Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik CAN-Bus vs. Ethernet


von Bussy (Gast)


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Ich habe das Gefühl, dass es im Vergleich zur Verbindung über Ethernet 
immer weniger neue Produkte gibt, die den CAN-Bus verwenden. Somit 
scheint sich der CAN-Bus auf einem absteigendem Ast zu befinden.
Täuscht mein Eindruck, oder seht Ihr es ähnlich?

von Masl (Gast)


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CAN ist immer noch mit großem Abstand Mittel der Wahl im Automobil. Auch 
FlexRay, obwohl es den schon ewig gibt, ist erst so nach und nach am 
Kommen.

Mag sein dass in industriellen Anlagen der CAN schon abgelöst wird. 
Dafür wurde er aber auch nicht entwickelt.

von Peter D. (peda)


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von old man (Gast)


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Das kommt ja auch immer drauf an ob man damit leben kann und will jeden 
Teilnehmer an einen Switch anzuschließen. Wenn für die Aufgabe CAN 
geschwindigkeitsmäßig reicht und die Topologie der Verkabelung nicht 
stört, wird es sicher preiswerter sein als Ethernet. Insbesondere wenn 
die Teilnehmer klein sind hat CAN seine Vorteile. Ein LPC11C24 kosten 
2-3€, da ist der CAN Transciver, ein ROM-Treiber, CAN-Open-Treiber und 
CAN-Bootloader schon mit dabei. Das kostet die Ethernetbuchse mit 
Übertragern drin fast alleine.
Je größer und fetter die Teilnehmer werden, desto mehr kann Ethernet 
sinnvoller sein. Besonders wenn die Datenmengen relativ groß sind.
Wenn größere SPS Einheiten mit Buserweiterungen oder PCs kommunizieren 
ist Ethernet sicher besser.

von Hoo (Gast)


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Der Vorteil eines CAN ist hier :
Bus mit einem duzend oder so Teilnehmern, hartes Echtzeit Verhalten im 
einstelligen Megabit Bereich, fuer kleine Datenpackete. Stormsparend.

Der Eigenschaftenvon Ethernet sind :
Beliebig viele adressaten, kein hartes Echtzeit verhalten, Datenpackete 
bis 1.5kByte, mehr mit TCP, Routing, Geschwindigkeit bis GBit. Zieht 
Strom wie Sau.

Die Verbeitung ist subjektiv wenn man keinen Einblick in die Maerkte 
hat.

von LP (Gast)


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In 2001 war ich auf einer "Info-Veranstalltung" der PNO, dort hieß es: 
die klassischen Bus-Systeme sterben aus - die Zukunft ist Ethernet.

Heute in 2014, kann ich dies immer noch nicht bestätigen. Unser 
Verkaufsanteil von Ethernet basierten Geräten liegt bei 15-20% p.A. und 
es liegt definitiv nicht an den Verkäufern.

Die Industrie schreit zwar nach ProfiNet, PowerLink, Ethernet/IP oder 
EtherCat. Gekauft wird aber weiterhin ProfiBus und CANopen. Aber als 
Anbieter muss man die Ethernet Systeme im Produkprofolio haben.

Eigentlich gut, sichert mir meinen Entwickler-Job :-)

von Rudolph (Gast)


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Ethernet kommt ins Auto: http://www.opensig.org/

Aber bis dahin ist es noch ein ziemlich langer Weg.
Und die Hardware dazu ist recht komplex und teuer, kein Vergleich zu 
CAN.
Alleine schon, dass das nur Punkt-zu-Punkt ist macht Ethernet 
unflexibel.

Bestenfalls könnte man Ethernet mit MOST vergleichen.
Wobei MOST auf breiter Front verliert.

CAN hat zu dem oben genannten auch noch den Vorteil das die Software 
dazu erheblich einfacher ist.

Die üblicherweise 500kBit stören nur bei Daten-intensiven Anwendungen
wie dem Aktualisieren von Datenhungrigen Steuergeräten.

Flexray nimmt so langsam Fahrt auf, das gibt es ja auch nur erst so zehn 
Jahre...
Die 10MBit als Eigenschaft werden im Auto schlicht kaum gebraucht.

CAN-FD wurde noch genannt, das halte ich für komplett überflüssig.
Das erfordert neue Mikrocontroller, da kann man auch gleich Flexray 
benutzen.
Oder anders, CAN-FD kommt einfach viel zu spät.

Grösser ist der Markt sogar noch nach unten geworden, die Anzahl der 
LIN-Knoten im Fahrzeug hat sich in den letzten Jahren erhöht.
Für ein Bedienfeld mit Beleuchtung braucht man keine Datenrate, aber nur
noch drei Leitungen zu benötigen ist nett.

von Irgendwer (Gast)


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Rudolph schrieb:
> Alleine schon, dass das nur Punkt-zu-Punkt ist macht Ethernet
> unflexibel.
...und ergibt durch den Router eine wunderschönen single point of 
failure


Rudolph schrieb:
> Ethernet kommt ins Auto: http://www.opensig.org/
Zitat: Ethernet technology allows multiple in-vehicle systems (such as 
infotainment, automated driver assistance and on board-diagnostics)...

