Wat is 'n datakommunikasiestelsel?
KAN bus kommunikasie
Die beheerderareanetwerk (CAN)-bus is 'n seriële kommunikasieprotokolbus wat ontwerp is vir intydse-toepassings. Dit kan seine oor gedraaide paar, koaksiale kabel of optiese vesel oordra. Danksy sy hoë werkverrigting, hoë betroubaarheid en uitstekende intydse-eienskappe, het CAN een van die veldbusse wat die meeste aangeneem is wêreldwyd geword.
Tans is CAN-kommunikasie die hoofstroom kommunikasiemetode vir batterybestuurstelsels (BMS). Dit word sterk aanbeveel en wyd geïmplementeer in beide plaaslike en internasionale gestandaardiseerde elektriese voertuigbatterybestuurstelsels, sowel as in relevante BMS-datakommunikasiestandaarde, beide in China en in die buiteland. Ander busprotokolle soos RS232 en RS485 word ook in sommige interne kommunikasie van batterybestuurstelsels gebruik.
FlexRay Kommunikasie
Met die ontwikkeling van elektroniese motortegnologie is tradisionele CAN-oplossings nie meer die optimale keuse om voertuigkommunikasie-uitdagings aan te spreek nie. In September 2000 het BMW en DaimlerChrysler, in samewerking met Philips en Motorola, die FlexRay-konsortium gestig om 'n nuwe kommunikasieprotokol te ontwikkel en dit te bevorder as die standaardprotokol vir gevorderde dryfkrag-, onderstel- en X-by-draadstelsels.
FlexRay bied talle gevorderde kenmerke wat tradisionele in-voertuigkommunikasieprotokolle (soos CAN) nie besit nie, insluitend:
(1) Hoë oordragtempoElke FlexRay-kanaal bied 'n bandwydte van 10 Mbit/s. FlexRay kan werk as 'n enkel-kanaalstelsel (soortgelyk aan CAN- of LIN-netwerke) of as 'n dubbele-kanaalstelsel, wat 'n maksimum transmissietempo van 20 Mbit/s-20 keer hoër as die maksimum bedryfspoed van huidige CAN-netwerke bereik.
(2) Gesinchroniseerde tydbasisDie toegangsmetode wat in FlexRay gebruik word, is gebaseer op 'n gesinchroniseerde globale tydbasis. Hierdie tydbasis word outomaties deur die protokol gevestig en gesinchroniseer en aan die toepassingslaag beskikbaar gestel. Die akkuraatheid van die tydbasis wissel tussen 0,5 μs en 10 μs (tipies 1–2 μs).
(3) Deterministiese KommunikasieKommunikasie in FlexRay vind plaas in voortdurend herhalende kommunikasiesiklusse, waar spesifieke boodskappe vaste posisies (gleuwe) binne die siklus toegeken word. Gevolglik weet die ontvanger vooraf presies wanneer 'n boodskap sal arriveer. Die tydelike afwyking van boodskapaankomstye is uiters klein en gewaarborg.
(4) Hoë fouttoleransieSterk foutopsporingsvermoëns en fout-verdraagsame werking is sleutelontwerpoorwegings in FlexRay.
- Die FlexRay-bus gebruik Cyclic Redundancy Check (CRC) om kommunikasiefoute op te spoor.
- Deur middel van dubbel-kanaalkommunikasie verskaf FlexRay oortolligheid.
- Deur 'n stertopologie (of 'n kombinasie van topologieë) te gebruik, kan FlexRay fout-toleransievereistes volledig aanspreek, insluitend enkele-punt-van-mislukking.
(5) BuigsaamheidBuigsaamheid was 'n primêre fokus tydens die ontwikkeling van die FlexRay-protokol en word in die volgende aspekte weerspieël: ① Ondersteun veelvuldige netwerktopologieë (bus, ster, baster, ens.); ② Konfigureerbare boodskaplengte: die data-loonvraglengte kan aangepas word vir die spesifieke vereistes van die beheertoepassing; ③ Wanneer dubbele-kanaaltopologie gebruik word, kan die twee kanale óf gebruik word om bandwydte te verhoog óf om oortollige boodskappe oor te dra; ④ Die duur van die statiese en dinamiese segmente binne 'n kommunikasiesiklus kan aangepas word volgens die spesifieke toepassingsbehoeftes.
Industriële Ethernet
Industriële Ethernet is 'n volledig oop, ten volle digitale netwerk. Toestelle van verskillende vervaardigers kan maklik interkonneksie bewerkstellig deur aan standaard netwerkprotokolle te voldoen. Dit bied hoë kommunikasietempo's: Vinnige Ethernet met snelhede van 10 Mbit/s en 100 Mbit/s is wyd aangeneem, Gigabit Ethernet-tegnologie het volwasse geword, en 10 Gbit/s Ethernet is onder aktiewe navorsing en ontwikkeling. Hierdie tariewe is aansienlik hoër as dié van huidige veldbusse.
Industriële Ethernet staar egter steeds verskeie uitdagings in die gesig, hoofsaaklik insluitend:
- Intydse-prestasie
- Aanpasbaarheid en betroubaarheid in moeilike industriële omgewings
- Beskikbaarheid van toepassings-laagprotokolle wat geskik is vir industriële outomatiseringsbeheer
Met die voortdurende vooruitgang van industriële Ethernet-tegnologie, word bogenoemde kwessies geleidelik opgelos.
