DeviceNet protokol je razvila kompanija Rockwell Automation za sopstvene potrebe. Kako se ovaj protokol pokazao veoma dobrim u praksi, posebno u oblasti industrijske automatizacije, ubrzo je formirana organizacija njegovih korisnika pod imenom Open DeviceNet Vendor Association (ODVA). Ona postaje odgovrna za specificiranje i održavanje DeviceNet standarda, kao i za njegovu svetsku promociju. To je otvoren protokol, i svaki član ODVA može učestvovati u njegovom daljem razvoju u nekoj od interesnih grupa.
DeviceNet je jedan od tri mrežna standarda (DeviceNet, ControlNet i Eternet/IP) koji koristi identičan aplikacijski sloj, tzv. Common Industrial Protocol (CIP), što je prikazano na slici br.1.
Slika br.1 CIP model
CIP je strogo objektno orijentisan protokol. U skladu sa CIP protokolom, model jednog DeviceNet čvora je prikazan na slici br.2. Taj model uključuje nekoliko objekata. Neki od njih su zahtevani od strane DeviceNet-a, a neki od njih su definisani od strane proizvođaža DeviceNet opreme u cilju postizanja dodatnih funkcionalnosti. Svaki objekat ima svoje atribute, servise i ponašanje prema okruženju. Glavne karakteristike i namene objekata prikazanih na slici br.2 su date u Tabeli 1.
Slika br.2 Modela DeviceNet objekta
Tabela 1: Opis funkcionalnosti objekata DeviceNet čvor
Da bi se postigao međusobni rad i zamenljivost uređaja različitih proizvođača povezanih na mrežu sa implementirani CIP protokolom, morao se definisati tzv. profil uređaja (Device profile), koji predstavlja minimalni set objekata, konfiguracionih opcija i tipova I/O poruka za konkretni tip uređaja. Treba uočiti da je pojam profila jednog DeviceNet uređaja širi od pojma modela jednog DeviceNet čvora, tj. uvek je jedan model DeviceNet čvora uključen u opis konkretnog DeviceNet profila.
Na taj način se postiže da svi uređaji koji slede isti profil imaju iste tipove I/O poruka, iste konfiguracione opcije i odgovaraju na iste komande na identičan način. Neki od mnogobrojnih definisanih profila su: AC pogon, DC pogon, komunikacioni adapter, anlaser, ventil, fotoelektrični senzor, diskretni I/O uređaj opšte namene i slično. Na taj način se za svaki uređaj implementira minimalni set zajedničkih osobina, čime se postiže zajednički rad na istoj mreži uređaja različitih tipova i uređaja proizvedenih od strane različitih proizvođača.
Kako pomenute tri mreže (DeviceNet, ControlNet i Eternet/IP) koriste CIP kao zajednički aplikacijski sloj, to dodatno olakšava pisanje aplikativnog softvera, jer programer koji to radi ne mora više čak ni da zna kojom od pomenutih mreža su njegovi uređaji povezani.
Adresiranje objekata unutar DeviceNet čvora je bazirano na hijerarhijskoj šemi koja se sastoji od 4 identifikatora: MAC-ID (Medium Access Control Identifier), ClassID, InstanceID i AttributeID. Zadatak MAC-ID je da identifikuje konkretni čvor među ostalim čvorovima na liniji. Zadatak ClassID je da u datom čvoru identifikuje klasu objekata da bi u njoj InstanceID mogao da identifikuje odgovarajući primerak te klase. Konačno, AttributID omogućava pristup odgovarajućem atributu identifikovanog primerka.
Fizički sloj DeviceNet protokola
DeviceNet poseduje jedinstvenu karakteristiku da mu je napajanje prisutno na mreži. To omogućava da uređaj adekvatne snage bude napajan direktno sa mreže, čime se smanjuje broj njegovih priključaka, kao i fizičke dimenzije uređaja. Zavisno od primenjenog kabla nominalna struja na linijama za napajanje može da dostigne vrednost i do 8A.
Jedinstvena karakteristika DeviceNet-a je i mogućnost da se napajanje može uvesti na proizvoljnom mestu u mreži. To omogućava da se u aplikacijama gde je pouzdanost veoma bitna ostvari redundantni sistem napajanja.
Ovaj protokol podržava brzine prenosa od 125 kb/s, 250kb/s i 500 kb/s. Brzina od 1Mb/s, koju podržavaju neki drugi protokoli (npr. CANopen) nije podržana od strane DeviceNet protokola. Razlog leži u činjenici da maksimalna dužina komunikacione linije veoma brzo opada sa porastom brzine prenosa (npr. za brzine prenosa od 125 kb/s ona iznosi 500 m, dok za brzine od 500 kb/s ona iznosi samo 100 m), tako da bi za brzine prenosa od 1 Mb/s ta dužina bila neprihvatljivo mala.
DeviceNet dozvoljava najviše 64 aktivna čvora na mreži, pa je i po tom kriterijumu jedan od najrestriktivnih viših CAN protokola. Takođe, DeviceNet postavlja i strože zahteve po pitanju karakteristika linijskih primopredajnika (bus transceiver-a), tako da ako neki primopredajnik zadovoljava specifikacije iz ISO 11898 standarda, ne znači da će uspešno funkcionisati primenjen na DeviceNet mreži.
Ovaj protokol podržava i izolovani i neizolovani dizajn komunikacione linije. Izbor konketnog rešenja dominantno zavisi od tipa uređaja. Ako uređaj nije električno povezan sa okruženjem i napaja se preko DeviceNet mreže (što je recimo slučaj sa većinom senzora), onda se on tipično ne izoluje od mreže. Sa druge strane, uređaji koji poseduju eksternu električnu vezu skoro isključivo pristupaju mreži preko jednog izolacionog segmenta. Ako se za izolaciju koristi neki optički sistem, mora se voditi računa i o njegovoj brzini, jer se njegovo kašnjenje superponira na kašnjenje linijskog primopredajnika.
