Czym jest magistrala CAN?

Systemy magistrali CAN pełnią w pojeździe rolę podobną do układu nerwowego w ludzkim ciele. Elektro­niczne układy sterowania w pojeździe są jak części ciała, a system stanowi połączenie między nimi. Różne elektro­niczne układy sterowania mogą gromadzić informacje, które muszą zostać przesłane do innych elementów w sieci. Sieć ta umożliwia elektro­nicznym układom sterowania pojazdu, takim jak silnik, hamulec przeciw­po­śli­zgowy/ABS, poduszki powietrzne, tempomat, elektro­niczny wtrysk paliwa, automa­tyczna skrzynia biegów i systemy akumu­la­torowe, komunikację między sobą pomimo braku centralnego komputera.

Jej głównym zadaniem jest więc przygo­to­wy­wanie i przesyłanie informacji, takich jak dane czujników, w ramach sieci magistrali CAN. Dane te są następnie przyjmowane przez wszystkie elektro­niczne układy sterowania. Po przyjęciu danych elektro­niczne układy sterowania decydują, czy należy je przyjąć czy zignorować.

Protokół Controller Area Network został pierwotnie opracowany przez firmę Bosch w 1983 roku i oficjalnie wprowadzony w 1986 roku podczas kongresu Stowa­rzy­szenia Inżynierów Motory­za­cyjnych (SAE) w Detroit. Technologia ta została po raz pierwszy wdrożona w pojazdach produk­cyjnych przez firmę Merce­de­s-Benz w 1991 roku. Od tego czasu magistrala CAN stała się podstawą komunikacji w pojazdach, a standard ten jest stale udosko­nalany poprzez specy­fi­kacje ISO 11898. Wprowa­dzenie CAN FD (Flexible Data-rate) w 2012 roku stanowiło znaczącą ewolucję, która zapewniła szybszą transmisję danych i większą pojemność przy zachowaniu kompa­ty­bil­ności wstecznej z klasycznym CAN.

Dane pochodzące z magistrali CAN mogą być wykorzy­stywane w kilku przypadkach. Na przykład dla menedżerów flot rejestro­wanie danych pojazdów jest niezbędne do podej­mo­wania świadomych decyzji, które pozwalają obniżyć koszty paliwa i poprawić wydajność kierowców. W przypadku firm budowlanych, które korzystają z telematyki dla flot pojazdów ciężarowych, dane z ciągników lub pojazdów ciężatowych mogą być analizowane w celu poprawy bezpie­czeństwa i obniżenia kosztów. W przypadku firm usługowych, które realizują wiele dostaw każdego dnia, rozwiązanie to pomaga przewidzieć awarie i zapobiegać im dzięki rejestro­waniu danych CAN w chmurze. A to zaledwie kilka przykładów wykorzy­stania rejestro­wania danych CAN.

Magistrala CAN została zapro­jek­towana z myślą o niezawodnej komunikacji w czasie rzeczy­wistym między krytycznymi układami pojazdu i jest najczęściej stosowanym protokołem w aplikacjach motory­za­cyjnych. LIN (Local Inter­connect Network) to prostszy i tańszy protokół stosowany w układach niekry­tycznych, takich jak sterowanie szybami i regulacja siedzeń. MOST (Media Oriented Systems Transport) jest zopty­ma­li­zowany pod kątem aplikacji multi­me­dialnych o dużej przepu­sto­wości, takich jak systemy infor­ma­cyj­no­-ro­zrywkowe. FlexRay zapewnia wyższe prędkości transmisji danych i deter­mi­ni­styczne taktowanie, dzięki czemu nadaje się do zaawan­so­wanych systemów bezpie­czeństwa i systemów drive­-by­-wire (DBW). Na potrzeby zarządzania flotą magistrala CAN pozostaje podstawowym protokołem do komunikacji, ponieważ zapewnia niezbędne dane pojazdu potrzebne do telematyki, diagnostyki i monito­ro­wania wydajności.

CAN FD (Flexible Data-rate), wprowadzona w 2012 roku i znorma­li­zowana zgodnie z normą ISO 11898-1:2015, stanowi najnowszą ewolucję technologii CAN. Oferuje ona prędkość transmisji danych do 5 Mb/s (w porównaniu z 1 Mb/s w przypadku klasycznej sieci CAN) i obsługuje większe rozmiary ładunku do 64 bajtów na ramkę. Ta ulepszona funkcjo­nalność jest szczególnie cenna w przypadku nowocze­snych aplikacji do zarządzania flotą, które wymagają szybszego rejestro­wania danych i bardziej szcze­gó­łowej diagnostyki pojazdów. Przyszłe zmiany skupiają się na integracji CAN z archi­tek­turami opartymi na sieci Ethernet w celu obsługi komunikacji między pojazdem a wszystkimi innymi urządze­niami (V2X) i autono­micznych systemów pojazdów. Rozwiązania Webfleet są zapro­jek­towane z myślą o wykorzy­staniu zarówno danych klasycznego CAN, jak i CAN FD, dzięki czemu system zarządzania flotą pozostaje przysto­sowany do przyszłych zmian w technologii pojazdów.

Aby uzyskać dostęp do danych z magistrali CAN i je zinter­pre­tować, potrzebne jest urządzenie interfejsu magistrali CAN (takie jak adapter OBD-II lub specjalna jednostka telema­tyczna), odpowiednie oprogra­mo­wanie lub platforma oparta na chmurze do dekodowania i wizuali­zacji danych oraz znajomość konkretnej bazy danych CAN (pliki DBC) dla marek i modeli pojazdów. W przypadku profe­sjo­nalnego zarządzania flotą zinte­growane rozwiązania telema­tyczne eliminują złożoność ręcznej inter­pre­tacji danych CAN. Webfleet oferuje urządzenia telema­tyczne typu plug-an­d-play z wbudowaną łącznością z magistralą CAN, które automa­tycznie przechwytują, dekodują i prezentują dane pojazdu w intuicyjnym formacie pulpitu nawiga­cyjnego. Eliminuje to potrzebę posiadania specja­li­stycznej wiedzy technicznej, umożli­wiając kierownikom floty skoncen­tro­wanie się na praktycznych infor­ma­cjach, takich jak zużycie paliwa, zachowanie kierowców i konserwacja predykcyjna, zamiast na inter­pre­tacji surowych danych CAN.