Шина CAN и Modbus: как общаются автомобили и заводы

Коротко: Шина CAN соединяет блоки управления в автомобилях двумя проводами, Modbus — датчики и контроллеры на производстве; обе надёжны и просты, но чаще всего без шифрования и аутентификации.

Подробнее: Не каждая сеть — Ethernet. В транспортных средствах, станках и зданиях устройства общаются по промышленным шинам (fieldbus). Они рассчитаны на надёжность, реальное время и малое число проводов.

Подробности

Шина CAN (Controller Area Network)

• Разработана Bosch (1980-е), стандарт в автомобилях (двигатель, ABS, подушка безопасности, стеклоподъёмники), промышленности, медицинской технике, сельхозтехнике, диагностике OBD-II.
• Два провода (CAN_H/CAN_L, дифференциальные, витая пара, терминаторы 120 Ом на обоих концах), скорость 125 кбит/с – 1 Мбит/с (CAN FD до примерно 8 Мбит/с).
• Broadcast: у каждого сообщения есть ID (а не адрес получателя); все слушают и фильтруют по ID. Меньший номер ID — выше приоритет.

Modbus

Простой протокол «ведущий/ведомый» для соединения датчиков, приводов и ПЛК в промышленности (RTU по последовательной линии, TCP по Ethernet).

Безопасность

Оба по замыслу обычно работают без шифрования и аутентификации. Кто имеет доступ к линии, может отправлять сообщения. Поэтому промышленные и автомобильные сети нужно сегментировать и защищать.

См. также: I²C, SPI и UART, Raspberry Pi, модель OSI