Lan шина что это

Обновлено: 03.07.2024

Диагностика и ремонт: Шина системы Lin

В середине 90-х годов для обеспечения безопасности и комфорта на автомобиле "представительского" класса могло быть от 10 до 15 блоков управления.
В настоящее время такого количества блоков управления уже недостаточно, оно увеличилось, возможно, в два раза (или больше).

Такое стремительное увеличение количества блоков управления заставило производителей искать новые пути решения задач для поддержания бесперебойной и стабильной связи между блоками управления.

И в настоящий момент уже существуют следующие технологии передачи данных:
– шина LIN (однопроводная шина)
– шина MOST (оптоволоконная шина)
– беспроводная шина Bluetoot h

В данной статье мы рассмотрим шину LIN .

Шина под названием " LIN " - это сокращение от полного названия: " Local Interconnect Network ", то есть, "локальная коммутируемая сеть".
Это означает. что все коммутируемые блоки управлению подключены и располагаются в пределах одного ограниченного пространства, например, крыши автомобиля, двери автомобиля и так далее.
Обмен данными между коммутируемыми блоками системы LIN происходят по шине данных CAN .
У шины LIN есть особенность: она однопроводная.

Цвет изоляции провода - фиолетовый (на нем может быть цветная маркировка).
Толщина провода (площадь поперечного сечения) составляет около 0.35 мм2.
Провода шины LIN экранировать не обязательно.

Однако, как уже говорилось, скорости передачи данных по шине CAN и шине LIN различные.
Различными также являются и сигналы.

Для этого был придуман так называемый "Блок управления LIN-Master ", который является своеобразным "переводчиком" между шиной LIN и шиной CAN :

У этого блока существует довольно много задач:
- контроль передачи данных
- контроль скорости передачи данных
- постоянная диагностика работоспособоности всех блоков, подключенных к шине LIN

Итак, что такое LIN Master мы разобрались.
Но есть еще такое понятие, как LIN Slave .

Это не что иное, как исполнительные механизмы, электронные или электронномеханические узлы или блоки, получающие команды от блока LIN Master .
Но не только команды.

Может (и постоянно идет) опрос всех подключенных компонентов по текущему и фактическому состоянию, для своевременного обнаружения неисправности и возможности выполнять заданные функции.

Как видно из фото 1, для нескольких исполнительных механизмов требуется только один контакт () в блоке pin LIN Master .

Скорость передачи данных в шине LIN невысокая и составляет приблизительно от 5 до 25 кбит\сек.

Рецессивный уровень
Если на шину данных LIN не будет послана телеграмма или рецессивный бит, то на шину данных подается напряжение, практически равное напряжению аккумуляторной батареи.

Доминантный уровень

Для передачи доминирующего бита по шине данных LIN в передающем блоке управления шина данных замыкается на массу через приемопередатчик (трансивер) - см. фото 2 :

Надежность и стабильность передачи данных обеспечивается установлением определенных допусков в сигналах на рецессивном и доминантном уровнях.

Между блоками Slave и Master постоянно "курсируют" телеграммы определенной формы.

Блок управления LIN Master периодически посылает телеграммы, которые строго разделены на четыре составляющие:

1 - пауза в синхронизации
2 - ограничение синхронизации
3 - поле синхронизации
4 - поле идентификатора

В посланной телеграмме, так называемая "пауза в синхронизации" нужна для того, что бы "сообщить" блокам о том, что посылается телеграмма. Минимальная пауза в синхронизации равняется времени передачи 13 битов. Пауза посылается с доминантным уровнем.

Поле синхронизации требуется для того, что бы все исполнительные блоки могли настроиться или проверить свои настройки перед приемом телеграммы - оно состоит из строго определенной последовательности битов 0101010101.

Local Area Network (LAN) - компьютерная сеть, сосредоточенная на относительно небольшой территории, ограниченной радиусом обычно в несколько километров (например: дом, школа, лаборатория, офис). В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации.
Также существуют локальные сети, узлы которых разнесены географически на расстояния более 12 500 км (космические станции и орбитальные центры).

Основные характеристики LAN:

высокая скорость передачи данных
большая пропускная способность
низкий уровень ошибок передачи
использование качественных и хорошо защищенных линий связи (с ростом числа компьютеров стоимость может значительно увеличиться, поэтому LAN обычно содержат до нескольких десятков узлов)
эффективный механизм управления обменом по сети
заранее ограниченное количество компьютеров

WAN, в отличие от LAN, рассчитаны на неограниченное число абонентов, соответственно при конфигурации сети могут быть использованы не слишком качественные каналы связи, отсюда повышение числа ошибок и снижение пропускной способности. В WAN скорость передачи данных может быть значительно ниже, а механизм управления обменом не может быть достаточно эффективным, так как заранее не известно количество подключенных компьютеров. В целом, в WAN гораздо важнее не качество связи, а сам факт ее существования.

