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Bus-System Definition

Bus-Systeme sind zur Datenübertragung unverzichtbar

Ein Bus-System findet man überall da, wo Datenübertragung stattfindet. Sei es nun im Computer oder in einem Produktionsprozess. So unterschiedlich wie die Anforderungen an das Bus-System, so verschieden sind auch die einzelnen Systeme. Prinzipiell kann man Bus-Systeme in zwei Gruppen unterteilen: in parallele und serielle Bus-Systeme.

Der Unterschied liegt in der Adressierung

Der parallele Datenbus verbindet mehrere Peripheriegeräte über einen gemeinsamen Leitungsstrang. Dieser ist unterteilt in Adress- und Datenleitungen. Über die Adressleitungen wird immer ein bestimmtes Gerät angesprochen, welches dann die Daten auf dem Datenbus verarbeitet. Gesteuert wird das System über den Bus-Master. Dieses System arbeitet aufgrund der eindeutigen Adressierung ohne Datenkollisionen und ist sehr schnell. Ein Nachteil ist allerdings die Menge der benötigten Leitungen. Hier ist der serielle Datenbus im Vorteil. Sowohl die Adressierung als auch die Nutzdaten werden über wenige Leitungen übertragen. Beim CAN-Bussystem sind das beispielsweise nur 2 Leitungen. Dazu werden die Daten in Paketen gesendet, die am Anfang mit einer Kennung versehen sind. Jedes Gerät, das am Bus angeschlossen ist, kann nun die Kennung mit der eigenen vergleichen und danach entscheiden, ob das Datenpaket für ihre bestimmt ist und angenommen wird. Serielle Bus-Systeme werden aufgrund des geringeren Kabelvolumens vor allem in der Automobilindustrie oder der Automatisierungstechnik eingesetzt.

Vorteil des CAN-Bus-Systems

CAN ist eine kostengünstige Verbindungsmöglichkeit

Ein CAN-Bus-System besticht vor allem dadurch, dass es gemessen an anderen Bus-Systemen äußerst kostengünstig ist. Das liegt zum einen daran, dass nur 2 bis 3 Leitungen nötig sind, um alle Geräte miteinander zu verbinden. Außerdem ist pro angeschlossenem Gerät nur eine einzige Schnittstelle nötig – die CAN-Schnittstelle. Diese wird durch den CAN-Controller gesteuert, der sich in jedem CAN-Bus-fähigen Gerät befindet. Verglichen mit anderen Bus-Systemen ist der Aufwand also relativ gering und durch das Minimum an benötigten Komponenten und Leitungen sind sowohl die Kosten als auch das Gewicht gering.

Serielle Datenübertragung ist sicher und zuverlässig

Der CAN-Bus arbeitet mit serieller Datenübertragung. Alle am Bus-System angeschlossenen Geräte erhalten alle Datenpakete, die auf dem Bus gesendet werden. Die Datenpakete tragen am Anfang die Empfängeradresse. Anhand dieser Adresse entscheidet jedes einzelne Gerät, ob das Datenpaket relevant ist oder verworfen werden kann. Für den Fall, dass mehrere Datenpakete gleichzeitig auf dem CAN-Bus gesendet werden, sind die Pakete zusätzlich mit einer Priorität versehen, so dass höher priorisierte Pakete als erstes bearbeitet werden. Diese Art der Datenübertragung ist unanfällig für Störungen und garantiert eine hohe Prozesssicherheit.

CAN-Bluetooth Adapter in der Automobilindustrie

Der CAN-Bus im KFZ

Das CAN-Bus-System zählt nach wie vor zu den meist verwendeten Bus-Systemen in der Automobilindustrie, da es über ein geringes Gewicht verfügt und sehr zuverlässig arbeitet. Über den CAN-Bus können Steuergeräte und Sensoren problemlos miteinander verbunden werden. Auch der Anschluss weiterer Komponenten ist unkompliziert. Die elektronische Steuerung ist im modernen KFZ wichtigster Dreh- und Angelpunkt für alle Prozesse. Dementsprechend ist es zu Diagnose- und Testzwecken oder auch zum Einstellen von Fahrzeugparametern notwendig, jederzeit auf die CAN-Bus-Daten zugreifen zu können.

CAN-Bluetooth-Adapter für die drahtlose Kommunikation

Eine übliche Vorgehensweise, um Daten vom CAN-Bus auszulesen, ist der Anschluss eines entsprechenden PDA oder PCs über den Diagnosestecker. Doch da mittlerweile fast jedes Datenendgerät in der Lage ist, über Bluetooth Daten zu senden und zu empfangen, bietet sich diese Methode auch im KFZ an. Ein CAN-Bluetooth-Adapter setzt die CAN-Bus-Daten in Bluetooth-Standard um und ermöglicht so den drahtlosen Anschluß eines Diagnosegeräts an den Bus. Dank der Reichweite des Bluetooth-Signals von bis zu 15 m kann man so Parameter auch während der Fahrt auslesen und anpassen und das Diagnosegerät ist unabhängig von der physikalischen Schnittstelle in jedem KFZ anwendbar.

