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關鍵詞：
CAN-bus
- 摘要：CAN-bus總線最早由德國BOSCH公司提出，由于其良好的性能，在世界范圍內廣泛應用于如工業(yè)自動化、汽車電子、樓宇建筑、電梯網絡、電力通訊和安防消防等諸多領域，并取逐漸成為這些行業(yè)的主要通訊手段。本文介紹了現場總線CAN-bus在智能樓宇中的應用。
現場總線CAN-bus的特點：
智能小區(qū)
通常所謂的智能小區(qū)技術即是在住宅小區(qū)內采用4C技術（Computer計算機、AutomaticControl自動控制、Communication通訊、ICCard智能卡），建立一個由服務管理中心、接入網和家庭智能化系統(tǒng)組成的信息集成網絡系統(tǒng)，對各種信息實現全面、實時、有效地接收、傳遞、采集和監(jiān)控。為住戶提供一個安全、舒適、便捷、節(jié)能、高效的生活環(huán)境。
小區(qū)智能化系統(tǒng)，通常包括智能家居系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、停車場智能管理系統(tǒng)、全自動遠程集中抄表系統(tǒng)、物業(yè)收費自動查詢催收系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、火災報警與消防聯動控制系統(tǒng)等。安防系統(tǒng)和消防系統(tǒng)是至關重要的，應符合相應的行業(yè)規(guī)范。
在整個小區(qū)系統(tǒng)越來越大、功能越來越多的情況下，各系統(tǒng)之間和系統(tǒng)內部起連接作用的通訊（Communication）系統(tǒng)環(huán)節(jié)的作用和重要性日益增強，并在很大程度上影響到整個小區(qū)系統(tǒng)的性能。
通訊系統(tǒng)也根據功能分為：監(jiān)測控制通訊、音頻與視頻通訊、電信通訊、互聯網等。其中“監(jiān)測控制通訊”的通訊方式是本文討論的重點。
CAN-bus總線
以前絕大部分的智能樓宇系統(tǒng)的數字量、信號控制與采集的通訊都是采用RS-485總線，但是由于RS-485的總線效率低、系統(tǒng)的實時性差、通訊的可靠性低、后期維護成本高、網絡工程調試復雜、傳輸距離不理想、單總線可掛接的節(jié)點少、應用不靈活等不足和缺陷逐漸體現出來，越來越不能適應大中型智能樓宇的控制需要，并且?guī)砀嗟某杀竞途S護費用。雖然許多工程師、生產廠商等提出了改進的方法和建議，但都不能從根本上解決RS-485這些先天性的問題。所以，采用更好性能的通訊系統(tǒng)的措施勢在必行。
CAN（ControllerAreaNetwork）總線最早由德國BOSCH公司提出，主要用于汽車內部測量與控制中心之間的數據通信。由于其良好的性能，在世界范圍內廣泛應用于其他領域當中，如工業(yè)自動化、汽車電子、樓宇建筑、電梯網絡、電力通訊和安防消防等諸多領域，并取逐漸成為這些行業(yè)的主要通訊手段。
現場總線CAN-bus的特點：
1、國際標準的工業(yè)級現場總線，傳輸可靠，實時性高；
2、傳輸距離遠（最遠10Km），傳輸速率快（最高1Mbps）；
3、單條總線最多可接110個節(jié)點，并可方便的擴充節(jié)點數；
3、總線上各節(jié)點的地位平等，不分主從，突發(fā)數據可實時傳輸；
4、非破壞總線仲裁技術，可多節(jié)點同時向總線發(fā)數據，總線利用率高；
5、出錯的CAN節(jié)點會自動關閉并切斷和總線的聯系，不影響總線的通訊；
6、報文為短幀結構并有硬件CRC校驗，受干擾概率小，數據出錯率極低；
7、對未成功發(fā)送的報文，硬件有自動發(fā)功能，傳輸可靠性很高；
8、具有硬件地址濾波功能，可簡化軟件的協(xié)議編制；
9、通訊介質可用普通的雙絞線、同軸電纜或光纖等；
10、CAN-bus總線系統(tǒng)結構簡單，性價比極高。
