虹科方案|CAN(FD)/LIN远距离通信,难题何解?

随着现代汽车电子、工业自动化及航空航天等领域的快速发展,通信技术的革新成为推动行业进步的关键因素。CAN(FD)总线作为一种广泛应用的通信技术,在面对远距离通信需求时面临挑战。本文将深入探讨CAN(FD)/LIN远距离通信的解决方案,通过技术分析与实际案例,展示如何克服传统通信距离限制,实现稳定、高效的远距离数据传输。

在实际应用中,特别是在远程监控、大型工厂及分布式系统等场景,传统CAN(FD)总线的通信距离存在局限,提升其远距离通信能力成为关键课题。汽车电子领域的智能化发展迫切需要远程通信技术,工业自动化领域随着工厂规模扩大和设备分散对通信距离的需求也在不断增加,航空航天领域布线难度大且对通信要求高可靠性,这些因素共同推动了CAN(FD)总线远距离通信技术的探索与解决方案的寻求。

一、现存技术痛点

CAN(FD)总线采用差分信号传输方式,由两条线(CAN_High和CAN_Low)组成。空闲时两线电压基本相等,发送数据时根据逻辑“0”或“1”产生不同电压差。

CAN(FD)总线传输距离有限,主要与信号衰减(导线电阻、寄生电容和电感)、信号干扰(电磁干扰、接地问题)、总线负载(节点数量、数据传输速率)等有关。

CAN(FD)总线传输距离与波特率大小,大致如上图呈反比关系,即波特率越高,传输距离越短,并且实际传输受通信环境影响,实际上达不到理论距离。

那么在具体应用中,对于远距离通信的需求,一般会采用以下方案解决:

如图为一个简单的CAN(FD)总线通信应用,某环境中500kbps-2Mbps的波特率下,整车数据与控制器芯片之间最大只能20m的距离通信,如强行延长至40m通信,信号衰减等问题会导致通信失败。

二、虹科解决方案

针对CAN(FD)总线远距离通信的技术痛点,虹科提供了多种有效的CAN(FD)/LIN远距离通信解决方案:

1、网关路由,增强信号强度

虹科PCAN-Router系列网关在CAN(FD)总线远距离通信上起到信号中继器作用,有效避免了信号在传输过程中的衰减问题,并且可以自由编程网关固件,硬过滤总线信号,降低负载,确保总线信号的稳定传输。

2、协议转换,以太网传输

虹科PCAN-Ethernet Gateway系列网关可以有效将CAN(FD)信号转换为以太网信号,并打包为TCP/UDP报文进行传输,在远距离通信中有效避免了通信环境的干扰,大大增加了CAN(FD)总线信号的传输距离。

3、引入光信号,安全稳定

虹科PCAN-LWL可以将CAN(FD)总线上任意位置替换为光纤链路,以此来确保总线的通信质量、延长通信距离。另外,该设备还广泛用于EMC测试

4、LIN总线转换,也能轻松实现远距离通信

针对LIN总线传输距离受限的问题,同样可利用网关、光信号转换的方式,通过虹科PLIN-LWL、虹科PCAN-LIN,可扩展LIN总线的传输距离,满足远距离通信的需求。

结语

面对汽车电子、工业自动化和航空航天领域远距离通信的挑战,虹科提供了切实可行的解决方案。虹科方案不仅增强了信号强度、提高了通信稳定性,还通过协议转换和引入光信号等方式,有效解决了传统CAN(FD)/LIN总线在远距离通信中的局限性。随着技术的不断进步和应用的不断深化,相信这些解决方案将在更多项目应用中发挥重要作用。

了解更多虹科方案详情,欢迎前往【虹科智能互联】官方网站:https://www.intelnect.com/can-lin-bus-long-distance-communication-solutions/

联系虹科:18138758797

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