Što je podatkovni komunikacijski sustav?
CAN bus komunikacija
Mrežna mrežna sabirnica (CAN) sabirnica je serijskog komunikacijskog protokola dizajnirana za-aplikacije u stvarnom vremenu. Može prenositi signale preko upletene parice, koaksijalnog kabela ili optičkog vlakna. Zahvaljujući svojim visokim performansama, visokoj pouzdanosti i izvrsnim-karakteristikama u stvarnom vremenu, CAN je postao jedan od najprihvaćenijih sabirnica u svijetu.
Trenutno je CAN komunikacija glavna komunikacijska metoda za sustave upravljanja baterijama (BMS). Toplo se preporučuje i široko se primjenjuje u domaćim i međunarodnim standardiziranim sustavima upravljanja baterijama električnih vozila, kao iu relevantnim standardima za komunikaciju podataka BMS u Kini i inozemstvu. Drugi protokoli sabirnice kao što su RS232 i RS485 također se koriste u nekim internim komunikacijama sustava za upravljanje baterijama.
FlexRay komunikacija
S razvojem automobilske elektroničke tehnologije, tradicionalna CAN rješenja više nisu optimalan izbor za rješavanje izazova komunikacije vozila. U rujnu 2000. BMW i DaimlerChrysler, u suradnji s Philipsom i Motorolom, osnovali su konzorcij FlexRay za razvoj novog komunikacijskog protokola i promovirali ga kao standardni protokol za napredne pogonske sklopove, šasije i X-by-žičane sustave.
FlexRay nudi brojne napredne značajke koje tradicionalni komunikacijski protokoli u-vozilima (kao što je CAN) ne posjeduju, uključujući:
(1) Visoka brzina prijenosaSvaki FlexRay kanal pruža propusnost od 10 Mbit/s. FlexRay može raditi kao jedno-kanalni sustav (slično CAN ili LIN mrežama) ili kao dvo-kanalni sustav, postižući maksimalnu brzinu prijenosa od 20 Mbit/s-20 puta veću od maksimalne radne brzine trenutnih CAN mreža.
(2) Sinkronizirana vremenska bazaMetoda pristupa koja se koristi u FlexRayu temelji se na sinkroniziranoj globalnoj vremenskoj bazi. Ova vremenska baza se automatski uspostavlja i sinkronizira protokolom i stavlja se na raspolaganje sloju aplikacije. Preciznost vremenske baze kreće se između 0,5 μs i 10 μs (obično 1–2 μs).
(3) Deterministička komunikacijaKomunikacija u FlexRay-u odvija se u neprekidno ponavljajućim komunikacijskim ciklusima, gdje se određenim porukama dodjeljuju fiksne pozicije (slotovi) unutar ciklusa. Kao rezultat toga, primatelj unaprijed zna točno kada će poruka stići. Vremensko odstupanje vremena dolaska poruka je izuzetno malo i zajamčeno.
(4) Visoka tolerancija grešakaSnažne mogućnosti otkrivanja pogrešaka i-tolerantan rad ključna su razmatranja dizajna FlexRaya.
- FlexRay sabirnica koristi Cyclic Redundancy Check (CRC) za otkrivanje komunikacijskih pogrešaka.
- Putem dvo-kanalne komunikacije, FlexRay pruža redundantnost.
- Upotrebom zvjezdaste topologije (ili kombinacije topologija), FlexRay može u potpunosti ispuniti zahtjeve-tolerancije kvarova, uključujući smanjenje-točke--kvarova.
(5) FleksibilnostFleksibilnost je bila primarni fokus tijekom razvoja FlexRay protokola i ogleda se u sljedećim aspektima: ① Podržava više mrežnih topologija (sabirnica, zvijezda, hibrid, itd.); ② Konfigurabilna duljina poruke: duljina korisnih podataka može se prilagoditi specifičnim zahtjevima kontrolne aplikacije; ③ Kada koristite dvo-kanalnu topologiju, dva kanala se mogu koristiti ili za povećanje propusnosti ili za prijenos suvišnih poruka; ④ Trajanje statičkih i dinamičkih segmenata unutar komunikacijskog ciklusa može se prilagoditi prema specifičnim potrebama aplikacije.
Industrijski Ethernet
Industrijski Ethernet je potpuno otvorena, potpuno digitalna mreža. Uređaji različitih proizvođača mogu jednostavno ostvariti međusobno povezivanje pridržavajući se standardnih mrežnih protokola. Nudi visoke brzine komunikacije: Brzi Ethernet s brzinama od 10 Mbit/s i 100 Mbit/s široko je prihvaćen, Gigabit Ethernet tehnologija je sazrela, a 10 Gbit/s Ethernet je u fazi aktivnog istraživanja i razvoja. Te su stope znatno više od onih kod trenutnih sabirnica.
Međutim, industrijski Ethernet i dalje se suočava s nekoliko izazova, prvenstveno uključujući:
- Izvedba-u stvarnom vremenu
- Prilagodljivost i pouzdanost u teškim industrijskim okruženjima
- Dostupnost protokola -sloja aplikacije prikladnih za kontrolu industrijske automatizacije
Sa stalnim napretkom industrijske Ethernet tehnologije, gore navedeni problemi se postupno rješavaju.
