医疗、能源将成为CAN总线技术新领地

2007-11-19 10:56:41来源: 电子工程专辑 关键字:嵌入  客户  安全  高速

  CAN总线刚出现的时候,是作为轿车内的控制器连网手段。在非营利组织CiA (CAN in Automation)的推动下,CAN正在向更多的应用领域渗透。

  虽然汽车仍将是CAN技术的自留地,但支持者预期许多新的领域可能应用这种“嵌入网络”。正如CiA总经理Holger Zeltwanger所言,一旦CANopen协议完成标准化,厂商就可以利用该标准“把它们的应用与产品扩散到全新的市场”。有些人把CAN技术称为“嵌入网络”。

  在纪念成立15周年的活动期间,CiA在慕尼黑召开的一个记者会上介绍了标准化的进展情况,以及CAN阵营的变化。虽然CiA会员数量在过去三四年里一直停滞在400个左右,但2007年其会员急剧增加。“在过去几年里,会员数量一直止步不前,因为许多CAN和CANopen用户企业已经入会,”Zeltwanger解释道,“目前会员数量开始上升,表明出现了新应用和新市场。”现在,CiA有517个会员,几乎有700家供应商在销售CAN产品。

  德国汽车技术供应商Vector Informatik的南方客户中心经理Christoph Dallmayr认为,虽然其它网络技术将在汽车电子领域中扩大份额,但CAN将继续控制这个市场。据Dallmayr,在每年生产的7亿个CAN节点中,约有6亿个进入了汽车应用。但是,FlexRay系统将抢占高端与特别强调安全的应用,其节点数量将急剧增加。另外,司机辅助系统将逐渐通过FlexRay连网。

  长期来看,Dallmayr预计另一种不必与汽车实时及可靠性要求相关联的连网技术,在汽车中的节点数量将“大幅增长”,这种技术是Ethernet。Dallmayr表示,从下一个10年中期左右开始,需要传送的用于诊断的数据数量大增,将需要高速网络。此外,Dallmayr认为Ethernet将会在信息娱乐领域有力地与MOST 150竞争,MOST 150是MOST总线的未来宽带方案。Dallmayr表示:“目前这两个阵营正在进行激烈的争论。”

  不管这种争论的结果如何,都不会影响CAN在汽车中的地位。CAN通常用于车身应用。Dallmayr认为,出于成本效益和通用性原因,CAN在这个领域将长期保持没有对手的局面。

  医疗设备

  对于医疗电子应用来说,CAN和CANopen并不是全新的技术。但是,有些厂商认为,CAN在该领域拥有很大的增长潜力。但Ixxat Automation的首席技术官Christian Schlegel认为,CAN的机会因应用而不同。

  例如,对于在医院层面上传输图像数据,他认为Ethernet就足够了。但是,控制数据或者参数等时间关键数据必须在设备层面上传输,他认为CAN此时是理想的解决方案。Schlegel表示:“高数据可靠性、短等待时间、在MRI扫描仪等恶劣环境下的高物理强壮性与固定拓扑,使得CAN总线和CANopen协议优于Ethernet。”在MRI扫描仪中,磁场强度很高。

  由于在医疗电子设备中许多现有基于CAN的解决方案在较高的层上使用自有协议,目前几个SIG(特别兴趣小组)正在研究标准CAN协议。例如,医疗设备SIG正在推动一个用于X射线机的CANopen协议,医疗附加设备SIG在研究注射设备和心电图设备。

  其它小组在研究急性护理环境下的病人处理设备或者实验室自动化。医学信息与创新技术中心(CIMIT)是由麻省理工学院(MIT)与麻省总医院组建的一个机构,正在准备一个用于手术室的协议。另外,该机构目前在把ISO11073/IEEE1073标准映射到CANopen方面取得进展。最近,CiA 425协议已得到美国食品与药物管理局(FDA)的批准,使不同厂商生产的影像扫描仪(如CT)和注射器系统实现了互操作。

  Schlegel相信,长期来看,CAN相关技术将在医院占有一席之地。通过特殊的网关与医院主干网络连接,CAN将把设备连网以实现控制应用。Schlegel总结道:“对于医院来说,CANopen提供了实时能力、容错灵活性,以及设备与服务的可用性。”

  在其它PHY层的潜在CANopen应用

  CANopen的一个相对较新的应用领域是发电。尤其是在大型光伏发电设施中,太阳能电池板必须调整到面对太阳的方向,CAN比其它技术具有明显的优势。太阳能公司Conergy AG的监控与控制产品经理Marc Hamer介绍说,虽然CAN总线不能组成环状拓扑或者网状网络以实现更好的冗余,但其能源效率高于Ethernet。提到该公司在西班牙建立的一个具有340个网络节目的2-MW设施,Hamer称CAN与Ethernet之间的能耗差距一天累计下来可达几千欧元。

  近期,CAN in Automation计划推出一系列新的CANopen协议。例如用于物理门禁系统(具有各自的开关机制的门)、电梯。同时CiA在对现有的用于卡车的CANopen协议进行改进。如CiA 444,面向吊车附加设备。Zeltwanger表示:“该规格在吊架控制系统与吊车之间创建了一个标准化的接口,使得物流业的集装箱处理系统能够把吊架控制系统或者跨车单元连接起来,与吊车互操作,不管设备来自哪家制造商。”

  标准化工作似乎近期难以完成。“还有许多东西能够标准化,而且应该标准化,”Zeltwanger表示。这位CiA经理甚至能想像到利用不同的PHY层来代替CAN总线,以实现“CANopen over Ethernet”之类的潜在结构。

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编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/others/200711/46.html
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