Was ist ein CAN-Bus (Controller Area Network)?

CAN-Bus-­Systeme funktio­nieren wie das Nerven­system im mensch­lichen Körper. Die elektro­ni­schen Steuer­ein­heiten sind dabei gleichsam die Körperteile und innerhalb des Fahrzeugs vernetzt. Über kurze Leitungen sind so alle Komponenten über eine gemeinsame Daten­leitung verknüpft und der Aufwand für Verka­be­lungen wird minimiert. Verschiedene Steuer­ein­heiten können über Daten verfügen, die an andere Teile des Netzwerks weiter­ge­geben werden müssen. Der Daten­aus­tausch zwischen den Komponenten des Systems wird über ein Zugriffs­ver­fahren (CAN-Pro­tokoll) gesteuert. Die elektro­ni­schen Steuer­ein­heiten eines Fahrzeugs wie Motoren-, Antiblo­ckier-/ABS-, Airbag-, Tempomat-, elektro­nische Kraft­stof­f­e­in­sprit­zungs-, Schalt­au­to­matik- und Batte­rie­systeme können so ohne zentralen Computer direkt miteinander kommu­ni­zieren.

Im Wesent­lichen werden Infor­ma­tionen wie etwa Sensordaten vorbereitet und dann über das CAN-Bus-­Netzwerk versendet. Diese Daten kommen bei allen anderen Steuer­ein­heiten an, und diese entscheiden dann, ob sie sie annehmen oder ignorieren.

Das Controller Area Networ­k-­Pro­tokoll wurde 1983 von Bosch entwickelt und 1986 auf dem Society of Automotive Engineers (SAE)-Kongress in Detroit offiziell vorgestellt. 1991 wurde die Technologie erstmals von Merce­des­-Benz in Serien­fahr­zeugen verbaut. Seither hat sich der CAN-Bus zu einem Eckpfeiler der Fahrzeug­kom­mu­ni­kation entwickelt, wobei der Standard im Rahmen der ISO 11898-Spezi­fi­ka­tionen konti­nu­ierlich verfeinert wird. Die Einführung von CAN FD (flexible Datenrate) im Jahr 2012 war eine wichtige Weiter­ent­wicklung, die schnellere Übertra­gungs­raten und größere Nutzlast­ka­pa­zi­täten bot und gleich­zeitig die Abwärts­kom­pa­ti­bi­lität mit dem klassischen CAN wahrte.

CAN-Bus-Da­ten-Frames können in verschie­denen Szenarien zum Einsatz kommen. Für Fuhrpark­ma­nager ist zum Beispiel die Proto­kol­lierung von Fahrzeug­daten eine wichtige Grundlage für fundierte Entschei­dungen zur Verrin­gerung der Kraft­stoff­kosten und zur Verbes­serung der Fahrer­leistung. In Bau­unternehmen, die Telematik für schwere Fahrzeuge nutzen, können die Daten von Zugma­schinen und Lkw analysiert werden, um die Sicherheit zu erhöhen und die Kosten zu reduzieren. Bei Dienst­leistern mit vielen Lieferungen pro Tag können diese Systeme bei der Prognose und Vermeidung von Pannen helfen, indem die CAN-Daten in der Cloud gespeichert werden. Das sind nur einige wenige Anwen­dungs­bei­spiele für die Proto­kol­lierung von CAN-Daten.

Ein CAN-Bus ist auf die zuver­lässige Echtzeit-­Kom­mu­ni­kation zwischen wichtigen Fahrzeug­sys­temen ausge­richtet und das am weitesten verbreitete Protokoll in Automo­bi­lan­wen­dungen. LIN (Local Inter­connect Network) ist ein einfacheres, kosten­güns­ti­geres Protokoll für weniger kritische Systeme wie Fenster­steuerung und Sitzan­passung. MOST (Media Oriented Systems Transport) ist für Multi­me­di­a-­An­wen­dungen konzipiert, die eine hohe Bandbreite beanspruchen, beispiels­weise Infotain­men­t-­Systeme. FlexRay bietet höhere Datenraten und zeitlichen Deter­mi­nismus, wodurch es sich für moderne Sicher­heits- und Drive-­by­-­Wire-­Systeme eignet. Beim Fuhrpark­ma­nagement bleibt der CAN-Bus das vorrangige Protokoll, weil er die unver­zicht­baren Fahrzeug­daten für Telematik, Diagnose und Leistungs­analyse bietet.

Das 2012 eingeführte und gemäß ISO 11898-1:2015 standar­di­sierte CAN FD (flexible Datenrate) ist die neueste Weiter­ent­wicklung der CAN-Tech­no­logie. Es bietet Datenraten von bis zu 5 Mbit/s (verglichen mit 1 Mbit/s beim klassischen CAN) und unterstützt größere Nutzlasten von bis zu 64 Byte pro Frame. Diese größere Leistungs­fä­higkeit ist insbe­sondere für moderne Fuhrpark­ma­nage­men­t-­An­wen­dungen hilfreich, bei denen es auf eine schnellere Daten­er­fassung und detail­liertere Fahrzeug­dia­gnostik ankommt. Bei der künftigen Entwicklung liegt der Fokus auf der Integration von CAN mit Ether­ne­t-­ba­sierten Archi­tek­turen, um die Fahrzeu­g-zu­-Al­les-­Kom­mu­ni­kation (V2X) und autonome Fahrzeug­systeme zu unter­stützen. Die Lösungen von Webfleet sind dafür ausgelegt, sowohl klassische CAN- als auch CAN FD-Daten zu nutzen, damit Ihre Fuhrpark­ma­nage­men­t-­Systeme im Zuge der Weiter­ent­wicklung der Fahrzeug­tech­no­logie zukunfts­fähig bleiben.

Um CAN-Bus-Daten auszulesen und zu deuten, benötigen Sie ein Gerät als Schnitt­stelle zum CAN-Bus (z. B. einen OBD-I­I-­Ad­apter oder ein spezielles Telema­tik­gerät), eine geeignete Software oder eine cloud­ba­sierte Plattform zum Entschlüsseln und Visua­li­sieren der Daten sowie Kenntnis der jeweiligen CAN-Da­tenbank (DBC-Dateien) für Ihre Fahrzeug­marken und -modelle. Beim profes­sio­nellen Fuhrpark­ma­nagement sorgen integrierte Telema­tik­lö­sungen dafür, dass die manuelle Deutung der CAN-Daten entfällt. Webfleet bietet Plug-an­d-­Play­-­T­e­le­ma­tik­geräte mit integrierter CAN-Bus-­Kon­nek­ti­vität, die Fahrzeug­daten automatisch erfassen, entschlüsseln und in einem intuitiven Dashboar­d-­Format darstellen. Es sind also keine technischen Fachkennt­nisse nötig. Für Fuhrpark­ma­nager bedeutet das, dass sie sich auf aussa­ge­kräftige Infor­ma­tionen zu Kraft­stoff­ver­brauch, Fahrver­halten und prädiktiver Wartung konzen­trieren können, statt CAN-Roh­daten zu analysieren.