Die zielen wohl eher auf die ganzen Bandbreitefresser bzw. 
Werkstattfunktionen ab und nicht unbedingt als vollständiger Ersatz für 
alle derzeit verwendeten Bussysteme (zumindest kann ich auf der von dir 
angeführten Seite keine Anspruch in dieser Richtung herrauslesen).

Und bis Ethernet mit Redundanzen, eventuell speziellen 
Hardware-Transcivern und angepasster Software usw. und das alles noch 
unter Echtzeitbedingungen robust genug ist dürfte noch einiges an 
Entwicklungsjahren ins Land gehen bis das auch mal den Antriebs-CAN 
ersetzten könnte. Und vermutlich am viel zu Komplex/Teuer werden um 
damit einfach nur eine Relais zum Licht anschalten auszurüsten.

von Maxi (Gast)


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Hoo schrieb:
> er Vorteil eines CAN ist hier :
> Bus mit einem duzend oder so Teilnehmern, hartes Echtzeit Verhalten im
> einstelligen Megabit Bereich

CAN garantiert, dass die Nachricht ankommt aber nicht wann. Von daher 
ist das mit der harten Echtzeitfähigkeit so eine Sache. Aus meiner Sicht 
ist das keine Eigenschaft von CAN. Genausowenig wie Ethernet. Dort 
erreicht man die Echtzeitfähigkeit von anderen Protokollen wie Ethercat.
Ethernet wird mit Sichert mehr und mehr Einzug im Automobilbereich, bei 
Land- und Baumaschinen halten aber der CAN wird in den nächsten 10 oder 
20 Jahren bestimmt nicht wegfallen. Alleine schon wegen CANopen, J1939, 
Isobus.
Gerade im Maschinenbau löst Ethernet, genauer gesagt Profinet und auch 
Ethercat, den Profibus ab. Die Avionik setzt schon länger auf 
ethernetbasierte Systeme.

von (prx) A. K. (prx)


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Maxi schrieb:
> CAN garantiert, dass die Nachricht ankommt aber nicht wann.

CAN hat ein klares Prioritätsschema. Der höher priorisierte Frame kommt 
durch, verzögert nur durch die Dauer des laufenden Frames. Das würde ich 
schon Echtzeitfähigkeit nennen. Nur eben nicht für jeden Frame, sondern 
im Rahmen eines sauber geplanten Prioritätsschemas.

Bei Ringbussen wie Arcnet und Token Ring gibt es eine klar definierte 
Obergrenze für die mögliche Verzögerung (Fehlerzustände stets aussen vor 
gelassen).

Im Unterschied dazu lässt sich bei heutigem Ethernet üblicher Technik 
keine verallgemeinernde Aussage treffen, da das entsprechende Verhalten 
nicht von der Ethernet-Spezifikation bestimmt wird, sondern von der 
Implementierung der Infrastruktur-Komponenten, also der Switches.

: Bearbeitet durch User
von Maxi (Gast)


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A. K. schrieb:
> CAN hat ein klares Prioritätsschema. Der höher priorisierte Frame kommt
> durch, verzögert nur durch die Dauer des laufenden Frames.

Genau!

A. K. schrieb:
> Nur eben nicht für jeden Frame, sondern
> im Rahmen eines sauber geplanten Prioritätsschemas.

Und das ist der Knackpunkt. Für mich ist das kein hartes 
Echtzeitverhalten, da es nur für die ersten x IDs gilt. Aus diesem Grund 
fahren wir auch keine Regelung über den CAN.

Wie gesagt meine Meinung ist, dass der CAN noch lange bestehen bleibt.
Ethernet ist bei mobilen Applikationen denkbar in Sachen Kamera oder 
Anbindung an das mobile Internet. In Sachen Kommunikation zwischen 
Steuerungen wirds wohl auch noch lange beim CAN bleiben.

von Maik (Gast)


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Ich arbeite bei einem Maschinenzulieferer der Sensoren mit 
unterschiedlichsten Schnittstellen anbietet.
Profibus, CAN und SSI belegen hierbei zusammen gut 70% der gekauften 
Schnittstellen. Die Ethernetbasierenden Schnittstellen machen weniger 
als 15% aus, hierbei ist EtherCat von Beckhoff noch stärker vertreten 
als ProfiNet.

Ethernet wird kommen, aber ich denke das dauert noch eine ganze Weile - 
Viele unserer Kunden würden gerne bei Profibus bleiben weil es 
funktioniert und günstig ist, es ist eher Siemens die die Kunden auf 
Profinet drängen.

von v_t (Gast)


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Also der Trend geht m.E. in Richtung Ethernet, vor allem wenn man sieht 
das die Kunden immer mehr Diagnose wollen, da ist der CAN irgendwann am 
Ende.
Die Problematik mit dem Single Point of Failure könnte man mit einer 
Ringstruktur und intergrierten Switches lösen. Macht die Sache nicht 
einfacher und billiger, aber geschenkt gibts halt leider nix....