實現原理
在此，以小區(qū)的門禁系統(tǒng)（帶多防區(qū)）之間的通訊為例，來代表小區(qū)的各類檢測控制系統(tǒng)（如：電子巡更系統(tǒng)、智能停車場系統(tǒng)、小區(qū)電子告示牌廣告牌）的系統(tǒng)互聯的可操作模式。
系統(tǒng)設備
小區(qū)門禁系統(tǒng)以家庭為主要對象，每戶一個家庭主機，接收來自樓梯入口處（梯口門禁機）、小區(qū)門口（區(qū)口門禁機）處和小區(qū)管理中心（中心管理機）的各類視頻、音頻和控制信息，同時向小區(qū)管理中心發(fā)送當前室內狀況信號，并可實時報告突發(fā)事件。
系統(tǒng)結構有“管理中心”和“小區(qū)會所”，其他1～7棟則是小區(qū)住宅，納入CAN-bus總線系統(tǒng)的還有兩個“小區(qū)進出口”車輛進出的智能停車場管理系統(tǒng)，小區(qū)的其他管理設備也可直接連接CAN-bus總線，統(tǒng)一管理。主線從小區(qū)“管理中心”引出，該處作為直線網絡的一個端點，并按照從近到遠的原則經過每個樓前和進出口的CAN-bus中繼器或CAN-bus集線器，最終將“小區(qū)會所”連接的集線器作為小區(qū)主線的另一個端點。
每單元只需要一條雙絞線作為單元主線，該主線直接引至和其他單元共用的CAN集線器，家庭主機的支線直接掛接在主線上（CANH接主線的CANH，CANL接CANL）。
每棟樓每單元的單元主線通過CAN集線器和小區(qū)主線相連，避免了小區(qū)主線直接作為單元主線使用而浪費大量CAN總線線材。每戶的CAN總線支線則直接掛接在單元總線上。這就形成了一個完整的小區(qū)CAN總線實現方案的布線結構。
系統(tǒng)中用到的CAN-bus工具簡單介紹如下，“CAN-bus接口卡”是基于PC和各工控機的各種接口類型（如：PCI、ISA、USB、RS-232、PC-104等接口）的帶CAN-bus接口的卡，這樣計算機就可以方便的成為一個CAN-bus總線的管理節(jié)點。“CAN-bus中繼器”功能是延長通訊距離，擴充網絡節(jié)點數，將一條CAN-bus總線距離和節(jié)點數成倍增長。CAN-bus集線器”的功能是延長通訊距離，擴充CAN-bus網絡節(jié)點數，節(jié)約CAN-bus總線的通訊線材，將多條CAN-bus總線集成為一條傳輸線；和CAN-bus中繼器的區(qū)別是，CAN-bus集線器可以將多條總線的信息匯總到一條總線方便傳輸。
結論
隨著人們生活水平的提高，對居住環(huán)境的要求不斷提高，加上近年來計算機和信息產業(yè)的發(fā)展，智能化以極快的步伐進入到住宅小區(qū)和家庭中。并且在智能化的要求越來越高、智能化系統(tǒng)越來越龐大、家居環(huán)境舒適度越來越高的情況下。老一代的通訊系統(tǒng)已跟不上整體技術的進步。
開放的CAN-bus具有優(yōu)越簡潔等諸多特點，使得CAN-bus總線設備和CAN-bus總線系統(tǒng)的更加智能化。CAN-bus總線完全可以將智能小區(qū)和智能樓宇的所有控制系統(tǒng)有機的連接在一起，徹底的實現分布管理、集中控制。并能有效的控制系統(tǒng)的成本投入，減少工程的后期維護和維修。
目前，國內已經有一些大型高檔住宅小區(qū)采用CAN-bus總線作為小區(qū)的控制管理網絡，并且取得了良好的社會效益、經濟利益，有效地降低了設備投入成本，節(jié)省了管理維護成本。比如，上海地區(qū)的AN-KE電子公司、上海真理電子公司等多家企業(yè)都已經成功地將建立了基于CAN-bus總線的智能小區(qū)管理網絡。
同時，在眾多小區(qū)的消防系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)中，由于對網絡的實時性、可靠性、性價比等方面提出了很高的要求，這些領域基本上已經形成CAN-bus網絡統(tǒng)一實現的形勢。
