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使用宜联IOT中继宝盒解决无人车与管理后台通讯

CAN协议，‌即控制器局域网（‌Controller Area Network）‌协议，‌是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，‌广泛应用于汽车行业以及工业自动化领域。‌它是世界上应用最广泛的现场总线之一，‌特别是在无人驾驶系统中扮演着关键角色。

‌CAN协议的主要特点包括：‌

高实时性：‌CAN协议提供实时支持，‌确保了无人车在复杂环境下的快速响应。‌

高可靠性：‌具有检错能力，‌能够检测出产生的任何错误，‌保证了数据传输的准确性。‌

高速传输：‌传输速率高达1Mb/s，‌满足无人车对数据传输速度的需求。‌

灵活的寻址方式：‌具有11位的寻址能力，‌可以满足无人车中不同传感器和控制模块的通信需求。‌

强大的扩展性：‌CAN协议支持从位速率最高可达1Mbps的高速网络到低成本多线路的50Kbps网络，‌适应不同应用场景。‌

CAN协议的工作原理基于数据链路层，‌包括MAC层和LLC层。‌MAC层负责媒介访问控制，‌是CAN协议的核心部分，‌而LLC层则负责逻辑链路控制。‌CAN通信采用半双工通信方式，‌通过差分信号线进行数据传输，‌具有错误恢复和过载功能，‌支持点到点连接、‌广播和组播，‌实现对接收消息的选择过滤。‌此外，‌CAN协议还支持多种帧类型，‌包括数据帧、‌遥控帧、‌错误帧、‌过载帧等，‌以满足不同的通信需求。‌

在无人车系统中，‌CAN协议被用于连接车辆的各个部件，‌如传感器、‌执行器和控制模块等，‌实现车辆状态信息的实时监测和控制指令的快速传递。‌通过CAN总线，‌无人车的各个部件可以有效地进行数据交换，‌确保车辆的安全、‌稳定运行。

 我们用‌CAN协议解决了车辆的各部件、传感器、执行器、控制模块的通讯连接问题，但在新兴智能应用中，我们还需要解决无人车同业务管理后台直接的通讯，例如把无人车终端各部件运行、传感器采集信息发送到业务管理后台进行处理，接受业务后台下发的指令。为了解决无人车终端同业务管理后台的通讯，我们使用武汉宜联科技研发的宜联IOT中继宝盒来解决这个问题。宜联IOT中继宝盒是一款部署在设备边缘用于管理项目现场设备、传感器同业务系统互联互通的边缘服务器设备。具有低延迟、高宽带、高可靠、高安全、易使用、低成本、多协议支持特性。宜联IOT中继宝盒集成了设备接入、数据采集、视频接入、数据转发服务的功能，无疑是解决无人车与后端业务管理平台通讯的理想选择。

‌Modbus协议是一种主从通信协议，广泛应用于工业自动化领域。 它支持多种物理层通信介质，如RS232、RS485、‌TCP/IP网络等，使得不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。Modbus协议采用主/从架构或称为客户端/服务器架构，主设备（客户端）向从设备（服务器）发送请求并等待响应。

Modbus协议的基本特性：

Modbus协议定义了设备之间的通信规则，包括设备地址、功能码、数据值等。每个从设备会将数据包中的设备地址与自己的设备地址对比，如果地址相同，则接收该数据包，并向主设备返回带有状态字和数据的响应报文。

Modbus协议支持的数据类型包括‌布尔量和寄存器，寄存器类型有‌线圈、‌离散输入、‌输入寄存器、‌保持寄存器等，每个基本表允许单个地选择65536个数据项，并可将其读写操作设计成可以越过多个连续数据项直到数据大小规格限制。

Modbus协议的实现：

Modbus协议的实现包括‌Modbus RTU和Modbus TCP/IP等。Modbus RTU是简单的串行协议，使用‌RS-232或‌RS-485传输数据包。而Modbus TCP/IP则是Modbus协议在以太网上的实现，它保留了Modbus协议的核心功能和数据模型，但对消息封装进行了调整，使其符合TCP/IP的要求。

Modbus协议的应用：

Modbus协议因其开放性和标准化程度高，广泛应用于各类自动化系统集成中，实现综合监控和管理。它降低了系统集成成本和维护难度，即使硬件设备各异，也能通过统一的Modbus接口进行通信。

Modbus协议因其开放性和标准化程度高已经行业内的广泛使用，宜联IOT中继宝盒提供了Modbus主站功能实现了对各领域使用Modbus协议设备的通信连接。但现在问题来了，无人车使用的是现场总线CAN协议通信标准，宜联IOT中继宝盒提供的Modbus协议通讯支持，can总线如何支持MODBUS ？如何让can总线通讯设备接入宜联IOT中继宝盒？

CAN总线是一种用于汽车和工业自动化领域的通信协议，‌而MODBUS是一种广泛应用于工业电子设备的通信协议。‌为了实现CAN总线和MODBUS之间的通信，‌可以使用CAN转MODBUS网关。‌这种网关的作用是将CAN信号转换为MODBUS可以识别的信号，‌反之亦然，‌从而使得原本基于CAN的设备能够与基于MODBUS的设备进行通信。

使用CAN转MODBUS网关的过程大致包括以下几个步骤：‌

硬件连接：‌首先需要将CAN转MODBUS网关的CAN接口与CAN设备连接，‌确保连接稳定可靠。‌同时，‌将网关的MODBUS接口（‌如RS485或RS232）‌与MODBUS设备连接，‌同样要确保连接稳定可靠。‌

软件配置：‌配置软件准备，‌包括下载并安装与CAN转MODBUS网关兼容的配置软件。‌在配置软件中，‌将网关的nodeID设置为0，‌以便允许下载配置信息。‌在nodeID设置为0的状态下，‌通过配置软件下载配置信息。‌配置成功后，‌会弹出“配置成功”的窗口。‌随后，‌关闭串口后，‌将nodeID设置为期望的值。‌如果nodeID设置在128到255之间，‌SYS灯会快闪，‌表示nodeID设置错误，‌此时需要将nodeID设置为有效值。‌

电源设置：‌确保网关的电源连接正确，‌电压范围在9~24V之间。‌如果设备支持双电源冗余，‌可以接两个电源以增加可靠性。‌

数据配置：‌设置CANopen参数和MODBUS参数，‌如波特率、‌从站地址等。‌数据映射是将CANopen设备的数据映射到MODBUS设备的寄存器中，‌或者将MODBUS设备的寄存器值映射到CANopen设备中，‌以便两者之间的数据可以相互传递和共享。‌

通过上述步骤，‌CAN总线可以通过CAN转MODBUS网关实现与MODBUS设备的通信，‌从而扩展了CAN总线的应用范围，‌使得基于CAN的设备能够与基于MODBUS的设备进行数据交换和共享。