什麼是CAN bus?###

在談論車聯網的時候，你應該會經常聽到CAN bus這個詞。什麼是CAN bus? 它又是如何工作的呢？

01

什麼是CAN bus?

CAN bus是控制器局域網絡總線技術（Controller Area Network Bus）的簡稱，是一種基于信息的、專為車輛設計的串行通信協議。

在汽車行業中，出于對安全性、舒适性和便捷性的要求，各種各樣的電子控制單元（Electronic Control Unit, 簡寫為ECU）被開發了出來。車越高級，車上的控制單元越多、也越複雜，如電子燃油噴射裝置、ABS裝置、安全氣囊裝置、電動門窗等。

這些系統之間通信所用的數據類型以及對可靠性的要求不盡相同，往往需要多條總線，線束的數量也随之增加。為了滿足 “減少線束數量”、“通過多個LAN進行大量數據的高速通信”的需求，1986年，以研發和生産汽車電子産品著稱的德國BOSCH公司開發出面向汽車的CAN通信協議。之後，CAN 通過ISO11898 及ISO11519 進行了标準化，在歐洲已是汽車網絡的标準協議。

02

CAN bus的工作原理

遍布車身的傳感器需要實時監控車輛狀态，并将此信息發送至相對應的控制單元内。比如，來自氣壓傳感器、發動機溫度傳感器、油門踏腳位置傳感器、發動機轉速傳感器等單元的信息到達發送機控制單元，後者經過分析處理之後發送相應的指令來控制噴油嘴的噴油量。

車上的控制單元不是獨立工作的，它們往往需要共享信息以更好地協作。這就存在信息的傳遞問題。

控制單元之間的通信主要有兩種方式。

第一種，每條信息都通過各自獨立的數據線進行交換。比如，如果兩個控制單元之間有5種信号需要傳遞，則需要5根獨立的數據線。信息越多，需要的線纜越多，控制單元之間也需要越多的針腳。

第二種，控制單元之間所有的信息都通過兩根數據線進行交換。通過這種方式，所有的信息，不管容量大小，都可以通過這兩根線進行傳遞。

這種數據線，也叫做CAN數據總線。

CAN總線使用的是一種廣播的通信方式，無需主機參與。也就是說，所有控制單元都能不加區分地“聽”到其他單元在“說”什麼，而無法單獨發送信息給特定的單元——除非經過特别設置。

03

CAN bus vs. OBD

和CAN bus經常一起出現的，還有另外一個詞OBD。那麼OBD又是什麼？兩者有什麼區别呢？

OBD的全稱是車上診斷系統（On-board Diagnostics），是歐美制定的、用于監控汽車排放相關系統（如發動機和變速箱）的規範。OBD定義了排放相關系統必須支持的診斷服務和數據傳輸格式，設置了故障機制，便于記錄故障信息并報警提示車主。

OBD的數據傳輸，需要底層數據鍊路作為支撐。這個底層數據鍊路，可以是CAN線，也可以是其他如K線。

看出來了嗎？CAN bus是車内控制器局域網通信的底層數據鍊路，而OBD是基于CAN bus運行的、用于監控車輛狀态的診斷系統。

目前大多數車的OBD接口都是CAN總線。

04

CAN bus有哪些優點？

車載環境的特殊性對通信系統的易用性、可靠性和成本提出了高要求。CAN bus的優點正好滿足車域網的應用需求。

簡單易用，成本低廉

上文提到，通過兩根CAN數據總線，就能實現車上所有控制單元之間的信息傳遞，而無需複雜的模拟信号線路。這大大減輕了車身重量，節省了複雜的線纜鋪設費用，從而降低了成本。

集中式管理

CAN bus通過一個入口與網絡中所有的控制單元通信，實現集中式診斷、數據記錄和配置。

堅固可靠

CAN 數據總線十分堅固耐用，抗電氣及電磁波幹擾能力強。因此，CAN總線可以安裝在各類車型上，即使是對安全條件要求嚴格的車輛應用，CAN總線也能勝任其通信任務。

高效運行

CAN bus系統中，通信的優先級是由ID決定的。優先級最高的數據可以立即發送到總線，而無需幹擾其他數據。這保證了網絡系統的高效運行。

易于部署

作為一種已經證明、行業通用的總線标準，CAN bus有成熟的生态系統作為支撐，可輕松安裝于各種車輛。

05

CAN bus的應用

由于CAN bus突出的控制及發現錯誤的能力，它非常适合用作車輛診斷協議。事實上，CAN bus幾乎可以應用于各行各業。

映翰通車載無線通訊網關VG710和車載追蹤網關VT310均集成了CAN bus，通過OBD-II或J1939等協議，幫助客戶實時獲取車輛運行狀态，更好地管理各種車載裝置，保障車輛安全高效運行。

好啦，關于CAN bus的基本概念我們先介紹到這裡。了解更多物聯網知識，歡迎關注映翰通網絡公衆号，和小映一起快樂學習~

撰文/吳月 配圖 /劉頤雯 校對/孫占東

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!