基于CAN-bus和以太網的區域信息管理系統

2.4以太網方案

基于802.3規范的“以太網+TCP/IP”已成為互連網技術中應用最普遍的技術，可以實現數據的遠程傳輸。但以太網的本質特點是采用CSMA/CD的介質訪問控制技術，容易產生“節點”碰撞，無法保證數據的實時性/有效性；而且，實現以太網節點的硬件成本、軟件開發費用也大大高于其他各種方式。

國外正在研究與CAN-bus網絡結合的以太網方案（EtherNET/IP，簡稱CIP），稱為工業以太網，構建可以保證實時性能的網絡傳輸方案。與底層的CAN-bus網絡（設備網）結合，也是未來以太網發展的必然趨勢。

2.5方案選定

根據以上分析、比較，CAN-bus網絡方案比較合理，具有較多的優勢；另外，考慮系統將來的升級擴展能力、維護管理方式，CAN-bus的優勢更加明顯，可以優先考慮。

三、設備網與信息網的網關

連接設備網與信息網的網關可以采用2種方式實現：通用PC終端或嵌入式網關。

3.1通用PC終端

在通用PC終端中安裝1個標準以太網接口卡和1個PCI-5110接口卡（或USBCAN-I接口卡），即可以方便地實現一個連接設備網（CAN-bus網絡）與信息網（以太網）的網關。

所有的程序開發工作可以在PC平臺上完成，使用VC++、VB、Delphi、C++Builder等高級語言來實現。所有ZLGCAN接口卡均可以工作在Win98/Win2K/WinXP/Linux操作系統下，提供有OPC接口庫、開發示范，支持在各種當前流行組態軟件下直接運行。

應用程序是一個根據用戶的具體要求而設計的用戶層應用軟件。它可以是一個Win32監控程序或網絡數據庫（記錄CAN節點設備數據）軟件等；甚至可能是CAN節點設備的服務器軟件，為設備提供較復雜的數據處理工作。

所有的CAN-bus節點組成一個虛擬網段，CAN設備管理服務器是企業以太網中的任一控制節點。連在以太網上的WinNT服務器安裝專用網絡管理軟件，就可讓合法的工程技術人員遠程管理CAN-bus節點設備；通過以太網，可同CAN-bus節點設備進行數據通信。這樣，服務器就可以使用WEB發布方式，向網絡客戶提供動態交互式瀏覽網頁等功能。

3.2嵌入式網關

如果系統具有不斷電運行或功耗等其他指標方面的要求，則使用嵌入式網關（CAN轉以太網）將令系統具有更好的靈活性，不僅硬件成本低、而且運行更可靠。

嵌入式網關可以通過一個基于8bit/32bitMCU的平臺實現。其基本硬件由基本CPU部分、CAN-bus接口、以太網接口組成，可以采用集成TCP/IP協議的單片機外加CAN收發器和控制器，也可采用集成CAN控制器的單片機外加CAN收發器和網絡芯片。軟件模塊由CAN控制器協議轉換模塊、以太網控制器協議轉換模塊組成。

嵌入式網關的組成框圖如下圖所示。

四、基本功能的設備節點

一個CAN-bus網絡中的節點由具體應用電路與CAN-bus接口組成。