ทำไมถึงมีรถบัส CAN หลายคันในยานพาหนะ?

มีคำถามจำนวนมากบนรถบัส CAN แต่ไม่มี (เท่าที่ฉันจะบอกได้) ที่อธิบายว่าทำไมมีรถบัส CAN หลายคันในยานพาหนะ จากสิ่งที่ฉันเข้าใจโหนดที่แตกต่างกันสามารถเชื่อมต่อกับ CAN บัสเดียวดังนั้นฉันไม่แน่ใจว่าทำไมคุณต้องมีมากกว่าหนึ่ง ความคิดเดียวของฉันคือ:

A. มีข้อ จำกัด เล็กน้อยพอสมควรสำหรับจำนวนโหนดที่สามารถต่อพ่วงกับบัส CAN เดียวได้ แต่ถ้าเป็นเช่นนั้นฉันจะจินตนาการว่าจะต้องมีการเชื่อมต่อระหว่างกันเพื่อให้การอนุญาโตตุลาการและการตรวจสอบข้อผิดพลาดสามารถเกิดขึ้นได้ (CAN SPEC 2.0)

-- หรือ --

B. โหนดได้รับการจัดลำดับความสำคัญเป็นระบบหลักรองและตติยภูมิและแต่ละระดับจะมีบัส CAN ของตัวเองและระดับเหล่านี้มีเฉพาะอุปกรณ์ที่ไม่ขึ้นต่อกันในแง่ของการใช้งาน เบรค IE, การควบคุมเครื่องยนต์, ไฟภายนอก, ล็อคอยู่บนรถบัสหลัก วิทยุ, AC, ระบบควบคุมที่นั่ง, อยู่บนรถบัสรองเป็นต้น

หากใครสามารถอธิบาย / ชี้แจงฉันจะขอบคุณมันจริงๆ ขอบคุณล่วงหน้า.

รถบัส CAN นั้นแยกจากกันเป็นหลัก

• จัดการความแออัด
• ลดข้อกังวลด้านกฎระเบียบเกี่ยวกับระบบที่สำคัญต่อความปลอดภัย
• ออกแรงควบคุมมากขึ้นว่าใครสามารถเข้าถึงรถเมล์ต่างๆ

ยานพาหนะง่ายจะมีรถบัส CAN สองคันคันหนึ่งสำหรับเครื่องยนต์และระบบความปลอดภัยและอีกคันสำหรับการควบคุมร่างกาย (การให้แสงประสบการณ์ผู้ใช้และอื่น ๆ )

ยานพาหนะที่ซับซ้อนจะมีรถบัสแยกต่างหากสำหรับระบบที่มีผลกระทบต่อการเคลื่อนที่ของยานพาหนะเช่นระบบควบคุมความเร็วคงที่ด้วยเรดาร์ระบบที่จอดรถระบบนำทางและอื่น ๆ รวมถึงระบบเพิ่มเติมสำหรับคุณสมบัติของผู้ใช้นอกเหนือจากการควบคุมร่างกายแบบง่าย ๆ

ในขณะที่สามารถใช้รถโดยสารร่วมกันมีเหตุผลบางประการที่ไม่ควรทำเช่นนี้:

ความแออัด

แม้แต่ CAN บัสความเร็วสูงก็ไม่มีแบนด์วิดท์ไม่ จำกัด และในความเป็นจริงเมื่อเปรียบเทียบกับระบบสื่อสารที่ทันสมัยพวกเขาก็ช้ามาก อย่างไรก็ตามยังมีข้อมูลจำนวนมากที่พวกเขาต้องดำเนินการและส่วนใหญ่เป็นเวลาที่สำคัญดังนั้นการดูแลรักษาการใช้งานที่ต่ำช่วยให้สามารถส่งข้อความได้รวดเร็วยิ่งขึ้น (ชนน้อยกว่า) ซึ่งหมายความว่าข้อความแบบเรียลไทม์มาถึงตรงเวลา .

