跨越距離障礙：PCAN系列網(wǎng)關在遠程CAN網(wǎng)絡通信的應用潛力

在智能化技術的迅猛發(fā)展浪潮中，遠程控制與數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝宰兊弥陵P重要，它們已成為現(xiàn)代自動化和物聯(lián)網(wǎng)領域的關鍵驅動力。虹科PCAN-Ethernet Gateway系列網(wǎng)關突破了傳統(tǒng)CAN網(wǎng)絡的物理限制，實現(xiàn)了遠距離通信。本文將探討這一系列網(wǎng)關設備如何通過將CAN信號轉換為以太網(wǎng)信號，為工業(yè)自動化、智能交通等領域帶來創(chuàng)新解決方案，帶您深入虹科PCAN-Ethernet Gateway系列網(wǎng)關的關鍵特性、配置方法以及在遠程CAN網(wǎng)絡通信中的應用潛力。

虹科PCAN-Ethernet Gateway系列網(wǎng)關

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技術背景

隨著科技的進步和智能化趨勢的加速，尤其是在汽車行業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)領域，遠程控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笕找嬖鲩L。CAN（Controller Area Network）作為一種廣泛應用于現(xiàn)場總線通信的技術，因其高效性、可靠性及抗干擾性強等特點，廣泛應用于工業(yè)自動化、汽車電子等多個行業(yè)。然而，傳統(tǒng)的CAN網(wǎng)絡受限于物理距離，難以實現(xiàn)在大規(guī)模地理分布下的通信。因此，如何克服這一局限，實現(xiàn)CAN網(wǎng)絡的遠距離連接和通信成為了亟待解決的問題。

虹科PCAN-Ethernet Gateway系列網(wǎng)關（點擊了解更多）應運而生，作為一款創(chuàng)新的設備，它巧妙地解決了CAN網(wǎng)絡的遠距離通信問題。通過將CAN信號轉換為以太網(wǎng)信號，該系列網(wǎng)關使得CAN網(wǎng)絡能夠跨越物理距離的限制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效傳輸。無論是智能汽車的遠程診斷，還是工業(yè)生產線的遠程監(jiān)控，這款網(wǎng)關都展現(xiàn)出了強大的適用性和實用性，有力推動了CAN技術在現(xiàn)代信息化環(huán)境中的廣泛應用。

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網(wǎng)關功能與接口

在虹科PCAN-Ethernet Gateway系列網(wǎng)關設備中，每一款產品都以其獨特的功能和設計滿足不同的網(wǎng)絡通信需求。為了深入理解這些設備如何實現(xiàn)CAN網(wǎng)絡與IP網(wǎng)絡的無縫連接，以虹科PCAN-Ethernet Gateway FD DR為例，它不僅代表了系列中的高端性能，也集成了多項先進技術，為用戶提供了卓越的遠程通信解決方案。

虹科PCAN-Ethernet Gateway FD DR

虹科PCAN-Ethernet Gateway FD DR（點擊了解更多）提供了1個符合IEEE 802.3標準的LAN接口和2個高速CAN接口，允許用戶通過 IP 網(wǎng)絡連接訪問經(jīng)典CAN或CAN FD總線。CAN（FD）幀被包裝在TCP或UDP報文數(shù)據(jù)包中，然后通過IP網(wǎng)絡從一個設備轉發(fā)到另一個設備，從而實現(xiàn)遠距離的CAN網(wǎng)絡連接與報文傳輸。該設備采用 DIN 導軌外殼，并支持擴展的溫度范圍。

CAN接口特性

■ 兩個高速CAN通道（ISO 11898-2），符合 CAN 規(guī)范 2.0 A/B 和 FD

■ 數(shù)據(jù)字段的CAN FD比特率（最大64字節(jié)）從20 kbit/s到10 Mbit/s

■ CAN比特率從20 kbit/s到1 Mbit/s

■ CAN 通道之間、CAN通道與電源之間的電隔離電壓最高可達 500 V

LAN接口特性

■ 使用 TCP 或 UDP 進行數(shù)據(jù)傳輸

■ 10/100 Mbit/s 比特率

■ 帶 LED 狀態(tài)指示燈的 RJ-45 連接器

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IP幀中傳輸?shù)腃AN/CAN FD數(shù)據(jù)結構

