一、什么是CAN总线
CAN总线
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有
力的技术支持。CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较
之目前许多RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言, 基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性：
首先,
CAN控制器工作于多主方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据,且CAN协议
废除了站地址编码,而代之以对通信数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到相同的数据,这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性
强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统,通信方式也只能以主站轮询的方式进行,系统的实
时性、可靠性较差;
其次,CAN总线通过CAN控制器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连,而CANH端
的状态只能是高电平或悬浮状态,CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中,当系统有错误,出现多节点同时向总线发送数
据时,导致总线呈现短路,从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不受影响,从而保证
不会出现象在网络中,因个别节点出现问题,使得总线处于“死锁”状态。
而且,CAN具有的完善的通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯
片来实现,从而大大降低系统开发难度,缩短了开发周期,这些是只仅仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。另外,与其它现场总线比较而言,CAN总线是
具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。这些也是目前 CAN总线应用于众多领域,具有强劲的市场竞争力的重要
原因。
CAN (Controller Area Network)即控制器局域网络,属于工业现场总线的范畴。与一般的通信总线相比,
CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。由于其良好的性能及独特的设计,CAN总线越来越受到人们的重视。它在汽车领域上的应用是最广泛
的,世界上一些著名的汽车制造厂商,如BENZ(奔驰)、BMW(宝马)、PORSCHE(保时捷)、ROLLS-ROYCE(劳斯莱斯)和JAGUAR
(美洲豹)等都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。同时,由于CAN总线本身的特点,其应用范围目前已不再局限于汽
车行业,而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。CAN已经形成国际标
准,并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。其典型的应用协议有： SAE J1939/ISO11783、CANOpen、
CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。
二、主流物联网协议选择：MQTT、CoAP 还是 LwM2M？
主流物联网协议选择需根据具体场景和需求来决定，MQTT、CoAP和LwM2M各有其适用场景和优势：
MQTT：
技术特性：以发布/订阅模式通信，轻量级且易于实现。
适用场景：适用于物联网、车联网、工业物联网等需要实时数据传输和大规模设备连接的场景。
相银升对优势：高效的消息传递机制，支持QoS等级，确保消息的可靠传输。
CoAP：
技术特性：专为受限设备和网络环境设计，轻量级且开销低。
适用场景：适用于资源受限的设旁搏饥备，如传感器、智能家居设备等，以及网络不稳定或带宽有限的场景。
相对优势：支持RESTful风格交互，易于与Web服务集成；运返开销低，适合在资源受限的环境中运行。
LwM2M：
技术特性：专为设备管理设计，具备REST风格和简单数据结构。
适用场景：适用于资源有限的终端设备管理，如远程配置、监控和故障排查等。
相对优势：提供了设备管理所需的一系列标准功能，如设备发现、注册、配置更新等；易于与现有IT系统集成。
总结： MQTT更适合需要实时数据传输和大规模设备连接的场景。 CoAP更适合资源受限和设备网络环境不稳定的场景。 LwM2M更适合对终端设备进行远程管理和配置的场景。
在选择物联网协议时，需要综合考虑具体场景、设备性能、网络环境以及业务需求等因素。
三、物联网物理层、数据链路层通信协议大盘点，看完一目了然！
物联网物理层、数据链路层通信协议主要包括以下几类：
一、近距离通信协议 RFID：基于ISO/IEC定义的五种频段协议，主要用于电子身份识别和一卡通等场合，具有非接触式识别的特点。 NFC：一种短距离无线技术，支持非接触式数据传输，广泛应用于门禁系统、移动支付等场景，为用户提供便捷的交互体验。 Bluetooth：遵循2.4GHz频段的全球规范，广泛应用于智能家居设备连接、导航定位、音频无线传输等领域，具有低功耗、高兼容性的特点。
二、远距离蜂窝通信协议 GSM、LTE、NBIOT、WCDMA、TDLTE：这些协议常用于2G、3G、4G、5G网络，支持远距离、高速率的无线通信，适用于移动通信、物联网连接等场景。
三、远距离非蜂窝通信协议 ZigBee：一种可靠的无线网络协议，适用于智能家居、工业控制、医疗设备等领域，具有低功耗、自组织网络的特点。 LoRa：一种调制技术，支持多种协议如LoRaWAN、CLAA和LoRa私有网络，主要应用于ToB市场，如智慧城市、农业监测等场景，具有远距离、低功耗的优势。
四、有线通信协议 USB：已发展至第三代，具有极高的传输速度，广泛用于硬件设备之间的连接和数据传输。 RS232：一种异步传输标准，适用于短距离、低传输速率的通信场景，如计算机与外设的连接。 RS485：作为RS232的升级版，支持多机通信，传输距离可达1KM以上，适用于工业控制、自动化设备等场景。
以上各类协议在物联网领域各有其独特的适用场景和优势，用户可根据具体需求选择合适的通信协议。