Medzinárodne štandardizovaná technológia CAN je vhodná pre všetky druhy zabudovaných riadiacich systémov v reálnom čase. Vďaka svojej odolnosti a spoľahlivému prenosu dát je dominantnou komunikačnou technológiou nielen v cestných vozidlách, ale aj v mnohých ďalších kritických aplikáciách z oblasti dopravy, výroby, poľnohospodárstva, zdravotníctva či vedy, maloobchodu a financií, komunikácie a v neposlednom rade zábavy.

V roku 1986 predstavil Bosch protokol Controller Area Network (CAN), ktorý sa dnes nazýva CAN CC (klasický). V roku 2012 predstavil Bosch druhú generáciu protokolu CAN – CAN FD (flexibilná dátová rýchlosť). Dátové rámce CAN FD ponúkajú užitočné zaťaženie až 64 bajtov. Od roku 2015 sú obe verzie protokolu štandardizované v ISO 11898-1. CAN FD podporuje zvýšenú dátovú priepustnosť v kombinácii s vysokou flexibilitou fyzického návrhu siete. Regulátory CAN FD možno kombinovať s vysielačmi a prijímačmi CAN HS (vysokorýchlostné), CAN FD alebo CAN SIC (schopnosť zlepšovania signálu), pričom všetky sú štandardizované v norme ISO 11898-2: 2024. Transceivery CAN SIC umožňujú prenosovú rýchlosť až 8 Mbit/s v dátovej fáze.

S nástupom softvérovo definovaných architektúr niekedy vzniká potreba mapovať ethernetové rámce na siete založené na CAN. Pod patronátom CiA výrobcovia automobilov a dodávatelia a výrobcovia čipov vyvinuli CAN XL (extended data-field length), ktorý ponúka užitočné zaťaženie až 2 048 bajtov. Dátové rámce CAN XL, štandardizované v ISO 11898-1: 2024, obsahujú niekoľko funkcií správy vrstiev, ktoré uľahčujú zvládanie mnohých výziev v modernom dizajne systému.

CAN XL – vlastnosti a funkcie

Až 20 Mbit/s

Pôvodne bol CAN XL vyvinutý pre veľkoobjemové osobné automobily s cieľom použiť zonálne sieťové architektúry. Tieto architektúry umožňujú redukciu káblových zväzkov, čo šetrí hmotnosť. CAN XL je vhodný na prevádzku viacerých CAN CC a dokonca aj CAN FD sietí na jednej fyzickej sieti. To podporujú nové funkcie protokolu. Pomocou transceiverov CAN SIC XL možno realizovať dátovú prenosovú rýchlosť až do 20 Mbit/s.

CANsec a fragmentácia rámca

Voliteľný bezpečnostný protokol CANsec je stavebným kameňom na splnenie budúcich požiadaviek na kybernetickú bezpečnosť. Voliteľná fragmentácia rámca CAN XL zlepšuje požiadavky v riadiacich aplikáciách v reálnom čase.

Odolná a spoľahlivá

Komunikácia CAN XL je minimálne taká odolná a spoľahlivá ako CAN CC a CAN FD. Pravdepodobnosť nezistených chýb je ešte nižšia vďaka použitiu dvoch CRC (cyclic redundancy check) v údajovom rámci. Výkon detekcie chýb nezávisle hodnotili dve univerzity.

Vozidlá a nevozidlá

V automobilových aplikáciách a ťažkých úžitkových vozidlách vypĺňa CAN XL medzeru medzi starými sieťami CAN (CAN CC a CAN FD) a vysokovýkonnými sieťovými riešeniami. V neautomobilových aplikáciách poskytuje CAN XL dostatočnú kapacitu užitočného zaťaženia na použitie ako chrbticovej siete a na podporu funkčnej a kybernetickej bezpečnosti.

Čipy a nástroje

Rôzne rodiny mikroprocesorov poskytujú radiče protokolu CAN XL. Niekoľkí výrobcovia čipov oznámili výrobu transceiverov CAN SIC (možnosť zlepšenia signálu) XL. Tieto integrované obvody budú dostupné za rozumnú cenu. Niektorí predajcovia už ponúkajú hardvérové a softvérové nástroje vrátane osciloskopov.

Autosar a CiA

Tieto dve organizácie spolupracujú pri vývoji špecifikácií. Najnovšie špecifikácie Autosar podporujú nové funkcie CAN XL, ako je dlhšie užitočné zaťaženie a mapovanie rámcov CAN CC, CAN FD a ethernet.

Zdroj: https://www.can-cia.org/can-knowledge/can-xl 

-tog-