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如何使用手機實現 CAN控制器局域網絡的監控?

發布日期:2018/10/30
      如今汽車已成為人類生活中最主要的交通工具,看著道路上那擁堵的情況,若你也已置身其中,那確實是一件苦惱的事情,為了解決這問題,各大廠家各顯奇招,都嘗試著用自己的概念去實現汽車物聯網,例如:阿里巴巴聯手上汽集團,將阿里系的互聯網生態覆蓋到智能汽車領域,樂視聯手北汽集團,亦是將樂視生態拓展至汽車這個新的應用場景。但真正的車聯網是否已經實現了呢?非也非也,當前已有的產品多為以車載的OBD接口作為獲取車載狀態的接入點,并不能完全獲取我們整車的所有通信數據,對汽車的狀態獲取便受到了限制。

 
為了沖破瓶頸,面對車聯網的概念,我們要大膽放棄對以往OBD接頭的依賴,而是直接入侵汽車的主要通信網絡,實現對汽車狀態的全面獲取,那才能實現最真實的汽車實時監控,而不再是偽車聯網。

 
下面讓我們來看看幾種汽車總線通信:

1. LIN(Local Interconnect Network )總線的特點:


a. 易于實施加
b. 成本低
c. 應用在對實時性要求不高的場合


例如車燈、車門、座椅和雨刷之類的控制是其應用領域,它作為CAN網絡的有效補償,最大的優勢在于成本低。首先主要是因為它采取UART的數據格式,所以無需獨立的控制器,在UART上以軟件實現即可,而且它有一套獨特的時鐘同步機制使得從節點可以省卻外部晶振只用處理器的內部晶振便能滿足精度要求,這樣能節省成本,而那些低速控制應用便會采取LIN總線了。


2.CAN

全稱是Controller Area Network, CAN控制器局域網絡 ,它已經成為一種國際標準,但其芯片類型達到上百家。具有高可靠性和良好的錯誤檢測能力,所以在汽車和嵌入式領域應用廣泛。


CAN的協議結構中物理層、數據鏈路層已經由硬件實現,目前都已經標準化,有現成的部件(CAN控制器和收發器)選擇。因此在單片機上加上CAN控制器、收發器,軟件實現相應的驅動程序就基本實現了CAN的通訊功能。


CAN的傳輸介質可以使用雙絞線、同軸電纜或光纖。


CAN總線允許多站點同時發送,這樣,既保證了信息處理的實時性,又使得CAN總線網絡可以構成多主結構的系統,保證了系統的可靠性。另外,CAN采用短幀結構,且每幀信息都有校驗及其他檢錯措施,保證了數據的實時性、低傳輸出錯率。


3. FlexRay是一種較新型的通信通信協議,傳播速度比CAN和LIN更快,可靠性也更高,但其成本也更貴。

FlexRay的缺點:其電氣特性導致網絡長度會受到限制。
FlexRay的實際產品只有應用在寶馬、奧迪、奔馳上。2009底,FlexRay的聯盟解散。


4.MOST,Media Oriented System Transport,主要用于車內信息娛樂系統間的傳輸,它的傳輸介質是光纖,所以帶寬高,單根光纖可以傳播多路信號,缺點是成本較高、線束結構會有要求(轉彎曲度不能太大),且MOST的拓撲結構是環令牌網,若單點故障,就會影響整個網絡。


MOST是一種私有協議,由MOST Cooperation公司研發,并獲得的OEM廠商支持有福特、寶馬、戴姆勒、通用等。其使用需要獲得授權,并交納專利費用等。


由上可見,汽車總線有多種實現形式,但CAN總線的性能特點讓其在這場爭奪地位的大風大浪中得到了勝利,是眾多汽車廠商運用最多的汽車總線網絡。所以要實現真正的大規模車聯網,那讓CAN上網便成為了重中之重。
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