоколом, который определяет только механизм чтения и/или записи значения свойства. Вместо этого эта информация должна либо предоставляться извне посредством описания устройства, написанного на DDL, либо, в ограниченных случаях, может быть заранее запрограммирована путем предварительного знания конкретных типов устройств.

Язык описания устройства

Язык описания устройств (DDL) позволяет определить машинно-анализируемое описание интерфейса и возможностей любого устройства. ^{[ 1 ]} Это описание может быть интерпретировано контроллером, который затем может автоматически настроиться для управления этим устройством. Описание не только предоставляет информацию о сопоставлении адресов и свойств, необходимую для работы DMP, но также может содержать огромный объем информации о функциональности, возможностях и семантике устройства в расширяемом формате, который позволяет контроллеру извлекать функции. он нуждается в своем конкретном контексте, пропуская при этом информацию, которая не имеет отношения к его потребностям. ^{[ 2 ]}

DDL — это язык, основанный на XML , и описания содержатся в небольшом количестве XML- документов. В обычных системах ACN описание устройства можно загрузить с самого устройства. Однако описания также могут распространяться другими способами (например, загрузкой из Интернета), и поскольку описание действительно для всех устройств одного типа, контроллеры обычно могут поддерживать кэш описаний для устройств, с которыми они обычно сталкиваются.

Профили совместимости

Профили взаимодействия (EPI) предусмотрены в ANSI E1.17 для первоначального обнаружения служб в системе; для выделения адресов многоадресной рассылки при использовании UDP и IPv4 ; для выделения порта UDP при многоадресной рассылке, для назначения IP-адреса в соответствующих системах, для тайм-аутов протокола в определенных средах и т. д. Другие EPI, соответствующие архитектуре ACN, были разработаны вне стандарта ANSI E1.17 (см. ниже).

Внешние расширения

Благодаря своей модульной природе ACN легко расширить.

Основной протокол ANSI E1.31, известный как Streaming ACN или sACN, был разработан той же организацией и использует корневой уровень и формат PDU ACN для передачи данных DMX512 по IP-сетям (или любому другому транспорту, совместимому с ACN).

PLASA разработала и стандартизировала ряд дополнительных профилей совместимости. К ним относятся:

ANSI E1.30-3-2009 Привязка времени в системах ACN, использующих SNTP и NTP ANSI E1.30-4-2010, который определяет, как использовать DDL для описания устройств, управляемых с помощью DMX512 или потокового ACN.

Реализации

Ранняя с открытым исходным кодом была выпущена как OpenACN. реализация ACN ^{[ 3 ]} и доступен на SourceForge . Он был портирован на широкий спектр платформ, но его объем ограничен и не реализует никакой поддержки DDL.

Существует еще один проект ACN с открытым исходным кодом. ^{[ 4 ]} который реализован на C# . Это направлено на обеспечение полной реализации управляемого кода и включает код для нескольких других связанных протоколов.

Полная реализация под названием Acaian ^{[ 5 ]} на C , который включает в себя анализ описаний DDL для создания структур DMP, был выпущен под общественной лицензией Mozilla в 2014 году.

E1.31 (потоковая передача DMX через ACN) поддерживается в Linux ( ARM , i386 , x86-64 ) и Macintosh ( PowerPC ; i386, x86-64) с помощью архитектуры Open Lighting. ^{[ 6 ]}

Реализация E1.31 на Rust можно найти на GitHub . ^{[ 7 ]}

ACN был использован в собственных реализациях рядом компаний, в том числе компанией Electronic Theater Controls (ETC) в качестве основы сетевой инфраструктуры управления под брендом NET3, а также компанией Shure Inc. для управления беспроводными микрофонами.

См. также

Системы управления освещением для зданий или жилых домов
Пульты управления освещением сцены и другими устройствами DMX-512.
Art-Net , собственный протокол для передачи DMX-512 через UDP/IP.
Открытая архитектура управления для управления и мониторинга сетевых аудио- и видеоустройств.

Ссылки

^ «Язык описания устройства» .
^ «Архитектура ANSI E1.17-2006 для сетей управления — язык описания устройств (DDL)» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 ноября 2014 г.
^ «ОпенАКН» . Проверено 25 августа 2011 г.
^ «Домашняя страница проекта «Архитектура для сетей управления»» . Гитхаб . Проверено 9 марта 2022 г.
^ «Акацианский проект на GitHub» . Гитхаб . Проверено 5 мая 2022 г.
^ «Архитектура открытого освещения» . Проверено 5 января 2012 г.
^ «РУСТ Сакн» . Гитхаб . Проверено 9 марта 2022 г.

Внешние ссылки

Программа технических стандартов ESTA

[EngArts-1] «Язык описания устройства» .

[2] «Архитектура ANSI E1.17-2006 для сетей управления — язык описания устройств (DDL)» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 ноября 2014 г.

[3] «ОпенАКН» . Проверено 25 августа 2011 г.

[4] «Домашняя страница проекта «Архитектура для сетей управления»» . Гитхаб . Проверено 9 марта 2022 г.

[5] «Акацианский проект на GitHub» . Гитхаб . Проверено 5 мая 2022 г.

[6] «Архитектура открытого освещения» . Проверено 5 января 2012 г.

[7] «РУСТ Сакн» . Гитхаб . Проверено 9 марта 2022 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]