CAN技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化之旅

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 （ISO）于2024年5月27日發(fā)布了文件ISO 11898-1：2024；在此之前，于2024年3月22日，發(fā)布了文件ISO 11898-2：2024。自此，CAN （控制器局域網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)的所有協(xié)議及收發(fā)器完全納入ISO標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著CAN標(biāo)準(zhǔn)化成型的又一重要里程碑。

以高可靠性、兼容性及安全性著稱的CAN “列車”一路馳騁，強(qiáng)勢(shì)助力未來(lái)車聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

CAN列車的“質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)”

ISO 11898系列

ISO 11898系列包括ISO 11898-1文件和ISO 11898-2文件，分別提供了CAN在數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的要求規(guī)范。該系列標(biāo)準(zhǔn)旨在指導(dǎo)并規(guī)范芯片開發(fā)者，以確保生產(chǎn)的芯片符合標(biāo)準(zhǔn)，能夠在實(shí)際應(yīng)用中可靠運(yùn)行。

ISO 11898-1:2024 (Road vehicles – Controller area network – Part 1: Data link layer and physical coding sublayer)：

該文件基于之前的文件，將CAN XL和CAN FD light新納入了ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)CAN的三代協(xié)議，即CAN CC（classic）、CAN FD（flexible datarate）和CAN XL（extended data-field length），進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。同時(shí)，此文件在附錄A中對(duì)CAN FD light進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化定義。本文件的頒布意味著CAN技術(shù)全系列的協(xié)議均已納入ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。截至本文件發(fā)布之日，ISO 已收到有關(guān)實(shí)施本文件可能需要的所有專利通知。

目前，CiA（CAN in Automation）成員正火力全開，籌備提交CAN XL和CAN FD light的一致性測(cè)試用例，以充實(shí)ISO 16845-1文件（Road vehicles – Controller area network (CAN) conformance test plan – Part 1: Data link layer and physical coding sublayer）。同時(shí)，CiA還在著手開發(fā)相關(guān)技術(shù)文件，進(jìn)一步完善CAN XL的生態(tài)系統(tǒng)。

ISO 11898-2:2024（CAN, Part 2: Physical medium attachment (PMA) sublayer）：

此文件將CAN SIC和CAN SIC XL收發(fā)器新納入了ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了所有PMA選項(xiàng)，包括HS-CAN（high speed）、CAN FD、CAN SIC（signal improvement capability）和CAN SIC XL收發(fā)器。目前，CAN的四種收發(fā)器均已符合ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)水平。

ISO標(biāo)準(zhǔn)提供國(guó)際公認(rèn)的最佳實(shí)踐和技術(shù)規(guī)范，定義了何為卓越的典范。此文件的發(fā)布是對(duì)CAN技術(shù)的充分認(rèn)可，官方認(rèn)證了其可靠性與安全性，值得各大OEM廠商信賴及選擇。

從“自行車”到“復(fù)興號(hào)”

CAN技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化之旅

1990年初，CAN 2. 0版協(xié)議被提交至國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織。經(jīng)CiA、ISO及多方參與公司的共同努力，CAN的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO-11898：1993于1993年11月正式發(fā)布。該協(xié)議一經(jīng)問(wèn)世，迅速成為應(yīng)用最為廣泛的車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議。

2012年，CAN FD協(xié)議問(wèn)世。相較于CAN 2.0，CAN FD的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度得到了擴(kuò)充，將每幀搭載的數(shù)據(jù)量從8個(gè)字節(jié)拓展到64個(gè)字節(jié)，最高支持8 Mbit/s的傳輸速率，達(dá)到了ISO11898-1：2015的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。CAN FD light協(xié)議是CAN FD的輕量級(jí)版本，適用于一個(gè)主節(jié)點(diǎn)（CAN FD light規(guī)范稱為 Commander)，和許多從節(jié)點(diǎn)（CAN FD light規(guī)范稱為 Responder)的低成本應(yīng)用，目前已納入ISO 11898-1:2024的文件。

如今，CAN XL協(xié)議已具備2048字節(jié)的有效載荷，數(shù)據(jù)速度高達(dá)20 Mbit/s。CAN XL協(xié)議由CiA的610-1規(guī)范起草，作為ISO-11898文件的一部分進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。此外， AUTOSAR的軟件規(guī)范中已將CAN XL作為標(biāo)準(zhǔn)軟件模塊。

從CAN 2.0，CAN FD到CAN XL，CAN技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化之旅實(shí)現(xiàn)了車載網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)速率從“自行車”（1 Mbit/s），“綠皮車”（8 Mbit/s），到“復(fù)興號(hào)”（20 Mbit/s）的跨越與突破，在滿足了智能網(wǎng)聯(lián)汽車常用車載應(yīng)用對(duì)低速率總線到較高速率總線需求的同時(shí)，提升了數(shù)據(jù)傳輸效率，并幫助使用者降低系統(tǒng)成本。相關(guān)ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布及補(bǔ)充完善正是對(duì)CAN總線優(yōu)秀性能及可靠性的強(qiáng)勁背書。

本次ISO 11898：2024標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布不僅國(guó)際認(rèn)可了CAN XL和CAN FD light技術(shù)的規(guī)范性，而且對(duì)于汽車行業(yè)意義重大。通過(guò)定義統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范，汽車制造商和供應(yīng)商可基于標(biāo)準(zhǔn)框架進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)更先進(jìn)的功能和應(yīng)用，同時(shí)確保新技術(shù)能夠與CAN總線兼容，有利于減少研發(fā)過(guò)程中的重復(fù)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作，降低了開發(fā)成本和時(shí)間。

此外，ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為相關(guān)法規(guī)和政策的指定提供了技術(shù)依據(jù)，有助于政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)確保汽車電子系統(tǒng)的安全性和可靠性。

CAN技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化之旅仍在如火如荼地進(jìn)行，未來(lái)將會(huì)有更多的功能轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)。博世作為汽車IP技術(shù)的先驅(qū)之一，將致力于為客戶提供高品質(zhì)、系統(tǒng)性的產(chǎn)品和服務(wù)，助力車聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的蓬勃發(fā)展。