图片展示

物联网硬件 & 智慧物联云平台

图片展示

CANXL:下一代基于CAN的数据链路层

发表时间: 2023-12-26 16:04:09

作者: 研煌科技

来源: CAN Newsletter Online

浏览:

今年,CAN FD将继续进入乘用车,并将继续迁移到车载网络架构。几乎所有汽车制造商都将在未来几年内逐步发布实施CAN FD的乘用车。特别是,中国品牌正处于使用C

今年,CAN FD将继续进入乘用车,并将继续迁移到车载网络架构。几乎所有汽车制造商都将在未来几年内逐步发布实施CAN FD的乘用车。特别是,中国品牌正处于使用CAN FD的电动汽车开发阶段。

在未来十年中,车载架构正在从传统的扁平化网络方法迁移到与领域相关的方法。当然,汽车制造商也将使用特定于品牌的迁移路径来实现混合架构。下一种方法已经敲响了大门:所谓的面向区域的架构。它适用于分布式计算。此外,它还是减少布线的优化解决方案,因为不同的应用域可以共享骨干网络以及本地网段。这种方法还支持用户定义的汽车,这遵循了个性化的大趋势。个性化不仅是单人解决方案的趋势,也是部落和社区的趋势。

对于面向区域的车载网络架构,需要通用的标准化高层协议。它们应尽可能独立于较低层的协议。这将允许使用不同通信技术的专用技术和商业功能。当然,要支持TCP/IP,经典CAN和CAN FD并不是最好的底层方法。因此,CiA及其成员已开始开发CAN XL,其物理层支持10 Mbit/s,甚至更高。这并不意味着 TCP/IP 是最佳的传输/网络层方法。但 DoIP 已经在 ISO 中实现了标准化。

CAN XL规范尚未最终确定。仍然存在一些悬而未决的问题。已经确定的数据字段长度最多为 2048 字节,优先级字段为 11 位。此外,该协议还为使用的下一个更高级别的协议提供了一个 8 位指示器。可以说,这是一个不适合经典 OSI 参考模型的嵌入式层设置参数。这种嵌入式层设置参数也有助于其他更高层的协议,以简化多协议栈。如今,有太多不同的高层协议标准化,它们并不完全独立于所使用的低层协议。一些ISO专家喜欢克服这个问题。

CAN XL将于3月中旬在德国巴登-巴登举行的国际CAN会议(iCC)期间正式推出。今年晚些时候,当CAN XL规范发布,相关的plugfest已经证明了首次实施的互操作性时,CiA将把它们提交给ISO进行国际标准化。

CANopen FD正在审查中,并将进行更新,以支持高达2048字节的有效载荷。这意味着,CAN XL可以用作CiA 1301 CANopen FD应用层和CiA配置文件规范的较低层方法。

CiA董事总经理兼ISO TC22 SC31第3工作组召集人Holger Zeltwanger表示:“传输速率高达10+ Mbit/s的CAN XL缩小了2 Mbit/s的多点CAN FD网络与100 Mbit/s以太网骨干网之间的差距。CAN XL在有效载荷长度(1至2048字节)和比特率(低于1 Mbit/s至10+ Mbit/s)方面可扩展。这使系统设计人员能够灵活地根据应用需求调整网络。

CAN支持的其他大趋势

还有其他大趋势,可以由基于CAN的网络支持。这包括不断增长的人口(人口变化),以及提供充足食物和饮用水的挑战。农业机械中使用的基于CAN的Isobus协议是未来精准农业图景的一块小马赛克瓷砖。此外,CAN XL还有助于改进自主农业机械中使用的嵌入式控制系统。类似的控制系统要求也出现在建筑和采矿机械中。

收割机器人和自动驾驶农业机械是基于CAN的控制网络的候选者,包括CAN XL(来源:Adobe Stock)

另一个大趋势是白银社会。人们年龄越来越大,需要支持。预计到2030年,地球上将有85亿人(2015年:73亿人)。其中约10亿人将超过65岁。这意味着,将没有足够的年轻人来服侍所有这些年长的年轻人。服务机器人可以通过在日常生活中帮助老年人来解决这个问题。这些机器人中的许多都可以将嵌入式CAN网络用于不同的目的。其中一个关键要素是ros_canopen,这是一个开源软件包,运行带有机器人操作系统(ROS)的CANopen协议栈。ISO TC299 工作组 6 对服务机器人模块及其接口进行了标准化。“如果这项标准化活动成功且适用,”Zeltwanger说,“服务机器人的设计可以简化。标准化但可配置的构建模块可以以更低的价格大批量生产。也许,与其他应用领域(如农业机器人)有额外的协同效应。

每个人都在谈论气候危机和原材料资源的有限性。我们需要减少能源消耗和废物产生。这意味着需要更复杂的控制技术。当然,我们也只能消费我们真正需要的商品。除了避免能源消耗和不必要的垃圾外,我们还可以更有效地控制执行器,以限制能源消耗。CiA已经开发了一些CANopen规范来支持这一点。用于能量测量的CiA 458 CANopen设备配置文件就是一个例子。不幸的是,它没有经常实施。一个例外是White Bream的能源计量模块,它可以通过网关连接到互联网。

这也是一个大趋势:连通性。CiA准备通过CiA 309系列为CANopen指定TCP/IP网关来支持这一点。本规范系列的第 5 部分标准化了 RESTful(具象状态传输)Web 服务和 Web 套接字的映射。“该规范将在未来几年内越来越多地实施,”Zeltwanger说。它可以支持状态监测,从而节省资源并提高执行器效率。

“我们期待着十年来新的CAN应用,”CiA董事总经理预测道。“我希望作为 CiA 成员 Intrepid 的 Dave Robins,咆哮的 20 年代正在回归。我们需要新的想法和聪明的大脑来应用CAN技术。执行器可能会成为传感器,以节省资源。智能交通系统可能减少一氧化碳排放2污染等。1月7日开始的CES展会有望为CAN应用提供更多创意。


图片展示

Copyright @ 2023 Adawin .com 版权所有   粤ICP备19024129号   粤公网安备:44010602003233    网站地图

在线客服
联系方式
销售热线:
020-82567866
二维码
二维码
研煌微信客服
在线客服
添加微信好友,详细了解产品
使用企业微信
“扫一扫”加入群聊
复制成功
添加微信好友,详细了解产品
我知道了