Топология сети описывает конфигурацию компонентов сети и их связи. Топологическая структура сети делится на две основные категории: физическую и логическую.

Физическая топология описывает: схему прокладки кабеля, расположение узлов и взаимосвязи между ними. Физическая топология сети определяется возможностями устройств доступа, желаемым уровнем контроля и толерантности к ошибками, а так же стоимостью всех необходимых материалов. а логическая - движение сигнала между узлами в рамках заданной физической топологии.

Логическая топология, напротив, описывает поведение сигнала в сети или путь, которым движутся данные в сети от одного устройства к другому, независимо от их физической взаимосвязи. В многих случаях логическая топология не совпадает с физической, в том числе и потому, что она может динамически изменяться в соответствии с изменениями в конфигурации маршрутизаторов и коммутаторов.

В частности, каждый узел LAN имеет как минимум одну физическую связь с другими компонентами сети. Изображение этих связей в виде графа используется для описания физической топологии. С другой стороны, фиксируя движение сигнала между компонентами, определяют логическую топологию данной сети.

Полносвязной называется сеть, где каждый компьютер непосредственно связан со всеми остальными. Такая конфигурация очень громоздка и неэффективна, так как каждый компьютер должен иметь большое количество коммуникационных портов, достаточное для связи со всеми остальными. Но плюсом такой сети является устойчивость к поломке отдельных компонентов: сеть не перестанет функционировать из-за неисправности одного компьютера.

Существует несколько различных неполносвязных топологий. При конфигурации LAN в основном используются следующие: шина (bus), звезда/хаб (star/hub), кольцо (ring). В неполносвязных топологиях передача данных может осуществляться не напрямую между компьютерами, а через дополнительные узлы.

В данной топологии все рабочие стации подсоединены к общему кабелю (называемому магистраль или шина). Данные, сгенерированные на одном из компьютеров, отправляются через шину во все остальные. Чтобы сигнал не отражался обратно, на концах шины должны стоять специальные терминаторы, поглощающие сигнал.
Преимущества:

низкий расход кабеля
устойчивость сети к неисправностям отдельных узлов
простота настройки и конфигурации

неустойчивость сети к неисправности кабеля
ограничение длины кабеля и количества рабочих станций, связанное с затуханием сигнала
низкая производительность, обусловленная разделением канала между всеми абонентами
большое количество коллизий пакетов

На текущий момент данная топология применяется крайне редко.

В сети, построенной согласно топологии "звезда", каждая рабочая станция соединена одним или двумя кабелями с центральным элементом, тип которого зависит от типа данной звезды. В топологии активная звезда центральным элементом является компьютер, по мощности значительно превыщающий периферийные. В топологии пассивная звезда в центре находится концентратор или хаб. Концентратор обеспечивает параллельное соединение компьютеров и, таким образом, все компьютеры, подключенные к сети, могут общаться друг с другом. Пассивная звезда распространена гораздо шире, чем активная.
Данные от передающей станции отправляются через центральную всем остальным компьютерам, но принимаются они только теми станциями, которым они предназначались.
Одним из способов расширения данной сети является замена периферийного компьютера на центральный, к которому в последствие могут быть подключены новые периферийные.

Преимущества:

простота подключения нового узла
возможность централизованного управления
устойчивость сети к неисправностям отдельных узлов и кабелей, так как каждый кабель соединяет только узел с хабом

неустойчивость сети к неисправности хаба
высокий расход кабеля
ограничение числа узлов, связанное с пропускной способностью хаба

Данная топология - одна из самых используемых в домашних и офисных сетях. Применяется в LAN с архитектурой 10Base-T Ethernet.
Так как данные передаются от каждого компьютера к каждому, физическая топология "звезда" соответствует логической топологии "шина".

В данной топологии компьютеры соединены кабелем в единое кольцо: выход одного компьютера связан с входом следующего. В отличие от топологии "шина" здесь нет необходимости в терминаторах, так как сигнал идет всегда в одну сторону по кругу. Данные, отправленные одной станцией, пройдут через все другие, но будут приняты только той станцией, которой они предназначались. При этом каждый промежуточный компьютер на этом пути будет выступать усилителем сигнала.
Метод, используемый для передачи данных в кольце, называется передачей токена. Токен - специальная последовательность бит, содержащая контрольную информацию. Станция, обладающая в данный момент токеном, может посылать данные.
Преимущества:

простота подключения нового узла (за исключением того, что необходимо останавливать всю сеть на время подключения)
низкий расход кабеля
простота настройки и конфигурации
утойчивость к перегрузкам и большим потокам информации
малое количество коллизий

неустойчивость сети к неисправности кабеля и неисправности рабочих станций

Данная топология редко используется в чистом виде из-за своей ненадежности, на практике применяются ее различные модификации. Например, станции соединяются двумя параллельными линиями связи, передающими информацию в противоположных направлениях. Так увеличивается скорость передачи и устойчивость сети.

