現場總線CAN-bus在現代化的智能樓宇、小區安防中的應用

前言

隨著社會生活方式的不斷變化，科技的不斷進步，人們要求更加人性化、智能化的生活條件。不用事必躬親，盡可能地讓智能系統代替手工方式，來進行有效的管理和執行。當前越來越復雜的交通狀況，如行路難、停車難等問題大大降低了城市的工作和生活效率，迫使我們尋找一個能夠方便解決問題的辦法。

智能化的停車場便在這樣的背景下應運而生了。智能停車場的產生不但規范了城市交通管理和車輛管理水平，擴充了城市的容量，在安全防范方面也有巨大的保障，同時還能方便的和其他智能系統接口（如智能大廈、智能小區等），組成更完善的物流及設備管理系統。
　　
智能停車場通訊現狀

目前停車場的智能化程度不一，管理也缺乏有序性，設施之間也通用性也較差，造成系統集成商和用戶的設備選型品種較少，實現的功能不全，系統特點不鮮明等不足。

按智能停車場的通訊方式分析，早期的一部分廠商采用了串行的RS-485總線或RS-232總線作為設備之間的通訊方式；同時，有一部分先進的廠商已經采用了CAN-bus總線或以太網EtherNet作為網絡通訊方式。

采用RS-232方式通訊的停車場系統有非常大的局限性，只能實現點對點操作，中央處理器的負擔較大，不便于系統擴充，可通訊距離非常短，不適于遠程操作；而且，系統成本較高。采用RS-485總線的系統在整體性能上好于RS-232的系統，因其是總線形式，方便擴充，但是隨著停車場系統智能化程度要求越來越高，功能越來越強，總線的節點越來越多的情況下，RS-485的總線效率低、系統的實時性差、通訊的可靠性低、后期維護成本高、網絡工程調試復雜、傳輸距離不理想、單總線可掛接的節點少、應用不靈活等不足和缺陷逐漸體現出來；智能停車場的系統擴展也受到RS-485本身的制約，越來越不能適應大中型智能停車場的控制需要。

先進的的CAN-bus總線通訊系統是智能停車場的主流發展方向。使用這種工業級的通訊方式，可以保證通訊數據的可靠性、實時性；并且，實際建設中，CAN-bus總線成本和RS-485方式成本大體相當，甚至，在較大型的停車場系統中，CAN總線的整體成本還略低于RS-485系統。由于CAN總線容錯性能好，可以大大降低后期的維護、維修、擴充成本。但是，目前的智能停車場多數采用了CAN-bus總線和RS-232、RS-485通訊混合使用的方式，在一定程度上會造成網絡負載不平衡，限制了CAN-bus總線發揮最大限度的性能優勢。

下面將以CAN-bus總線組建的停車場收費和管理系統為例，介紹一整套的智能停車場改進方案，從而體現出CAN-bus總線的整體優勢。
　　
智能停車場CAN-bus方案

1、CAN-bus簡介

CAN（Controller Area Network）總線最早由德國BOSCH公司提出，主要用于汽車內部測量與控制中心之間的數據通信。由于其良好的性能，在世界范圍內廣泛應用于其他領域當中，如工業自動化、汽車電子、樓宇建筑、電梯網絡、電力通訊和安防消防等諸多領域，并取逐漸成為這些行業的主要通訊手段。

現場總線CAN-bus的特點：

1、國際標準的工業級現場總線，傳輸可靠，實時性高；

2、傳輸距離遠（最遠10KM），傳輸速率快（最高1Mbps）；

3、單條總線最多可接110個節點，并可方便的擴充節點數；

3、總線上各節點的地位平等，不分主從，突發數據可實時傳輸；

4、非破壞總線仲裁技術，可多節點同時向總線發數據，總線利用率高；

5、出錯的CAN節點會自動關閉并切斷和總線的聯系，不影響總線的通訊；

6、報文為短幀結構并有硬件CRC校驗，受干擾概率小，數據出錯率極低；

7、對未成功發送的報文，硬件有自動發功能，傳輸可靠性很高；

8、具有硬件地址濾波功能，可簡化軟件的協議編制；

9、通訊介質可用普通的雙絞線、同軸電纜或光纖等；

10、CAN-bus總線系統結構簡單，性價比極高。