Co to jest szyna CAN i dlaczego jest tak istotna w monitoringu pojazdów?

Jeżeli zastanawiasz się, skąd systemy monitoringu GPS (takie jak rozwiązania oferowane przez SignatiGPS) są w stanie pobierać tak wiele szczegółowych informacji na temat pojazdu – np. o prędkości (bez korzystania z sygnału GPS), przebiegu, zużyciu paliwa czy czasie pracy silnika – odpowiedzią jest właśnie szyna CAN.

Czym jest szyna CAN?

Szyna CAN (Controller Area Network) to standard komunikacji zaprojektowany w latach 80. przez firmę Bosch, który szybko zyskał status międzynarodowego standardu (ISO 11898). W dużym skrócie, jest to sieć pozwalająca elektronicznym modułom w pojeździe (np. sterownikom silnika, ABS, systemom poduszek powietrznych, klimatyzacji, a także desce rozdzielczej) na wymianę danych w sposób niezawodny i w czasie rzeczywistym.

W praktyce oznacza to, że każdy element samochodu odpowiedzialny za gromadzenie danych lub realizację określonych funkcji może wysyłać informacje do pozostałych komponentów. Dzięki temu, gdy system monitoringu podłączy się do szyny CAN, może „odczytywać” wiele parametrów bezpośrednio z poszczególnych sterowników pojazdu.

Dlaczego CAN jest tak przydatny w monitoringu GPS?

Wbrew nazwie „monitoring GPS” nie musi ograniczać się wyłącznie do danych z satelitów. Współcześnie, systemy takie jak SignatiGPS rozszerzają funkcje lokalizacyjne o precyzyjne dane z pojazdu:

1. Prędkość i przebieg (bez GPS)
   Odczyt rzeczywistej prędkości pojazdu z czujników kołowych bywa dokładniejszy niż z sygnału satelitarnego (zwłaszcza w tunelach lub w terenie zurbanizowanym). Dodatkowo przebieg (odometr) pobierany z CAN jest wartością referencyjną dla pojazdu i uważany za najbardziej wiarygodne źródło danych o przejechanych kilometrach.
2. Poziom paliwa i zużycie
   Zamiast polegać jedynie na tankowaniach czy ręcznym rejestrowaniu zużycia, system podłączony do szyny CAN jest w stanie w czasie rzeczywistym monitorować, ile paliwa znajduje się w baku i jak szybko jest ono zużywane.
3. Czas pracy silnika
   Dane z CAN pozwalają na dokładne naliczanie motogodzin. Ma to znaczenie zwłaszcza w maszynach budowlanych, rolniczych czy autobusach, gdzie czas pracy silnika jest ściśle powiązany z harmonogramem serwisowym.
4. Stan techniczny i inne parametry
   W zależności od rodzaju pojazdu i stopnia zaawansowania jego elektroniki, można odczytywać także informacje o błędach diagnostycznych, obrotach silnika, temperaturze chłodnicy, ciśnieniu oleju czy nawet stylu jazdy kierowcy.

Wszystkie te dane są następnie przekazywane do systemu monitorującego (np. platformy online SignatiGPS), gdzie mogą być przetwarzane, analizowane i prezentowane w formie czytelnych raportów i wykresów.

Krótka historia i zastosowanie CAN

Standard CAN został zaprojektowany w 1983 roku, a pierwszy oficjalny prototyp zademonstrowano w 1986. W ciągu kolejnych lat stał się podstawą komunikacji w przemyśle motoryzacyjnym. Obecnie jest to jeden z najpopularniejszych sposobów wymiany danych w pojazdach wszelkiego typu – od samochodów osobowych, poprzez ciężarówki, aż po maszyny rolnicze czy budowlane.

Dlaczego zdobył taką popularność?

• Niezawodność: CAN jest odporny na zakłócenia elektryczne i pozwala na detekcję oraz korekcję błędów transmisji.
• Skalowalność: Do jednej magistrali można podłączyć wiele modułów (sterowników), a przy tym sama instalacja wymaga stosunkowo niewielkiej liczby przewodów.
• Elastyczność: Może być stosowany w pojazdach różnej wielkości i przeznaczenia, od małych aut osobowych po wielkie maszyny przemysłowe.

Aktualny stan wykorzystania szyny CAN

Współczesne pojazdy najczęściej wyposażone są w szynę CAN już na etapie produkcji. Wielu producentów stosuje też warianty takie jak CAN FD (CAN with Flexible Data-Rate), która oferuje większą przepustowość i umożliwia transfer większej ilości danych w krótszym czasie.

Dla branży telematycznej (monitoring i zarządzanie flotą) jest to ogromna zaleta, bo rozwój standardu CAN zapewnia możliwość pobierania i przesyłania coraz obszerniejszych pakietów informacji.

Przyszłość standardu CAN

Mimo pojawiających się nowych standardów (takich jak Ethernet w motoryzacji) oraz zwiększających się wymagań dotyczących transferu danych w samochodach autonomicznych, CAN nadal będzie odgrywał kluczową rolę przez wiele lat. Modernizacje w postaci CAN FD czy łączenie różnych magistral sprawiają, że sieć CAN jest wciąż doskonalona, by sprostać wyzwaniom współczesnej motoryzacji:

• Elektronika w pojazdach elektrycznych – pojazdy EV również korzystają z magistrali CAN, co pozwala monitorować np. stan baterii czy efektywność rekuperacji.
• Autonomiczne systemy sterowania – wiele czujników w samochodach autonomicznych komunikuje się przez CAN, chociaż w niektórych aspektach zastępowany jest szybszymi magistralami.
• Integracja z systemami zdalnymi – coraz więcej urządzeń IoT i systemów chmurowych w branży flotowej łączy się z CAN, by w czasie rzeczywistym dostarczać jeszcze dokładniejsze informacje na temat stanu i położenia pojazdów.

Korzyści dla firm i kierowców

Dane z CAN znajdują zastosowanie nie tylko w dużych firmach transportowych, ale również w mniejszych flotach i u indywidualnych użytkowników. Przydają się przy:

• Planowaniu tras (w oparciu o realne zużycie paliwa i aktualny stan pojazdu),
• Rozliczeniach kierowców (np. kontrolowanie stylu jazdy, oszczędzanie paliwa, unikanie przekroczeń prędkości),
• Optymalizacji przeglądów i napraw (na podstawie rzeczywistego przebiegu, pracy silnika i wykrytych usterek),
• Zapobieganiu kradzieżom paliwa (analiza wykrytych gwałtownych spadków poziomu paliwa),
• Możliwość użycia immbolizera CAN.

Podsumowanie

Szyna CAN to fundament nowoczesnej motoryzacji i podstawa rozwoju wielu usług w zakresie telematyki i monitoringu. Dla systemów takich jak nasz SignatiGPS oznacza to dostęp do nieocenionych informacji z „wnętrza” pojazdu – od aktualnej prędkości, poprzez spalanie, aż po szczegółowe dane diagnostyczne i odczyt błędów.

Choć nowe technologie komunikacyjne w motoryzacji wciąż się rozwijają, CAN nadal pozostaje główną „arterią” łączącą podzespoły auta i umożliwiającą sprawną wymianę danych. Dzięki temu każdy, kto korzysta z rozwiązań monitoringu pojazdów, może liczyć na coraz bardziej zaawansowane i dokładne informacje, pozwalające na jeszcze lepsze zarządzanie flotą czy dbanie o własny pojazd.

Piotr Fuz