CAN Bus in der Automatisierungstechnik

CAN-Bus-Systeme – flexibel und kostengünstig

Die Automatisierungstechnik wird zunehmend dezentral gesteuert. Hier bietet sich die Verbindung der einzelnen Anlageteile über einen Feldbus, wie ein CAN-Bus-System, an. Zum einen ist ein serieller Datenbus äußerst zuverlässig in der Funktion, zum anderen ist eine Erweiterung oder Änderung des CAN-Bus-Systems unkompliziert durchzuführen. Da der serielle CAN-Bus mit einem Minimum an Leitungen betrieben werden kann, ist auch der Materialaufwand sehr gering. Das Einsparpotential durch Verwendung eines Feldbussystems im Gegensatz zu anderen Datenverbindungssystemen ist enorm, da sowohl die Projektierung als auch die Kosten für die nötige Hardware günstiger sind.

Gebäudeautomatisierung und Steuerung öffentlicher Verkehrsmittel

Ursprünglich wurde der CAN-Bus von der Firma Bosch für den Einsatz in Kraftfahrzeugen entwickelt, doch schon lange hat das Bus-System auch in anderen Industriebereichen Einzug gehalten. So werden CAN-Bus-Systeme zur Gebäudeautomatisierung eingesetzt. Über ein Bus-System lassen sich Licht, Lüftung, Zugangskontrolle oder Klimaanlage von einer Zentrale steuern. Auch in modernen Transportmitteln, wie Flugzeugen oder Eisenbahnen, wird der CAN-Bus zur Überwachung etlicher verschiedener Sensoren eingesetzt. Über den CAN-Bus können Bremsen, Türverriegelungen oder Navigationssysteme gesteuert werden.

Wie funktioniert Bluetooth

Zulassungsfreie Übertragung per Funk

Bluetooth bezeichnet eine From der Datenübertragung per Funk. Die Funkfrequenz von Bluetooth liegt in einem Frequenzbereich von 2,402 bis 2,480 Ghz. Dieser Frequenzbereich ist weltweit ohne Zulassung oder Lizenz nutzbar. Seit dem Start von Bluetooth im Jahr 1999 ist der Standard der Bluetooth-Schnittstelle mehrfach überarbeitet und erweitert worden und ist mittlerweile bei Version 4.0 angelangt. Da das Frequenzband von Bluetooth einer gewissen Störungsanfälligkeit unterliegt, die zum Beispiel durch Schnurlos-Telefone oder Mikrowellengeräte ausgelöst werden kann, nutzt Bluetooth das sogenannte Frequenzsprungverfahren, wobei die Übertragungsfrequenz in 1 MHz-Schritten bis zu 1600 Mal pro Sekunde gewechselt wird. Read More

Serial Port Profiles (SPP) Definition

SPP als Standard-Bluetooth-Profil

SPP oder serial port profile gehört zu den Standard-Profilen, die eine Bluetooth-Schnittstelle unterstützen muss. Mit dem Serial Port Profile emuliert Bluetooth die Vorgänge, die an einer seriellen Schnittstelle stattfinden. Eine serielle Schnittstelle arbeitet bidirektional und asynchron und wird zur Verbindung eines Datenendgerätes mit einem Datenübertragungsgerät benutzt. Die serielle Schnittstelle wird auch als RS232-C bezeichnet. Es handelt sich um eine digitale Schnittstelle mit zwei logischen Zuständen High und Low oder 0 und 1. Read More

D-Sub-Anschluss – Definition – Arten

D-Sub – ein Stecker mit vielen Varianten

Der D-Sub oder D-Subminiature wurde bereits in den 1950er Jahren entwickelt, als die elektronische Datenverarbeitung ihren Anfang nahm. Der Name bezieht sich vor allem auf die Form des Steckverbinders, dessen Form einem „D“ ähnelt. Da der Stecker verglichen mit anderen Verbindern aus dieser Zeit außerordentlich klein war, wurde er mit dem Zusatz „Subminiature“ versehen. Der klassische D-Sub-Steckverbinder ist mit 9, 15, 25, 37 oder 50 Kontakten erhältlich, die in zwei untereinanderliegenden Reihen angeordnet sind und jeweils um die Hälfte versetzt sind.

d-sub anschluss

Mehrreihige D-Sub Varianten und Kombinationen mit Hochstromkontakten

Im Laufe der Zeit wurden den klassischen SUB-D-Steckern zahlreiche weitere Varianten zugefügt. So gibt es heute beispielsweise HD oder High densitiy Stecker, die 3 oder mehr Kontaktreihen aufweisen. Eine weitere Variante sind die SCSI-Kabel mit der Bezeichnung HP für High pitch. Im Bereich der Bildübertragung werden auch Koaxial-Kontakte mit den herkömmlichen D-Sub-Kontakten kombiniert. Alle D-Sub-Varianten unterliegen einer weltweit einheitlichen Normierung.

 

Bluetooth-Adresse Definition

Jede Adresse ist einmalig

Jedes Bluetooth-Gerät ist bereits werksseitig mit einer weltweit einmaligen Adresse ausgestattet, was eine eindeutige Identifikation ermöglicht. Eine Störung der auf Funk basierenden Bluetooth-Verbindung durch andere Bluetooth-Netze wird dadurch verhindert. Die Bluetooth-Adresse wird aus insgesamt 48 Bit gebildet. Diese 48 Bit setzen sich aus verschiedenen Adressbereichen zusammen, wobei die wichtigsten Daten in den ersten 32 Bit zu finden sind. Allein mit diesen 32 Bit können über 4,2 Mrd. Adressen dargestellt werden.

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