Смешанной называется топология, преобладающая в крупных сетях с произвольными связями между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произовльно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию.

Данная топология также называется "дерево".
Как следует из названия, сеть, построенная по данной топологии, состоит из нескольких подсетей с топологией "звезда", соединенных единой шиной.
Преимущества:

простота расширения
простота поиска обрывов и неисправностей
устойчивость к неисправностям отдельных компьютеров

Логическая топология данной сети - классическая шина.

Довольно часто в характеристиках автомобильной сигнализации можно встретить термин «Can шина». Давайте разберемся, что это такое и зачем нам это нужно.

Что же такое «шина»?

В данном случае Шина это не часть колеса. Назовем ее просто – локальная сеть в автомобиле.

До 1991 года в автомобилях Can шины не было. Ко всем устройствам автомобиля, будь то кнопка или рычаг управления, был протянут свой кабель. А таких устройств в автомобиле больше сотни: разнообразные датчики двигателя, лампочки поворотников, ближнего и дальнего света, индикаторы открытых дверей и т.д.

Электрика автомобиля была похожа на огромную паутину, а длина проводов исчислялась километрами. Для упрощения работы всех систем автомобиля и возникла Can шина.

Появилась возможность приема и передачи цифровых сигналов между устройствами. Каждый элемент автомобиля сообщает по цифровым каналам о своем статусе и принимает команды.

Благодаря этому, стало возможным размещение в автомобиле компьютера, который собирает и анализирует данные и с него же происходит все управление. Ну и, конечно же, производители автомобилей сэкономили на количестве проводов.

Если в автомобиле есть Can шина, то сигнализация может подключаться к «локальной сети» автомобиля и считывать с нее определенные данные, например:

· Какая из дверей открыта

· Заведен ли двигатель

· Какое напряжение на аккумуляторе

· Повернут ли ключ в замке зажигания

· Подняты ли стекла

И многое другое. Кроме того автомобильная сигнализация может отдавать команды автомобилю. Например, чтобы замигали поворотники, включилась сирена или заглох двигатель.

То есть наличие Can шины в автомобиле дает нам разные комфортные сервисы и дистанционное управление. Мы можем скрытно подключить сигнализацию в любой точке шины Can. У угонщика уйдет много времени на поиск и обезвреживание сигнализации.

Большинство современных автомобилей оборудовано Can шиной. Однако производители организуют общение внутри «локальной сети» автомобиля на своем языке. Поэтому у каждого производителя автосигнализаций есть свой набор марок и моделей автомобилей, для которых найден общий язык. Этот список постоянно обновляется.

Подводя итог можно сказать, что наличие в автомобиле Can шины существенно облегчает установку сигнализации и повышает надежность ее охранных функций.

Установка автосигнализаций любой сложности производится в компании "УралАвтоТюнинг" г. Пермь

Сегодня многие пользователи ищут в интернете такую информацию: LAN – что это такое и зачем это нужно? Конечно, во всемирной сети можно найти очень простое и короткое определение.

Звучит оно следующим образом: LAN – это локальная сеть. Вот и все.

Но эта расшифровка не дает абсолютно ничего, особенно если с этим приходится иметь дело начинающему пользователю.

По каким-то причинам многие авторы статей в интернете считают, что если бросить множество непонятных фраз, то люди сразу же будут читать всю статью и считать сайт, на котором она выложена, очень авторитетным и важным.

На самом же деле такой подход к делу только усложняет всю ситуацию. Поэтому мы попытаемся объяснить, что такое LAN, простым языком, так, чтобы это смог понять даже ребенок.

Если Вам все-таки что-то будет непонятно, пишите об этом в комментариях, мы с удовольствием ответим на все Ваши вопросы. Итак, начнем с простой теории.

Теоретическая страничка

Итак, LAN расшифровывается как Local Area Network. Это действительно переводится как локальная сеть.

Если сказать проще, то LAN – это несколько объединенных между собой компьютеров, роутеров и других устройств, которые могут подключаться к сети.

А объединены они между собой либо с помощью кабелей, либо с помощью Wi-Fi. На рисунке 1 Вы можете видеть довольно яркий пример локальной сети.

Рис. 1. Пример LAN

Как видим, здесь основным элементом сети является роутер, который подключен к интернету (WAN). Запомните эту аббревиатуру, о ней мы еще поговорим.

