شبکهی CAN (Controller Area Network) در خودروها به عنوان یک سیستم ارتباطات مبتنی بر میکروکنترلر مورد استفاده قرار میگیرد. این تکنولوژی، ارتباطات میان دستگاهها و کنترلکنندهها را درون خودرو فراهم میسازد. با ویژگیهایی همچون توزیع شده بودن، سرعت بالا، و قابلیت اطمینان، CAN بهعنوان یک استاندارد جهانی در صنعت اتومبیل شناخته شده است. این شبکه امکان ارتباط همزمان بین چندین دستگاه را در یک شبکه فراهم میکند و میتواند به کاهش تعداد سیمها و وزن در سیستم سیمکشی خودرو کمک کند. علاوه بر این، CAN در امور امنیتی نیز کاربردهای مهمی دارد و در سیستمهای ضدقفل ترمز و کنترل پایداری خودروها بهکار میرود. از آنجایی که این شبکه امکان ارتباط با سنسورها، اکتوئیتورها، و دستگاههای مختلف را فراهم میکند، در توسعهی خودروهای هوشمند و خودران نیز نقش بسیار مهمی ایفا میکند. شبکهی CAN همچنان بهعنوان یک فناوری حیاتی در صنعت اتومبیل و دیگر حوزههای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.
استفاده از شبکهی CAN (Controller Area Network) نسبت به سیمکشی قدیمی در خودروها دارای مزایای چشمگیری است. یکی از مهمترین مزایا، کاهش تعداد سیمها و وزن در سیستم سیمکشی خودرو است. با اینکه تعداد دستگاهها و سنسورها در خودروهای مدرن افزایش یافته است، اما بهوسیلهی شبکهی CAN میتوان این دستگاهها را بهصورت موثرتر و با کاهش تعداد سیمها به یکدیگر متصل کرد. این امر منجر به کاهش وزن خودرو و افزایش بهرهوری سیستمهای الکتریکی میشود. همچنین، شبکهی CAN از سرعت بالا برخوردار است که در ارتباطات سیستمهای خودرو حائز اهمیت است، بهویژه در مواقعی که نیاز به پاسخ سریع دستگاهها داریم. بهطور کلی، CAN بهعنوان یک فناوری پیشرفته بهبودهای قابل توجهی در اتصالات داخلی خودروها ایجاد کرده و از تکنولوژیهای سیمکشی قدیمی بهشدت پیشی گرفته است.
در شبکهی CAN (Controller Area Network)، پروتکلهای مختلفی برای ارتباطات استفاده میشوند. در زیر، به برخی از پروتکلهای استاندارد شبکهی CAN اشاره میشود:
CAN 2.0A و CAN 2.0B:
- CAN 2.0A: این نسخه از پروتکل CAN دارای 11 بیت برای شناسهی پیام است و برای استفاده در شبکههای کوچک و متوسط مناسب است.
- CAN 2.0B: این نسخه از پروتکل CAN، علاوه بر 11 بیت برای شناسهی پیام، 29 بیت برای شناسهی گستردهتر (Extended Identifier) دارد و برای شبکههای بزرگتر و پیچیدهتر مناسب است.
CAN FD (Flexible Data-rate):
- این پروتکل برای افزایش سرعت انتقال داده در شبکههای CAN توسعه یافته است. FD بهعنوان “Flexible Data-rate” شناخته میشود و به دستگاهها این امکان را میدهد که با سرعتهای بالاتر اطلاعات را انتقال دهند.
J1939:
- J1939 یک استاندارد مخصوص صنعت خودرو است که بر روی پروتکل CAN مبتنی شده و برای ارتباط دستگاهها و سنسورها در خودروهای سنگین مورد استفاده قرار میگیرد.
CANopen:
- CANopen یک پروتکل لایهی بالا برای ارتباطات مبتنی بر CAN است که برای اتصال دستگاههای مختلف در صنایع مختلف از جمله صنعت خودرو و اتوماسیون صنعتی استفاده میشود.
DeviceNet:
- DeviceNet یک پروتکل استاندارد برای ارتباطات مبتنی بر CAN در صنایع مختلف میباشد، به خصوص در اتوماسیون صنعتی.
SAE J1850:
- این استاندارد برای اتومبیلهای نیمهخودران و خودران توسعه داده شده است و بر روی فیزیک لایهی حرفهای (PHY) و کنترل لایهی حرفهای (DLL) استوار است.
LIN (Local Interconnect Network): LIN
- یک پروتکل سطح پایینتر است که برای ارتباطات درون خودروهای ساده و با سیستمهای کم پیچیده استفاده میشود. این پروتکل بهویژه در سیستمهای کنترل کنندهی درونخودرویی کمترین هزینه بهکار میرود.
ISO 15765 (Unified Diagnostic Services – UDS): UDS
- یک پروتکل استاندارد اتوموتیو برای دسترسی به سیستمهای تشخیص اشکال (OBD-II) است. این پروتکل بر روی CAN استوار است.
CAN Kingdom:
- این استاندارد بهعنوان یک پروتکل نرمافزاری برای ارتباطات در صنایع پالایش نفت و گاز مورد استفاده قرار میگیرد.
- CANaerospace: این پروتکل برای ارتباطات در صنعت هوافضا و هوانوردی توسعه یافته است.
ISO 11898-4 (ISO-TP):
- این استاندارد برای ارتباطات با حجم دادههای بزرگتر بر روی CAN FD بهکار میرود و به نام ISO-TP (ISO Transport Protocol) شناخته میشود.
هر یک از این پروتکلها برای نیازها و کاربردهای خاص خود در صنایع مختلف توسعه یافتهاند و بسته به موارد مشخص، از آنها استفاده میشود.