導讀

在智能化技術的迅猛發展浪潮中，遠程控制與數據傳輸的高效性變得至關重要，它們已成為現代自動化和物聯網領域的關鍵驅動力。虹科PCAN-Ethernet Gateway系列網關突破了傳統CAN網絡的物理限制，實現了遠距離通信。本文將探討這一系列網關設備如何通過將CAN信號轉換為以太網信號，為工業自動化、智能交通等領域帶來創新解決方案，帶您深入虹科PCAN-Ethernet Gateway系列網關的關鍵特性、配置方法以及在遠程CAN網絡通信中的應用潛力。

虹科PCAN-Ethernet Gateway系列網關

01技術背景

隨著科技的進步和智能化趨勢的加速，尤其是在汽車行業和物聯網領域，遠程控制和數據傳輸的需求日益增長。CAN（Controller Area Network）作為一種廣泛應用于現場總線通信的技術，因其高效性、可靠性及抗干擾性強等特點，廣泛應用于工業自動化、汽車電子等多個行業。然而，傳統的CAN網絡受限于物理距離，難以實現在大規模地理分布下的通信。因此，如何克服這一局限，實現CAN網絡的遠距離連接和通信成為了亟待解決的問題**** 。

虹科PCAN-Ethernet Gateway系列網關（[點擊了解更多]）應運而生，作為一款創新的設備，它巧妙地解決了CAN網絡的遠距離通信問題。 通過將CAN信號轉換為以太網信號**** ，該系列網關使得CAN網絡能夠跨越物理距離的限制，實現數據的有效傳輸。 無論是智能汽車的遠程診斷，還是工業生產線的遠程監控 ，這款網關都展現出了強大的適用性和實用性，有力推動了CAN技術在現代信息化環境中的廣泛應用。

02網關功能與接口

在虹科PCAN-Ethernet Gateway系列網關設備中，每一款產品都以其獨特的功能和設計滿足不同的網絡通信需求。為了深入理解這些設備如何實現CAN網絡與IP網絡的無縫連接， 以虹科PCAN-Ethernet Gateway FD DR為例**** ，它不僅代表了系列中的高端性能，也集成了多項先進技術，為用戶提供了卓越的遠程通信解決方案。

虹科PCAN-Ethernet Gateway FD DR

虹科PCAN-Ethernet Gateway FD DR提供了1個符合IEEE 802.3標準的LAN接口和2個高速CAN接口，允許用戶通過 IP 網絡連接訪問經典CAN或CAN FD總線。CAN（FD）幀被包裝在TCP或UDP報文數據包中，然后通過IP網絡從一個設備轉發到另一個設備，從而 實現遠距離的CAN網絡連接與報文傳輸**** 。該設備采用 DIN 導軌外殼，并支持擴展的溫度范圍。

CAN接口特性

■ 兩個高速CAN通道（ISO 11898-2），符合 CAN 規范 2.0 A/B 和 FD

■ 數據字段的CAN FD比特率（最大64字節）從20 kbit/s到10 Mbit/s

■ CAN比特率從20 kbit/s到1 Mbit/s

■ CAN 通道之間、CAN通道與電源之間的電隔離電壓最高可達 500 V

LAN接口特性

■ 使用 TCP 或 UDP 進行數據傳輸

■ 10/100 Mbit/s 比特率

■ 帶 LED 狀態指示燈的 RJ-45 連接器

03IP幀中傳輸的CAN/CAN FD數據結構

在實際操作環境中，CAN報文在IP數據包中的傳輸依賴于其特有的格式， 該格式會因報文類別和是否采用CRC校驗功能而產生變化**** 。以下是IP數據包中封裝的CAN報文關鍵差異點：

?數據幀結構

CAN標準與CAN Flexible Data Rate （FD）之間的區分，以及是否啟用了CRC功能，會導致Message Type標識符的結構有所不同。

?數據長度限制

由于CAN和CAN FD報文能夠承載的數據量存在差異，因此在IP數據包中定義的Data Length Indicator （DLC）可能有所不同，這將影響到實際傳輸的CAN Data的長度。

?CRC附帶情況

當CAN/CAN FD幀在網絡中傳輸時，如果配置了CRC32校驗，那么在IP數據包的CAN Data字段之后，將會額外添加一個4字節的CRC校驗值。

?IP幀的整體尺寸

IP數據包的總長度直接受到實際傳輸的CAN Data長度和是否包含CRC校驗值的影響。因此，在具體的應用場景中，需要靈活調整IP數據包的大小以適應這些因素。

04網關配置

虹科PCAN-Gateway系列網關設備的配置，通過一個用戶友好的Web界面完成。為此，設備必須通過LAN或WLAN連接到PC端，具體取決于使用的型號。可以使用通用瀏覽器打開 Web 界面。成功登錄后，可以訪問所有信息以及設備設置、通信接口、消息轉發和過濾器的配置。用戶可以根據實際應用需要， 自定義消息轉發路由、傳輸協議類別、單向或雙向傳輸等 。

05應用場景

虹科PCAN-Ethernet Gateway FD DR的多功能性使其在多種場景下都能發揮關鍵作用。以下是兩種典型應用，此外，本節將通過實際應用案例進一步闡釋虹科PCAN-Ethernet Gateway系列網關在特定環境下的應用優勢。

1、兩個CAN網絡遠距離通信

如圖，CAN網絡A與B之間的報文流量通過 LAN 網絡轉發，此時可以在兩個網絡之間安裝兩個虹科PCAN-Ethernet Gateway FD DR網關，并為每個網關創建發送和接收路由，即可以將兩個地理位置分散的CAN網絡通過LAN橋接，實現數據交互。

2、PC遠程訪問CAN網絡

如圖，PC可以通過標準套接字接口與虹科PCAN-Ethernet Gateway網關LAN口建立連接，從而直接訪問遠程CAN網絡，便于進行實時監控、故障診斷和遠程控制。

應用案例：連接車載娛樂系統

車載娛樂和信息娛樂系統對于高帶寬和實時性的要求較高。將CAN數據轉換為車載以太網可支持更多娛樂和信息服務的傳輸，提高用戶體驗。通過虹科Technica和PEAK產品組合，CAN幀被打包在TCP或UDP報文中，并且設備滿足車規級，可用于車內。 支持擴展溫度范圍，同樣適用于工業環境 。

結語

虹科PCAN-Ethernet Gateway系列網關以其卓越的性能、豐富的功能和便捷的配置，成為智能交通、工業自動化等領域中， 構建分布式CAN網絡的理想解決方案**** 。無論是在車載電子、工廠自動化還是智能家居中，都能發揮出關鍵作用，推動了信息技術與傳統硬件的深度融合。更多相關信息，歡迎咨詢虹科工作人員。

作者簡介：萬彬，虹科智能互聯高級技術工程師，6年工業以太網技術經驗，4年項目定制開發經驗。

審核編輯黃宇

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