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Kommt drauf an, was du unter CAN und was unter Ethernet verstehst. Im 
industriellen Umfeld ist EtherCAT einer der Ethernet-basierten 
Feldbusse, der stark im kommen ist. Mit CoE (CAN over Ethercat) können 
vorhandene CANopen Implementiereungen leicht auf Ethercat portiert 
werden, was vielfach auch gemacht wird. Die obere Protokollschicht ist 
dann immer noch CANopen, auch wenn die Daten physikalisch über EtherCAT 
laufen.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Stefan F. (Gast)


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Kann man eigentlich Ethernet Kabel und Übertrager in einer Bus-Struktur 
verwenden, natürlich mit einem anderen Half-Duplex 
Übertragungsprotokoll? Etwa so:
1
---+---------------+----------------+-------------
2
---|------+--------|------+---------|------+-----
3
   |      |        |      |         |      |
4
   |      |        |      |         |      |
5
   +-xxxx-+        +-xxxx-+         +-xxxx-+
6
     ====            ====             ====
7
   +-xxxx-+        +-xxxx-+         +-xxxx-+
8
   |      |        |      |         |      |
9
  GND     |       GND  wie links   GND   wie links
10
          |
11
          |
12
          +---[===]----< Transmitter
13
          |   50 Ohm
14
          |                               
15
          +------------> Receiver

von Stefan F. (Gast)


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Mir ist gerade klar geworden, dass meine obige Frage blöd ist. Denn bei 
ISDN wird das Prinzip ja angewendet. Also: geht.
Nur über die Position der Abschlusswiderstände muss ich nochmal 
nachdenken.

von nochwas (Gast)


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Das geht natuerlich nicht. Frueher bei 10Base-T, dh 10Megabit Ethernet 
ueber Koak ging das nich. Beim neuen Twisted Pair geht es nicht mehr. 
Eben wegen der abschlusswiderstaende.

von Μαtthias W. (matthias) Benutzerseite


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Rudolph schrieb:
> CAN-FD wurde noch genannt, das halte ich für komplett überflüssig.
> Das erfordert neue Mikrocontroller, da kann man auch gleich Flexray
> benutzen.
> Oder anders, CAN-FD kommt einfach viel zu spät.

Ich seh das nicht so. FleyRay mag nett sein für Automotive. In der 
Industrie wird sich das nicht durchsetzen bzw. nie verwendet werden da 
das Protokoll zum "zusammenstöpseln" einer unbekannten Anzahl von 
Teilnehmern nicht wirklich geeignet erscheint. Mit CAN(FD) ist das kein 
Problem. Ethernet ist von der benötigten Hardware doch ne Ecke heftiger 
als CAN(FD). Ethernet kommt hier sicher aber CAN wird, wie schon weiter 
oben geschrieben, noch viele Jahr(zehnt)e genutzt werden und hat mit 
CANFD eben auch einen recht schmerzfreien Updatepfad. Auch war dieses 
Jahr auf der Embedded recht viel von CANFD zu hören. Mehr als über 
FlexRay in allen Jahren vorher zusammen. Mein Gefühl sagt mir das CANFD 
zusammen mit Ethernet der Todesstoß für das bereits wenig genutzte 
FlexRay sein werden.

Matthias

von Kai O. (kaio)


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Ne ganz interessante Technologie ist auch BroadR-Reach.

Hierbei handelt es sich um einen speziellen Ethernet PHY Standard, der 
mit einem verdrillten Kabel auskommt, wie CAN. Das wird von den 
Automobilisten getrieben um Ethernet (auch Echtzeitethernet z.B. 
EtherCAT) leichter im Auto einzusetzen.

http://en.wikipedia.org/wiki/BroadR-Reach_Ethernet_standard

von MCUA (Gast)


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>Und das ist der Knackpunkt. Für mich ist das kein hartes
>Echtzeitverhalten,
CAN hat schon ein Echtzeitverhalten, denn (wie geschrieben), der 
höchstprio Frame kommt durch. Und danach ist der nächste Frame der 
höchstprio, der durchkommt. Wenn man also alle Frames kennt ist es 
definiert, wann der einzelne durchkommt. (das mehrere Frames 
gleichzeitig durchgehen sollten kann ja prinzipiell nicht funktionieren)


>Ethernet kommt ins Auto:
Ja, aber lange nicht für jede teil.Anwendung, weil (wie geschrieben) 
viel zu teuer.
Zudem ist das Ethernet-Protokoll (ua mit grossem Wasserkopf und viel zu 
hoher Min.Nutzbitzahl) ja grade nicht für Steuerungs-Kommunikation 
entwickelt worden.

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