在實際操作環(huán)境中，CAN報文在IP數(shù)據(jù)包中的傳輸依賴于其特有的格式，該格式會因報文類別和是否采用CRC校驗功能而產生變化。以下是IP數(shù)據(jù)包中封裝的CAN報文關鍵差異點：

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數(shù)據(jù)幀結構

CAN標準與CAN Flexible Data Rate （FD）之間的區(qū)分，以及是否啟用了CRC功能，會導致Message Type標識符的結構有所不同。

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數(shù)據(jù)長度限制

由于CAN和CAN FD報文能夠承載的數(shù)據(jù)量存在差異，因此在IP數(shù)據(jù)包中定義的Data Length Indicator （DLC）可能有所不同，這將影響到實際傳輸?shù)腃AN Data的長度。

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CRC附帶情況

當CAN/CAN FD幀在網(wǎng)絡中傳輸時，如果配置了CRC32校驗，那么在IP數(shù)據(jù)包的CAN Data字段之后，將會額外添加一個4字節(jié)的CRC校驗值。

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IP幀的整體尺寸

IP數(shù)據(jù)包的總長度直接受到實際傳輸?shù)腃AN Data長度和是否包含CRC校驗值的影響。因此，在具體的應用場景中，需要靈活調整IP數(shù)據(jù)包的大小以適應這些因素。

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網(wǎng)關配置

虹科PCAN-Gateway系列網(wǎng)關設備的配置，通過一個用戶友好的Web界面完成。為此，設備必須通過LAN或WLAN連接到PC端，具體取決于使用的型號?？梢允褂猛ㄓ脼g覽器打開 Web 界面。成功登錄后，可以訪問所有信息以及設備設置、通信接口、消息轉發(fā)和過濾器的配置。用戶可以根據(jù)實際應用需要，自定義消息轉發(fā)路由、傳輸協(xié)議類別、單向或雙向傳輸?shù)?/strong>。

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應用場景

虹科PCAN-Ethernet Gateway FD DR的多功能性使其在多種場景下都能發(fā)揮關鍵作用。以下是兩種典型應用，此外，本節(jié)將通過實際應用案例進一步闡釋虹科PCAN-Ethernet Gateway系列網(wǎng)關在特定環(huán)境下的應用優(yōu)勢。

1、兩個CAN網(wǎng)絡遠距離通信

如圖，CAN網(wǎng)絡A與B之間的報文流量通過 LAN 網(wǎng)絡轉發(fā)，此時可以在兩個網(wǎng)絡之間安裝兩個虹科PCAN-Ethernet Gateway FD DR網(wǎng)關，并為每個網(wǎng)關創(chuàng)建發(fā)送和接收路由，即可以將兩個地理位置分散的CAN網(wǎng)絡通過LAN橋接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

2、PC遠程訪問CAN網(wǎng)絡

如圖，PC可以通過標準套接字接口與虹科PCAN-Ethernet Gateway網(wǎng)關LAN口建立連接，從而直接訪問遠程CAN網(wǎng)絡，便于進行實時監(jiān)控、故障診斷和遠程控制。

應用案例：連接車載娛樂系統(tǒng)

車載娛樂和信息娛樂系統(tǒng)對于高帶寬和實時性的要求較高。將CAN數(shù)據(jù)轉換為車載以太網(wǎng)可支持更多娛樂和信息服務的傳輸，提高用戶體驗。通過虹科Technica和PEAK產品組合，CAN幀被打包在TCP或UDP報文中，并且設備滿足車規(guī)級，可用于車內。支持擴展溫度范圍，同樣適用于工業(yè)環(huán)境。

結語

虹科PCAN-Ethernet Gateway系列網(wǎng)關以其卓越的性能、豐富的功能和便捷的配置，成為智能交通、工業(yè)自動化等領域中，構建分布式CAN網(wǎng)絡的理想解決方案。無論是在車載電子、工廠自動化還是智能家居中，都能發(fā)揮出關鍵作用，推動了信息技術與傳統(tǒng)硬件的深度融合。更多相關信息，歡迎咨詢虹科工作人員。