Wat is CAN-bus? Communicatieprotocol voor realtime data-uitwisseling tussen embedded systemen

Wat is CAN-bus?

CAN-bus (Controller Area Network) is een serieel communicatieprotocol dat is ontworpen voor betrouwbare, efficiënte en realtime gegevensuitwisseling tussen elektronische componenten – zonder dat daar een centrale hostcomputer voor nodig is. Het protocol werd oorspronkelijk ontwikkeld door Bosch in de jaren ’80 voor gebruik in voertuigelektronica, maar wordt vandaag de dag ook breed toegepast in industriële automatisering, medische apparatuur, landbouwmachines en IoT-omgevingen.

Hoe werkt CAN-bus?

Bij CAN-bus zijn alle aangesloten apparaten (ook wel “nodes” genoemd) met elkaar verbonden via één gemeenschappelijk communicatienetwerk: de bus. Elk apparaat op het netwerk kan berichten verzenden én ontvangen. De communicatie is gebaseerd op berichtenprioriteit: het belangrijkste bericht krijgt als eerste toegang tot de bus.

In plaats van dat apparaten worden aangesproken via een adres (zoals bij IP), worden berichten geïdentificeerd op basis van hun inhoudstype (ID). Hierdoor is het netwerk zeer schaalbaar, modulair en goed bestand tegen storingen.

Belangrijkste kenmerken van CAN-bus

• Tweerichtingsverkeer op één datalijnpaar
  Er is slechts een twisted-pair nodig om meerdere apparaten met elkaar te verbinden.
• Gebalanceerde communicatie
  De differentiële signaaloverdracht verhoogt de storingsbestendigheid (EMC-robustheid).
• Berichtgebaseerd protocol
  Data wordt verstuurd in berichten met prioriteit, waardoor real-time gedrag mogelijk is.
• Robuust en betrouwbaar
  Werkt onder extreme omstandigheden en is bestand tegen elektrische interferentie.
• Fail-safe ontwerp
  Bij fouten of conflicten grijpt het protocol zelf in en herstelt communicatie.

Toepassingen van CAN-bus

• Voertuigelektronica
  Communicatie tussen motor, remsysteem (ABS/ESP), transmissie, airbag, verlichting, dashboard en comfortsystemen.
• Industriële automatisering
  Aansturing van motoren, sensoren en HMI’s via embedded controllers in bijvoorbeeld robots of productielijnen.
• Land- en mijnbouwmachines
  Meerdere subsystemen communiceren via één CAN-netwerk voor hydraulica, besturing en telemetrie.
• Gebouwautomatisering en HVAC
  Lokale communicatie van regelmodules in slimme gebouwen.
• IoT en edge-devices
  Integratie in microcontrollers en gateway-systemen voor dataverzameling en analyse.

Voordelen van CAN-bus

• Minder bekabeling: Communicatie via slechts twee draden in plaats van aparte kabels per signaaltype
• Realtimereactie: Geschikt voor tijdkritische toepassingen door prioriteitsgestuurde datadoorvoer
• Kostenbesparend: Efficiënte opbouw, weinig hardware nodig
• Hoge betrouwbaarheid: Zelfherstellend bij fouten, lage kans op datacorruptie
• Schaalbaar: Tot tientallen nodes op één netwerk zonder centrale coördinatie

Varianten van CAN-bus

• CAN 2.0A/B – De originele specificatie (11-bit of 29-bit ID)
• CAN FD (Flexible Data Rate) – Hogere datasnelheden en grotere payloads (tot 64 bytes per bericht)
• LIN, FlexRay, MOST – Alternatieve protocollen in automotive, afhankelijk van bandbreedte of real-time eisen

Meer informatie

Bent u op zoek naar CAN-bus integraties binnen uw industriële netwerk of voertuiggebaseerde IoT-oplossing? Thingsdata biedt hardware, connectiviteit en protocolgateways voor het uitlezen, interpreteren en doorsturen van CAN-busdata. Neem contact op via +31 (0)85 0443500 of info@thingsdata.com, of bekijk ons assortiment aan CAN-compatibele producten in de Thingsdata webshop.