А пока что разберем показанную выше схему. На ней цифрами обозначены сегменты сети, а конкретно:

1. Коммутатор, через который подключаются другие устройства.

Как известно, коммутатор является тем устройством, которое получает сигнал по кабелю и таким же образом, по кабелю передает его другим подключенным к нему устройствам.

Фактически, коммутатор можно сравнить с советским тройником, который включался в розетку, и в него можно было включить еще 3 устройства, к примеру, утюг, телевизор и телефон.

Здесь принцип тот же, только передается не электричество, а информация. Это, опять же, если говорить рабоче-крестьянским языком.

Рис. 2. Советский тройник

2. Ноутбук, который подключается к роутеру через Wi-Fi.

3. DVD-плеер, подключенный к роутеру при помощи кабеля. Для этого на роутере есть специальные разъемы LAN, которые обычно обозначены желтым цветом. В большинстве случаев таких разъема 4.

4. Планшет, подключенный также при помощи сигнала Wi-Fi.

5. Персональный компьютер, который подключен точно так же, как DVD-плеер, при помощи кабеля.

6. Еще один ноутбук, который также подключается с помощью провода.

7. Смартфон – использует Wi-Fi сигнал.

Как мы говорили выше, для подключения к роутеру через кабель используется LAN разъем. Мы можем видеть это на рисунке 3.

Рис. 3. Роутер – вид сзади

Как видим, в этой модели все стандартно – 4 разъема LAN, но есть еще один и он уже отличается синим цветом.

Собственно, это и есть WAN (помните, мы говорили о том, что это понятие нужно запомнить?). Чтобы более точно понять, что же такое LAN, можно сравнить его с этим самым WAN.

К слову: И LAN, и WAN подключаются через самый обычный кабель с наконечником RJ45, показанным на рисунке 4. Выше мы говорили о том, что, к примеру, сегмент №3 на рисунке 1, то есть DVD-плеер, подключается к роутеру с помощью кабеля. Этот кабель представляет собой обычная витая пара с наконечниками RJ45 с обеих сторон. Вот так все просто!

Рис. 4. Наконечник RJ45

Сравниваем LAN и WAN

Начнем с того, что вообще такое WAN. Опять же, если сказать просто, это интернет. То есть это та же сеть, но не локальная, как LAN, а глобальная.

В нее входят все устройства и миллионы локальных сетей. WAN расшифровывается как Wide Area Network.

По этой самой сети каждый пользователь может получать доступ к ресурсам другого компьютера или иного устройства, которое можно подключить к сети.

Кстати: Информация эта хранится на серверах. Если сказать просто, это огромное количество дисков большой вместимости, собранные в один большой аппарат, который может выдавать эту информацию.

Рис. 5. Пример рабочего сервера

Отличия LAN и WAN:

Что касается расстояния или площади, которую могут охватывать эти два вида сетей, то выше мы уже говорили о том, что глобальная сеть распространяется на всей поверхности земного шара.

Соответственно, она может работать и на далеких космических кораблях, если те подключены к какому-либо устройству в рамках этой сети.

Так вот, интересно, что локальные сети тоже могут достигать достаточно больших размеров

. Самая большая на сегодняшний день такая сеть имела устройства, которые располагались на расстоянии в 14 000 км друг от друга. Это были космические станции и орбитальные центры.

Хотя обычно локальная сеть охватывает те же офисы, дома, фирмы или небольшую группу зданий.

Задачи LAN

Теперь поговорим о том, зачем же люди вообще создают эти самые локальные сети и почему в некоторых случаях нельзя пользовать глобальной.

Итак, цели создания LAN могут быть следующими:

Собственно, это все цели, которые преследуют люди, когда объединяют устройства в локальные сети. Как видим, все оказалось достаточно просто и незамысловато.

Осталось рассмотреть один вопрос – как же выглядит использование LAN?

Очень просто – пользователь, который подключен к сети, переходит на своем компьютере в папку «Сеть» и видит там папку «Users».

Он заходит в нее, затем выбирает желаемого пользователя (открывает его, как обычную папку) и видит все его ярлыки, папки и другую информацию, будто она находится на его компьютере.

Рис. 6. Папка «Сеть» на подключенном к локальной сети компьютере.

Разумеется, перед этим необходимо выполнить ряд манипуляций по настройке LAN, а также убедиться в том, что все устройства подходят для использования в локальной сети.

Но это, как говорится, «уже совсем другая история».

Еще больше понять изложенную выше информацию можно, если посмотреть обучающий урок в видео ниже.

Что такое IP-адрес, маска, хост, адрес сети. Основы

Описание основных принципов адресации в компьютерных сетях. Объяснение, что такое IP адрес и из каких частей он состоит, что такое маска и как её применять, как определить количество хостов.

Читайте также: