Mi az adatkommunikációs rendszer?
CAN busz kommunikáció
A Controller Area Network (CAN) busz egy soros kommunikációs protokollbusz, amelyet valós idejű{0}}alkalmazásokhoz terveztek. Jeleket tud továbbítani sodrott érpáron, koaxiális kábelen vagy optikai szálon keresztül. Nagy teljesítményének, nagy megbízhatóságának és kiváló valós idejű jellemzőinek- köszönhetően a CAN az egyik legszélesebb körben alkalmazott terepi busz lett világszerte.
Jelenleg a CAN-kommunikáció az akkumulátor-menedzsment rendszerek (BMS) fő kommunikációs módszere. Erősen ajánlott és széles körben alkalmazzák mind a hazai, mind a nemzetközi szabványosított elektromos járművek akkumulátor-kezelő rendszereiben, valamint a vonatkozó BMS adatkommunikációs szabványokban Kínában és külföldön egyaránt. Más buszprotokollokat, például RS232-t és RS485-öt is használnak az akkumulátor-felügyeleti rendszerek egyes belső kommunikációjában.
FlexRay kommunikáció
Az autóipari elektronikai technológia fejlődésével a hagyományos CAN-megoldások már nem jelentik az optimális választást a járművek kommunikációs kihívásainak kezelésére. 2000 szeptemberében a BMW és a DaimlerChrysler a Philips-szel és a Motorolával együttműködve létrehozta a FlexRay Konzorciumot, hogy új kommunikációs protokollt dolgozzon ki, és szabványos protokollként népszerűsítse a fejlett hajtásláncok, alvázak és X-by-vezetékes rendszerek számára.
A FlexRay számos olyan fejlett funkciót kínál, amelyekkel a hagyományos{0}}jármű-kommunikációs protokollok (például a CAN) nem rendelkeznek, többek között:
(1) Magas átviteli sebességMinden FlexRay csatorna 10 Mbit/s sávszélességet biztosít. A FlexRay működhet egy-csatornás rendszerként (hasonlóan a CAN- vagy LIN-hálózatokhoz) vagy kétcsatornás-rendszerként, a jelenlegi CAN-hálózatok maximális működési sebességénél 20 Mbit/s-20-szor nagyobb maximális átviteli sebességgel.
(2) Szinkronizált időalapA FlexRay-ben használt hozzáférési módszer szinkronizált globális időbázison alapul. Ezt az időalapot a protokoll automatikusan létrehozza és szinkronizálja, és elérhetővé teszi az alkalmazási réteg számára. Az időalap pontossága 0,5 μs és 10 μs között van (általában 1-2 μs).
(3) Determinisztikus kommunikációA FlexRay kommunikációja folyamatosan ismétlődő kommunikációs ciklusokban történik, ahol a meghatározott üzenetek rögzített pozíciókat (réseket) rendelnek a cikluson belül. Ennek eredményeként a címzett előre pontosan tudja, mikor érkezik meg az üzenet. Az üzenetek érkezési idejének időbeli eltérése rendkívül kicsi és garantált.
(4) Magas hibatűrésAz erős hibaészlelési képességek és a hibatűrő{0}}működés a FlexRay legfontosabb tervezési szempontjai.
- A FlexRay busz ciklikus redundancia ellenőrzést (CRC) alkalmaz a kommunikációs hibák észlelésére.
- A kétcsatornás{0}}kommunikáció révén a FlexRay redundanciát biztosít.
- Csillagtopológia (vagy topológiák kombinációja) használatával a FlexRay teljes mértékben képes kezelni a hibatűrési követelményeket, beleértve az egyetlen-pontos-a-hibacsökkentést is.
(5) RugalmasságA FlexRay protokoll fejlesztése során a rugalmasság volt az elsődleges szempont, amely a következő szempontokban tükröződik: ① Több hálózati topológia támogatása (busz, csillag, hibrid stb.); ② Konfigurálható üzenethossz: az adatterhelés hossza a vezérlőalkalmazás speciális követelményeihez szabható; ③ Kétcsatornás-topológia használatakor a két csatorna vagy a sávszélesség növelésére vagy redundáns üzenetek továbbítására használható; ④ A statikus és dinamikus szegmensek időtartama egy kommunikációs cikluson belül az adott alkalmazási igényeknek megfelelően beállítható.
Ipari Ethernet
Az ipari Ethernet egy teljesen nyitott, teljesen digitális hálózat. A különböző gyártóktól származó eszközök könnyen összekapcsolhatók egymással, ha megfelelnek a szabványos hálózati protokolloknak. Magas kommunikációs sebességet kínál: a 10 Mbit/s és 100 Mbit/s sebességű Fast Ethernet széles körben elterjedt, a Gigabit Ethernet technológia kiforrott, a 10 Gbit/s Ethernet pedig aktív kutatás-fejlesztés alatt áll. Ezek az arányok lényegesen magasabbak, mint a jelenlegi terepi buszoké.
Az ipari Ethernet azonban továbbra is számos kihívással néz szembe, elsősorban:
- Valós idejű{0}}teljesítmény
- Alkalmazkodhatóság és megbízhatóság zord ipari környezetben
- Az ipari automatizálás vezérlésére alkalmas alkalmazás-rétegprotokollok elérhetősége
Az ipari Ethernet technológia folyamatos fejlődésével a fenti problémák fokozatosan megoldódnak.
