Como usar a rede CAN para melhorar a gestão dos seus veículos
A rede CAN, sigla para Controller Area Network, é um sistema de comunicação entre os módulos de controle de um veículo.
Ela permite que os dados sejam transmitidos de forma rápida e segura, otimizando o desempenho e a segurança do veículo. Neste texto, você vai aprender o que é a rede CAN, como ela funciona, quais são as suas vantagens e como fazer a instalação desse sistema em seus veículos.
Se você tem interesse em saber mais sobre esse assunto, continue a leitura e descubra tudo o que você precisa saber sobre a rede CAN.
Rede CAN o que é?
Conceito e origem
A rede CAN foi desenvolvida pela empresa alemã Robert Bosch, em 1980, para simplificar o sistema eletroeletrônico dos veículos. Antes da rede CAN, cada componente do veículo tinha uma fiação própria, o que tornava o sistema complexo, pesado e sujeito a falhas. Com a rede CAN, os componentes se comunicam por meio de um barramento de dois fios trançados e não blindados, chamados de CAN_H (CAN High) e CAN_L (CAN Low). Esses fios levam as informações de um módulo para outro, eliminando componentes em excesso e reduzindo os custos e o consumo de energia.
Características
Baseada no conceito de multi-mestre, ou seja, qualquer módulo pode enviar ou receber dados pela rede. Além disso, ela usa o protocolo CSMA/CD with NDA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection with Non-Destructive Arbitration), que significa que os módulos verificam o estado do barramento antes de enviar uma mensagem e cedem a prioridade para as mensagens mais importantes. Assim, evita-se as colisões e garante-se a eficiência da comunicação.
Também é classificada como par trançado diferencial, pois os dados são interpretados pela diferença de potencial entre os fios CAN_H e CAN_L. Isso atenua os efeitos das interferências eletromagnéticas, que podem prejudicar a qualidade do sinal. Outra característica é o uso do código NRZ (Non Return to Zero), que significa que cada bit (0 ou 1) é transmitido por um valor de tensão específico e constante.
A velocidade de transmissão dos dados depende do comprimento do barramento. Quanto maior o barramento, menor a velocidade. A maior taxa de transmissão especificada é de 1 Mbps para um barramento de 40 metros. A Figura 1 mostra a relação entre o comprimento da rede e a taxa de transmissão.
Como funciona a rede CAN?
Estrutura das mensagens
O funcionamento da rede CAN consiste no envio e no recebimento de mensagens entre os módulos conectados ao barramento. Cada mensagem tem um código identificador, que define qual é o dado transmitido e qual é a sua prioridade. Quanto menor o código identificador, maior a prioridade da mensagem. Por exemplo, uma mensagem com o código 0000 tem mais prioridade do que uma mensagem com o código 1111.
Cada mensagem é composta por quatro partes: identificador, controle, dados e CRC (Cyclic Redundancy Check). O identificador é o código que define o tipo e a prioridade da mensagem. O controle é um campo que indica quantos bytes de dados estão sendo enviados (de 0 a 8). Os dados são as informações propriamente ditas, como velocidade, temperatura, pressão etc. O CRC é um campo que verifica se houve algum erro na transmissão dos dados.
Processo de comunicação
Quando um módulo quer enviar uma mensagem pela rede, ele verifica se o barramento está livre. Se estiver livre, ele envia o identificador da mensagem. Se houver outro módulo enviando uma mensagem ao mesmo tempo, eles comparam os seus identificadores bit a bit. O módulo que tiver o bit mais baixo continua enviando a sua mensagem, enquanto o outro interrompe a sua transmissão e espera uma nova oportunidade. Esse processo é chamado de arbitragem e garante que as mensagens mais prioritárias sejam transmitidas primeiro.
Após o envio do identificador, o módulo envia o campo de controle, os dados e o CRC. Ao final da mensagem, há um bit de reconhecimento (ACK), que é usado pelos outros módulos para confirmar que receberam a mensagem sem erros. Se algum módulo detectar um erro na mensagem, ele envia um bit de erro (ERR), que faz com que o módulo transmissor reenvie a mensagem.
Durante a transmissão dos dados, todos os módulos leem as informações do barramento. Se a informação for relevante para o módulo, ele a armazena em sua memória. Se não for relevante, ele a ignora. Dessa forma, cada módulo recebe apenas as informações que lhe interessam.
Quais são as vantagens da rede CAN?
Benefícios para o desempenho do veículo
A rede CAN oferece diversas vantagens para os veículos que a utilizam, como:
- Maior desempenho: Permite que os módulos de controle se comuniquem de forma rápida e eficiente, otimizando o funcionamento do veículo e evitando falhas e atrasos.
- Maior segurança: Garante que as informações sejam transmitidas de forma segura e confiável, evitando erros e interferências. Além disso, ela permite o monitoramento de parâmetros importantes para a segurança do veículo e dos ocupantes, como freios, airbags, cintos etc.
LR-7540D-G – Módulo Conversor Ethernet para CAN Bus, com 1 CAN, 1 RS-232, 1 RS-485
Benefícios para a economia do veículo
A rede CAN também oferece vantagens para a economia do veículo, como:
- Menor custo: a rede CAN reduz o número de componentes e fios necessários para o sistema eletroeletrônico do veículo, diminuindo o peso, o consumo de energia e os custos de produção e manutenção.