การทดสอบ

ระบบความปลอดภัยที่สำคัญมักจะแยกออกจากระบบอื่น ๆ เพื่อให้การทดสอบลดลง อุปกรณ์ทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับบัสวิกฤติด้านความปลอดภัยจะต้องมีมาตรฐานการทำงานที่สูงกว่าดังนั้นการทดสอบเพื่อให้มั่นใจว่าจะไม่ทำให้เกิดปัญหากับบัสวิกฤติที่ปลอดภัย ด้วยบัสบัสแยกต่างหากคุณสามารถมีมาตรฐานที่ต่ำกว่าเล็กน้อยเนื่องจากไฟดับจะไม่ทำให้เกิดปัญหาด้านความปลอดภัยดังนั้นการทดสอบจึงลดลง

แทนที่จะรวมทุกอย่างไว้ในรถบัสเดียวและทำให้แน่ใจว่าทุกอย่างเป็นไปตามมาตรฐานที่สูงกว่ารถเมล์ที่แยกต่างหากช่วยให้นักออกแบบแบ่งส่วนรถบัสและลดค่าใช้จ่าย

กฎระเบียบอุตสาหกรรมเป็นเรื่องยากโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากปัญหาเค้นและปัญหาอื่น ๆ ที่เกิดจากการขับรถด้วยลวดในอดีต โดยการแยกระบบที่สำคัญออกจากระบบที่ไม่สำคัญค้นหาสิ่งที่ผิดพลาดหลังจากข้อเท็จจริงและการแก้ไขมันกลายเป็นเรื่องง่ายขึ้นและมีโอกาสน้อยลงเนื่องจากมีอุปกรณ์น้อยกว่าที่อาจรบกวนการทำงานที่ถูกต้องของระบบความปลอดภัย

ควบคุม

เมื่อผู้ควบคุมดูแลพบว่าพวกเขาสามารถปรับเปลี่ยนการจัดการเครื่องยนต์และคอมพิวเตอร์อื่น ๆ ผ่านอินเทอร์เฟซเดียวผู้ผลิตรถยนต์ได้ทำงานเพื่อแยกขั้วต่อการวินิจฉัยและบัสจากส่วนที่เหลือของรถโดยสารรถยนต์และใช้เกตเวย์เพื่อส่งข้อความที่อนุญาตเท่านั้น การเข้าถึงของผู้ใช้และโรงรถ โดยปกติแล้วพวกเขาจะมีคุณสมบัติเพิ่มเติมที่อนุญาตให้เข้าถึงช่างเทคนิคของตนเองและหลายคนยังเพิ่มรถบัสอีกตัวในตัวเชื่อมต่อการวินิจฉัย แต่ไม่มีการเผยแพร่รายละเอียดข้อความดังนั้นพวกเขาจึงสามารถเข้าถึงความเร็วสูงขึ้นในขณะที่ยังคงรักษาความเข้ากันได้

อย่างไรก็ตามการแยกรถเมล์ช่วยให้พวกเขาสามารถควบคุมผู้ที่สามารถเข้าถึงคอมพิวเตอร์ออนบอร์ดได้ง่ายขึ้นโดยใช้ตัวเชื่อมต่อการวินิจฉัยแบบง่าย

ความซับซ้อนเพิ่มเติม

ความซับซ้อนที่นำเสนอโดยบัสเพิ่มเติมได้รับการจัดการโดยตัวควบคุมเกตเวย์ ในยานพาหนะบางคันนี่คือตัวควบคุมและมักจะมีการเชื่อมต่อบัสอื่น ๆ เช่น LIN สิ่งนี้จะส่งข้อความระหว่างรถเมล์เพื่อที่ว่าเมื่อมีการเชื่อมต่ออุปกรณ์การวินิจฉัยเช่นอุปกรณ์สามารถเข้าถึงข้อมูลการวินิจฉัยที่เกี่ยวข้องทั้งหมดในยานพาหนะ

เมื่อพูดถึง CAN โดยเฉพาะคำตอบคือไม่ถูกต้อง

ในระบบ CAN โหนดจะไม่พูดคุยกันโดยตรง แต่ระบบจะใช้ข้อความแทน ทุกข้อความมีความสำคัญตามที่อยู่ของมันและเป็นตัวกำหนดว่าใครควรจะพูดคุย ใครเคยมีข้อความลำดับความสำคัญส่งข้อความไปยังทุกคนและผู้ที่เคยต้องการมันอ่านมันมา

