針對 LIN 總線,亦可透過使用網關或光訊號轉換的方式來延長傳輸距離
CAN/CAN FD/LIN 總線
遠距離通訊解決方案

在現代汽車電子、工業自動化及航空航天等領域,對通訊的可靠性與傳輸距離要求不斷提升。CAN(FD)總線作為一種重要的通訊技術,已被廣泛應用。
然而,在大型工廠、分散式系統及遠端監控等場景中,傳統 CAN(FD)總線的通訊距離存在一定限制。為滿足實際應用需求,研究與實現 CAN(FD)總線遠距離通訊技術已成為重要課題。隨著汽車電子領域智能化發展對遠端通訊的需求增加,以及工業自動化中工廠規模擴大、設備分散,加上航空航天領域佈線困難且對可靠性要求極高,均促使 CAN(FD)總線遠距離通訊技術的持續探索與應用落地。

現存技術痛點
- CAN(FD)總線採用差分訊號傳輸方式,由兩條線(CAN_High 與 CAN_Low)組成。在空閒狀態時,兩條線的電壓基本相同;當傳送數據時,會根據邏輯「0」或「1」產生不同的電壓差。
- CAN(FD)總線的傳輸距離存在一定限制,主要與訊號衰減、訊號干擾及總線負載有關。
- CAN(FD)總線的傳輸距離與波特率大致呈反比關係,即波特率越高,傳輸距離越短。此外,實際傳輸距離亦會受到通訊環境的影響,因此往往無法達到理論上的最大距離。
如下圖所示為一個簡單的 CAN(FD)通訊應用場景:在某些環境下,當波特率為 500 kbps 至 2 Mbps 時,整車數據與控制器晶片之間的最大通訊距離僅約 20 m。若強行延長至 40 m,則可能因訊號衰減等問題而導致通訊失敗。


虹科解決方案
1
網關路由,增強訊號強度
虹科 PCAN-Router 系列網關在 CAN(FD)總線遠距離通訊中可作為訊號中繼器使用,有效避免訊號在傳輸過程中的衰減問題。同時,該設備支援自訂程式化網關韌體,可對總線訊號進行硬體過濾,降低總線負載,從而確保 CAN(FD)總線訊號的穩定傳輸。


2
協議轉換,以太網傳輸
虹科 PCAN-Ethernet Gateway 系列可將 CAN(FD)訊號有效轉換為以太網訊號,並封裝為 TCP / UDP 報文進行傳輸。在遠距離通訊場景中,能有效降低通訊環境干擾,大幅提升 CAN(FD)總線訊號的傳輸距離。
3
引入光訊號,安全又穩定
虹科 PCAN-LWL 可將 CAN(FD)總線上的任意一段替換為光纖鏈路,從而確保總線通訊品質並延長通訊距離。此外,該設備亦廣泛應用於 EMC 測試場景。
同樣地,LIN 總線的傳輸距離也可透過網關或光訊號轉換的方式進行擴展。


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