什么是CANbus?

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什么是CAN bus?###

在谈论车联网的时候，你应该会经常听到CAN bus这个词。什么是CAN bus? 它又是如何工作的呢？

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什么是CAN bus?

CAN bus是控制器局域网络总线技术（Controller Area Network Bus）的简称，是一种基于信息的、专为车辆设计的串行通信协议。

在汽车行业中，出于对安全性、舒适性和便捷性的要求，各种各样的电子控制单元（Electronic Control Unit, 简写为ECU）被开发了出来。车越高级，车上的控制单元越多、也越复杂，如电子燃油喷射装置、ABS装置、安全气囊装置、电动门窗等。

这些系统之间通信所用的数据类型以及对可靠性的要求不尽相同，往往需要多条总线，线束的数量也随之增加。为了满足 “减少线束数量”、“通过多个LAN进行大量数据的高速通信”的需求，1986年，以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发出面向汽车的CAN通信协议。之后，CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化，在欧洲已是汽车网络的标准协议。

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CAN bus的工作原理

遍布车身的传感器需要实时监控车辆状态，并将此信息发送至相对应的控制单元内。比如，来自气压传感器、发动机温度传感器、油门踏脚位置传感器、发动机转速传感器等单元的信息到达发送机控制单元，后者经过分析处理之后发送相应的指令来控制喷油嘴的喷油量。

车上的控制单元不是独立工作的，它们往往需要共享信息以更好地协作。这就存在信息的传递问题。

控制单元之间的通信主要有两种方式。

第一种，每条信息都通过各自独立的数据线进行交换。比如，如果两个控制单元之间有5种信号需要传递，则需要5根独立的数据线。信息越多，需要的线缆越多，控制单元之间也需要越多的针脚。

第二种，控制单元之间所有的信息都通过两根数据线进行交换。通过这种方式，所有的信息，不管容量大小，都可以通过这两根线进行传递。

这种数据线，也叫做CAN数据总线。

CAN总线使用的是一种广播的通信方式，无需主机参与。也就是说，所有控制单元都能不加区分地“听”到其他单元在“说”什么，而无法单独发送信息给特定的单元——除非经过特别设置。

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CAN bus vs. OBD

和CAN bus经常一起出现的，还有另外一个词OBD。那么OBD又是什么？两者有什么区别呢？

OBD的全称是车上诊断系统（On-board Diagnostics），是欧美制定的、用于监控汽车排放相关系统（如发动机和变速箱）的规范。OBD定义了排放相关系统必须支持的诊断服务和数据传输格式，设置了故障机制，便于记录故障信息并报警提示车主。

OBD的数据传输，需要底层数据链路作为支撑。这个底层数据链路，可以是CAN线，也可以是其他如K线。

看出来了吗？CAN bus是车内控制器局域网通信的底层数据链路，而OBD是基于CAN bus运行的、用于监控车辆状态的诊断系统。

目前大多数车的OBD接口都是CAN总线。

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CAN bus有哪些优点？

车载环境的特殊性对通信系统的易用性、可靠性和成本提出了高要求。CAN bus的优点正好满足车域网的应用需求。

简单易用，成本低廉

上文提到，通过两根CAN数据总线，就能实现车上所有控制单元之间的信息传递，而无需复杂的模拟信号线路。这大大减轻了车身重量，节省了复杂的线缆铺设费用，从而降低了成本。

集中式管理

CAN bus通过一个入口与网络中所有的控制单元通信，实现集中式诊断、数据记录和配置。

坚固可靠

CAN 数据总线十分坚固耐用，抗电气及电磁波干扰能力强。因此，CAN总线可以安装在各类车型上，即使是对安全条件要求严格的车辆应用，CAN总线也能胜任其通信任务。

高效运行

CAN bus系统中，通信的优先级是由ID决定的。优先级最高的数据可以立即发送到总线，而无需干扰其他数据。这保证了网络系统的高效运行。

易于部署

作为一种已经证明、行业通用的总线标准，CAN bus有成熟的生态系统作为支撑，可轻松安装于各种车辆。

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CAN bus的应用

由于CAN bus突出的控制及发现错误的能力，它非常适合用作车辆诊断协议。事实上，CAN bus几乎可以应用于各行各业。

映翰通车载无线通讯网关VG710和车载追踪网关VT310均集成了CAN bus，通过OBD-II或J1939等协议，帮助客户实时获取车辆运行状态，更好地管理各种车载装置，保障车辆安全高效运行。

好啦，关于CAN bus的基本概念我们先介绍到这里。了解更多物联网知识，欢迎关注映翰通网络公众号，和小映一起快乐学习~

撰文/吴月 配图 /刘颐雯 校对/孙占东