介绍
控制器局域网(CAN)是一种基于争议的串行通信总线,具有高性能、高速、高可靠性和低成本,适用于汽车和工业控制中的分布式实时控制应用。现代工业工厂中越来越多地使用几种CAN网络,导致CAN网络之间以及CAN和其他主要公共/专用网络之间需要互通。在某些工业场景中,部署这样一个传统的有线主干来提供这种所需的互连功能可能会有一定的困难。例如,当现有工厂的电缆敷设非常困难时,需要安装新的通信系统。此外,在其他一些情况下,有线主干解决方案的使用是不可行的,例如,在集成工厂中,多个机器人在一个或多个监控系统的控制下工作。在这种情况下,每个机器人可能有多个CAN现场总线连接本地传感器。因此,这些CAN网络显然无法使用传统有线系统互连。在这种环境中,使用无线骨干网作为互连CAN网络的替代方案将非常有价值[1]、[2]、[3]、[4]、[5]。[5] 提出了一种通过蓝牙在TTCAN节点之间进行车内通信的无线互联网工作模型,该模型仅适用于低距离CAN数据传输。类似地,[1]引入了无线ATM架构上的CAN,考虑到CAN消息需要服务质量支持和与宽带网络集成的高成本。这些事实指出了CAN节点与外部任何其他CAN节点(如我们在IEEE 802.11b无线局域网上的工作中提出的)进行无线联网的必要性。
如[1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[6]、[7]、[8]、[9]、[10]所示,IEEE 802.11标准是一种无线网络,它目前具有工业控制系统所需的特性,即易于与多个通信系统集成,并具有确保关键时间约束的能力。本文介绍的工作特别涉及使用IEEE 802.11b无线局域网扩展CAN2.0A段。本研究提出了一种具有CAN2.0A/IEEE 802.11b互联网工作功能的新型WIU模型。
第2节简要介绍了CAN和IEEE 802.11 WLAN,并介绍了所提出的WIU模型,包括WIU CAN数据传输算法、WIU-WLAN数据传输算法和WIU学习和传输子流程。第3节介绍了所提系统的计算机仿真建模,主要包括WIU节点模型和WIU进程模型以及WIU CAN和IEEE 802.11 WLAN进程模型算法,其中使用了OPNET Modeler。第4节给出并讨论了在CAN网络工作环境中对所建议WIU的仿真结果,以及其性能评估和最后备注。