發布日期：2022-07-14 點擊率：65
CAN總線剛出現的時候,是作為轎車內的控制器連網手段。在非營利組織CiA (CAN in Automation)的推動下,CAN正在向更多的應用領域滲透。
雖然汽車仍將是CAN技術的自留地,但支持者預期許多新的領域可能應用這種“嵌入網絡”。正如CiA總經理Holger Zeltwanger所言,一旦CANopen協議完成標準化,廠商就可以利用該標準“把它們的應用與產品擴散到全新的市場”。有些人把CAN技術稱為“嵌入網絡”。
在紀念成立15周年的活動期間,CiA在慕尼黑召開的一個記者會上介紹了標準化的進展情況,以及CAN陣營的變化。雖然CiA會員數量在過去三四年里一直停滯在400個左右,但2007年其會員急劇增加。“在過去幾年里,會員數量一直止步不前,因為許多CAN和CANopen用戶企業已經入會,”Zeltwanger解釋道,“目前會員數量開始上升,表明出現了新應用和新市場。”現在,CiA有517個會員,幾乎有700家供應商在銷售CAN產品。
德國汽車技術供應商Vector Informatik的南方客戶中心經理Christoph Dallmayr認為,雖然其它網絡技術將在汽車電子領域中擴大份額,但CAN將繼續控制這個市場。據Dallmayr,在每年生產的7億個CAN節點中,約有6億個進入了汽車應用。但是,FlexRay系統將搶占高端與特別強調安全的應用,其節點數量將急劇增加。另外,司機輔助系統將逐漸通過FlexRay連網。
長期來看,Dallmayr預計另一種不必與汽車實時及可靠性要求相關聯的連網技術,在汽車中的節點數量將“大幅增長”,這種技術是Ethernet。Dallmayr表示,從下一個10年中期左右開始,需要傳送的用于診斷的數據數量大增,將需要高速網絡。此外,Dallmayr認為Ethernet將會在信息娛樂領域有力地與MOST 150競爭,MOST 150是MOST總線的未來寬帶方案。Dallmayr表示:“目前這兩個陣營正在進行激烈的爭論。”
不管這種爭論的結果如何,都不會影響CAN在汽車中的地位。CAN通常用于車身應用。Dallmayr認為,出于成本效益和通用性原因,CAN在這個領域將長期保持沒有對手的局面。
醫療設備
對于醫療電子應用來說,CAN和CANopen并不是全新的技術。但是,有些廠商認為,CAN在該領域擁有很大的增長潛力。但Ixxat Automation的首席技術官Christian Schlegel認為,CAN的機會因應用而不同。
例如,對于在醫院層面上傳輸圖像數據,他認為Ethernet就足夠了。但是,控制數據或者參數等時間關鍵數據必須在設備層面上傳輸,他認為CAN此時是理想的解決方案。Schlegel表示:“高數據可靠性、短等待時間、在MRI掃描儀等惡劣環境下的高物理強壯性與固定拓撲,使得CAN總線和CANopen協議優于Ethernet。”在MRI掃描儀中,磁場強度很高。
由于在醫療電子設備中許多現有基于CAN的解決方案在較高的層上使用自有協議,目前幾個SIG(特別興趣小組)正在研究標準CAN協議。例如,醫療設備SIG正在推動一個用于X射線機的CANopen協議,醫療附加設備SIG在研究注射設備和心電圖設備。
其它小組在研究急性護理環境下的病人處理設備或者實驗室自動化。醫學信息與創新技術中心(CIMIT)是由麻省理工學院(MIT)與麻省總醫院組建的一個機構,正在準備一個用于手術室的協議。另外,該機構目前在把ISO11073/IEEE1073標準映射到CANopen方面取得進展。最近,CiA 425協議已得到美國食品與藥物管理局(FDA)的批準,使不同廠商生產的影像掃描儀(如CT)和注射器系統實現了互操作。
Schlegel相信,長期來看,CAN相關技術將在醫院占有一席之地。通過特殊的網關與醫院主干網絡連接,CAN將把設備連網以實現控制應用。Schlegel總結道:“對于醫院來說,CANopen提供了實時能力、容錯靈活性,以及設備與服務的可用性。”
在其它PHY層的潛在CANopen應用
CANopen的一個相對較新的應用領域是發電。尤其是在大型光伏發電設施中,太陽能電池板必須調整到面對太陽的方向,CAN比其它技術具有明顯的優勢。太陽能公司Conergy AG的監控與控制產品經理Marc Hamer介紹說,雖然CAN總線不能組成環狀拓撲或者網狀網絡以實現更好的冗余,但其能源效率高于Ethernet。提到該公司在西班牙建立的一個具有340個網絡節目的2-MW設施,Hamer稱CAN與Ethernet之間的能耗差距一天累計下來可達幾千歐元。
近期,CAN in Automation計劃推出一系列新的CANopen協議。例如用于物理門禁系統(具有各自的開關機制的門)、電梯。同時CiA在對現有的用于卡車的CANopen協議進行改進。如CiA 444,面向吊車附加設備。Zeltwanger表示:“該規格在吊架控制系統與吊車之間創建了一個標準化的接口,使得物流業的集裝箱處理系統能夠把吊架控制系統或者跨車單元連接起來,與吊車互操作,不管設備來自哪家制造商。”
標準化工作似乎近期難以完成。“還有許多東西能夠標準化,而且應該標準化,”Zeltwanger表示。這位CiA經理甚至能想像到利用不同的PHY層來代替CAN總線,以實現“CANopen over Ethernet”之類的潛在結構。
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