CANBus چیست؟

CANBus (شبکه منطقه کنترلر)  (Controller Area Network) یک استاندارد اتوبوس وسیله نقلیه است که به دستگاه های هوشمند اجازه می دهد تا از طریق یک پروتکل مبتنی بر پیام قوی و کم هزینه با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. CAN توسط رابرت بوش در سال ۱۹۸۶ توسعه یافت و در ابتدا برای سیم کشی برق چندگانه در داخل خودروها به منظور صرفه جویی در مصرف مس طراحی شد، اما اکنون در بسیاری از کاربردهای دیگر مانند صنعت آسانسور استفاده می شود.

CANBus چگونه کار می کند؟
آیا با شبکه های سنتی تفاوت دارد؟
برخلاف شبکه‌های سنتی مانند USB یا اترنت، CAN بلوک‌های بزرگی از داده‌ها را از گره A به گره B تحت نظارت یک گذرگاه مرکزی ارسال نمی‌کند. در یک شبکه CAN، بسیاری از پیام‌های کوتاه مانند دما یا RPM به کل شبکه پخش می‌شوند، که به این معنی است که در هر گره یا ECU سیستم یکپارچگی داده وجود دارد.

مزایای کلیدی CANBus چیست؟
هزینه کم: دستگاه ها/گره ها از طریق یک رابط CAN ارتباط برقرار می کنند نه از طریق خطوط سیگنال آنالوگ مستقیم، بنابراین، خطاهای سیم کشی و هزینه را کاهش می دهند.
متمرکز: سیستم گذرگاه CAN امکان تشخیص و پیکربندی خطای مرکزی را در همه دستگاه ها/گره ها فراهم می کند.
مقاوم: این سیستم دارای یک لایه فیزیکی قوی است که برای نویز بالا و سایر محیط های چالش برانگیز طراحی شده است. انتقال سیگنال قوی را فراهم می کند و در عین حال معماری شبکه انعطاف پذیری را به کاربر ارائه می دهد که طیفی از نرخ های داده را ارائه می دهد.
کارآمد: پیام‌های CAN از طریق شناسه‌ها اولویت‌بندی می‌شوند تا شناسه‌های دارای اولویت بدون وقفه باشند.
انعطاف‌پذیر: هر دستگاه/گره حاوی یک تراشه برای دریافت همه پیام‌های ارسال‌شده است، به منظور تصمیم‌گیری درباره ارتباط و عمل بر اساس آن – این امکان اصلاح و گنجاندن گره‌های اضافی را آسان می‌کند.
معماری CAN
CAN یک استاندارد اتوبوس چند سریال برای اتصال گره ها است. دو یا چند گره در شبکه CAN برای برقراری ارتباط مورد نیاز است.

پیچیدگی گره می تواند از یک دستگاه I/O ساده تا یک کامپیوتر تعبیه شده با رابط CAN و نرم افزار پیچیده متغیر باشد.

گره همچنین ممکن است دروازه ای باشد که به رایانه استاندارد اجازه می دهد از طریق یک پورت USB یا اترنت با دستگاه های موجود در شبکه CAN ارتباط برقرار کند.

محدودیت های CANBus
CAN اساس ارتباط را فراهم می کند اما چیز بیشتری را فراهم نمی کند. استاندارد CAN نحوه مدیریت پیام های بزرگتر از ۸ بایت یا نحوه رمزگشایی داده های خام را مشخص نمی کند. مجموعه‌ای از پروتکل‌های استاندارد برای تعریف بیشتر نحوه ارتباط داده‌ها بین گره‌ها در یک شبکه مشخص وجود دارد. CANOpen نمونه ای از استانداردهای رایج است که به طور گسترده در اتوماسیون صنعتی و کاربردهای آسانسور استفاده می شود.

آینده CANBus
با ظهور محاسبات ابری و اینترنت اشیا (IoT)، پذیرش CANBus در تمام صنایع مربوطه از جمله صنعت آسانسور افزایش می‌یابد که در آن داده‌های حسگرهای واقع در چاه آسانسور و کابین، داده‌هایی را فراهم می‌کنند که امکان نگهداری پیش‌بینی‌کننده و پیشگیرانه را فراهم می‌کند.