- Maior flexibilidade: a rede CAN permite a adição ou remoção de módulos na rede sem alterar o funcionamento do sistema. Além disso, ela permite a integração com outros sistemas de comunicação, como Bluetooth, Wi-Fi etc.
Como fazer a instalação da rede CAN em seus veículos?
A instalação da Rede CAN em seus veículos pode trazer uma série de benefícios, desde melhorias no desempenho até o aprimoramento da segurança. Este processo, embora técnico, pode ser simplificado em etapas compreensíveis.
Materiais Necessários para a Instalação
Antes de iniciar a instalação da Rede CAN, é essencial garantir que você tenha todos os materiais necessários à mão. Estes incluem:
- Kit de Instalação da Rede CAN: Este kit geralmente contém fios, conectores e terminações essenciais para a configuração da Rede CAN em seus veículos.
- Dispositivo de Telemetria Veicular: Esse dispositivo é crucial, pois captura os dados da Rede CAN e os transmite para uma central de controle por meio da internet.
- Computador ou Smartphone com Acesso à Internet: Você precisará de um dispositivo com acesso à internet para visualizar e analisar os dados transmitidos pelo dispositivo de telemetria veicular.
Passos para a Instalação
A instalação segue um processo relativamente simples, que pode ser dividido em etapas compreensíveis:
1. Escolha do Local para Instalação do Dispositivo de Telemetria Veicular
Primeiramente, é crucial selecionar um local adequado para a instalação do dispositivo de telemetria veicular. Opte por um local discreto e protegido de intempéries e vibrações, garantindo assim a durabilidade e eficácia do dispositivo.
2. Conexão do Dispositivo à Bateria do Veículo
Após escolher o local, é necessário conectar o dispositivo de telemetria à bateria do veículo, seguindo as instruções fornecidas pelo fabricante. Certifique-se de que a conexão seja segura e bem isolada para evitar problemas futuros.
3. Conexão do Dispositivo à Tomada de Diagnóstico (DLC) do Veículo
Utilize o cabo fornecido no kit de instalação para conectar o dispositivo à tomada de diagnóstico (DLC) do veículo. A DLC é um conector padrão que facilita o acesso à Rede CAN do veículo.
I-7540DM-MTCP – Conversor CAN para Ethernet Modbus TCP/RTU
4. Verificação do Funcionamento do Dispositivo
Certifique-se de que o dispositivo está funcionando corretamente. Normalmente, ele apresentará uma luz verde ou azul para indicar a conexão e uma luz vermelha ou laranja para indicar a conexão à internet.
5. Cadastro do Veículo no Site ou Aplicativo do Fabricante
Acesse o site ou aplicativo do fabricante do dispositivo de telemetria e cadastre o seu veículo. Durante o cadastro, será necessário fornecer informações como placa, modelo, ano, entre outras.
Com estes passos, a instalação da Rede CAN em seus veículos estará completa, permitindo o monitoramento dos dados em tempo real, como velocidade, consumo de combustível, distância percorrida e muito mais. Além disso, você receberá alertas sobre eventuais problemas ou irregularidades no veículo.
Em resumo, a instalação da Rede CAN é um processo acessível com o kit adequado e os passos corretos. Ao implementa–la em seus veículos, você poderá otimizar o desempenho, a segurança e a economia, trazendo benefícios significativos para a gestão e manutenção de sua frota.
Com essas informações, você está pronto para começar a instalar a Rede CAN em seus veículos e colher os benefícios dessa tecnologia avançada.
Conclusão
A rede CAN é um sistema de comunicação entre os módulos de controle de um veículo que oferece diversas vantagens para o desempenho, a segurança e a economia do veículo. Ela permite que os dados sejam transmitidos de forma rápida e segura, otimizando o funcionamento do veículo e evitando falhas e atrasos.
A instalação em seus veículos é simples e rápida, bastando seguir os passos que explicamos neste texto. Você vai precisar de um kit de instalação da rede CAN, um dispositivo de telemetria veicular e um computador ou smartphone com acesso à internet.
Com o dispositivo de telemetria veicular, você pode monitorar os dados da rede CAN do seu veículo em tempo real, como velocidade, consumo de combustível, distância percorrida etc. Você também pode receber alertas sobre eventuais problemas ou irregularidades no veículo.
Para adquirir o dispositivo de telemetria veicular, você pode acessar o site da LRI Automação Industrial, uma empresa especializada em soluções de comunicação de dados para automação industrial. Lá você vai encontrar o modelo G-4514PD-4GAU-PAC, que possui tecnologia 2/3/4G, GPS, 8 entradas analógicas, 3 entradas digitais, 3 saídas digitais, 1 relé, 2 portas COM e 1 porta LAN, esse dispositivo é ideal para aplicações que exigem alta confiabilidade, robustez e mobilidade. Ele pode ser usado em diversos tipos de veículos, como caminhões, ônibus, tratores, máquinas agrícolas etc.
Não perca tempo e adquira já o seu dispositivo de telemetria veicular na LRI Automação Industrial e aproveite todos os benefícios da rede CAN em seus veículos.
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