El CAN (Controller Area Network) es un protocolo de comunicación para la automatización de vehículos, edificios, ascensores y maquinaria industrial. El CAN fue desarrollado por el grupo Roberto Bosch de Alemania en 1986 como respuesta a un problema del sector de la automoción. Las entonces comunicaciones extremo-a-extremo en un coche resultaba en un cableado pesado, complejo y caro. Por lo tanto, Bosch inventaron un protocolo de bus de 2 hilos basado en comunicaciones broadcast, donde además cada nodo sería capaz de conectarse y desconectarse sin afectar a los demás nodos (sistema descentralizado / distribuido). Encima, el bus ofrece altas prestaciones contra errores de transmisión, ruidos electromagnéticos y fallos internos en los dispositivos conectados al bus, características imprescindibles para sistemas críticos y soluciones con altos requisitos de fiabilidad.
En vez de direcciones, el protocolo CAN está basado en mensajes, donde el identificador de cada mensaje define el contenido y prioridad de la información transmitida. El arbitraje del bus CAN está basado en la no-destrucción de mensajes, donde el mensaje de más alta prioridad gana la contención del bus en caso de conflicto. Esto da un grado de determinismo más alto que sus competidores como Ethernet que tiene un arbitraje basado en la destrucción (y la retransmisión) de tramas conflictivas. Actualmente el CAN está estandarizado bajo el ISO-11898 y gestionado por la Asociación de Fabricantes y Usuarios CAN-in-Automation (CiA) basada en Alemania. Por encima de CAN (OSI Nivel 1 y 2) existen varios protocolos de alto nivel, específicamente diseñados para sectores diferentes.
Características Técnicas
Las principales características de CAN son:
- Su alta fiabilidad en entornos ruidosos gracias al control de errores y la retransmisión automática de tramas erróneas (el ruido en un coche pueden llegar a +/- 400V).
- Su jerarquía Multi-Master facilita la redundancia y tolerancia contra nodos defectuosos. Los nodos pueden conectarse y desconectarse sin afectar al sistema.
- Comunicaciones basadas en prioridades de mensajes en vez de direcciones. Esto garantiza la integridad de datos y es especialmente útil para entornos críticos e industriales.
- Longitud máxima de 1000m (a 40Kbps). 5. Velocidad máxima de 1Mbps (con una longitud de 40m).
Características Comerciales
Las principales ventajas de CAN desde un punto de vista comercial son:
- Hay más de 15 fabricantes de chips CAN (incluye Philips, Freescale (Motorola), NEC, Intel, Infineon (Siemens) y Microchip), por lo tanto soluciones basadas en CAN son muy económicas por la competitividad del sector.
- La CiA está apoyada por más de 400 empresas y más de 200 millones de chips CAN son vendidos cada año, sobre todo para el sector de la automoción. Esto significa una alta demanda del mercado, una alta inversión por cada fabricante y por lo tanto un alta presencia en el mercado de bus de campo para el futuro.
- CAN es una tecnología probada durante los últimos 15 años en entornos difíciles y ruidosos, por lo tanto otros sectores como el industrial, la construcción y la automatización de edificios pueden ver la tecnología CAN como una solución altamente fiable, probada y económica.
- Existen implantaciones en sectores como la automatización de fábricas, edificios, ascensores, sector ferroviario, automoción, sector marítimo, aviones, aeronaves, maquinaria agrícola y procesos industriales, por lo tanto CAN es muy extendido y probado en entornos muy diversos.