มีข้อ จำกัด บางประการเกี่ยวกับจำนวนโหนดที่สามารถมีได้ แต่ข้อ จำกัด นั้นเป็นระบบไฟฟ้าและไม่ใช่ฟังก์ชั่นของบัสจริง

เหตุผลก็คือความเร็วสูง CAN นั้นซับซ้อนมากทางไฟฟ้าเนื่องจากความเร็ว (ฉันสามารถไปเกี่ยวกับสายส่งความสมบูรณ์ของสัญญาณตอและการเลิกจ้าง แต่นี่เป็นวิธีที่เกินความต้องการของคำตอบนี้) ทำให้การออกแบบมีความซับซ้อนและโมดูลที่ใช้มันแพงกว่า ไม่ใช่ทุกสิ่งที่ต้องการความเร็วคอเบรกของ CAN ความเร็วสูง ระบบ CAN บัสมักจะแบ่งออกเป็นสามรถโดยสารความเร็วต่ำความเร็วปานกลางและความเร็วสูง

• CAN ความเร็วสูงเชื่อมต่อทุกระบบที่สำคัญ เครื่องยนต์, ABS, ถุงลมนิรภัย, เกียร์, ตัวถัง คอมพิวเตอร์ Body นั้นทำหน้าที่เป็นเกตเวย์ระหว่างรถเมล์คันอื่น
• CAN ความเร็วปานกลางมักใช้สำหรับฟังก์ชั่นรถยนต์เช่นไฟภายนอกล็อคไฟกระจกไฟฟ้า ฯลฯ
• ความเร็วต่ำสามารถรับส่วนที่เหลือของระบบที่ไม่สำคัญ สิ่งเหล่านี้อาจรวมถึงแสงสว่างภายในสถานบันเทิงและอื่น ๆ

ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้า CAN บัสใช้ที่อยู่ข้อความแทนที่อยู่โหนด ตัวอย่างเช่นความเร็วของยานพาหนะจะเป็นข้อความ ข้อความนี้ได้รับการส่งผ่านโดยหน่วย ABS และมีลำดับความสำคัญค่อนข้างสูง เครื่องยนต์, ถุงลมนิรภัย, ระบบส่งกำลังและตัวถังล้วนมีความสนใจในข้อความและอ่านมันหลังจากที่ได้รับข้อความร่างกายจะส่งข้อความกลับไปที่รถโดยสารคันอื่น รถบัสความเร็วต่ำมักไม่ต้องการการอัพเดตบ่อยเท่าบัสความเร็วสูงดังนั้นร่างกายจะอัปเดตเฉพาะบางครั้งเท่านั้น

หากโมดูลต้องการข้อมูลที่ไม่ได้รับการส่งโมดูลสามารถขอข้อมูลได้ การออกแบบบัสนั้นเมื่อมีการร้องขอข้อมูลโมดูลที่มีข้อมูลจะรู้ว่าจำเป็นต้องใช้ข้อมูลเท่านั้นและไม่ใช่ใครต้องการข้อมูล

เกตเวย์ไม่จำเป็นต้องเป็นร่างกายมันอาจเป็น Instrument Cluster หรือคอมพิวเตอร์อื่น ๆ

หนึ่งในเหตุผลที่สรุปไว้ในการ์ตูนเรื่องนี้ตั้งแต่ปี 2003:

("พบอุปกรณ์ใหม่: แอร์บัส A310 เริ่มการกำหนดค่าอัตโนมัติหรือไม่ [เริ่ม] [ยกเลิก]")

การโจมตีที่คล้ายกันได้รับรายงานเมื่อเร็ว ๆ นี้ การมีส่วนประกอบที่สำคัญด้านความปลอดภัยบนบัสแยกต่างหากซึ่งสามารถเข้าถึงได้ผ่านเกตเวย์ที่กำหนดค่าไว้อย่างดีเท่านั้นจะช่วยลดโอกาสในการเกิดปัญหาโดยไม่ตั้งใจเช่นเดียวกับที่กล่าวมาข้างต้นและทำให้การแฮ็คยากขึ้นมาก