Un tablet rugged su un escavatore, un trattore o un camion deve spesso mostrare più di un'app: il regime del motore, le ore di esercizio o i codici di errore del veicolo. Per farlo, il dispositivo deve dialogare con il veicolo. Lo fa tramite il bus CAN, sui veicoli commerciali per lo più nella variante SAE J1939. Nella nostra gamma, quattro dispositivi RuggON riportano una porta CAN nella scheda tecnica: il Viking II 07A, il Vortex 07X, il Vulcan 10A e il Vulcan 10X. Questo articolo spiega prima come sono costruiti il bus CAN e J1939, poi cosa deve offrire un terminale sul veicolo e infine cosa documentano le quattro schede tecniche e cosa lasciano aperto. Formato, alimentazione di bordo e supporto sono trattati nell'articolo Terminale veicolare e terminale per carrelli elevatori. Qui si parla solo del collegamento dati.
Bosch iniziò a sviluppare il bus CAN (Controller Area Network) nel 1983 e presentò ufficialmente il protocollo nel 1986. La serie di norme ISO 11898 lo descrive in più parti: la parte 1 definisce il livello data link e la segnalazione, la parte 2 il livello fisico ad alta velocità. Nel veicolo il bus è formato da due fili intrecciati, CAN_H e CAN_L. I dati vengono trasmessi come differenza di tensione tra i due fili.
Non esiste un partecipante principale. Ogni centralina può trasmettere non appena il bus è libero. Se due iniziano contemporaneamente, prevale il messaggio con l'identificatore più basso e l'altro attende, senza perdita di dati. Un messaggio si chiama frame. Nel CAN classico trasporta fino a 8 byte di dati utili e ha un identificatore di 11 bit o, nel formato esteso, di 29 bit.
Nel CAN classico la velocità arriva fino a 1 Mbit/s e determina la lunghezza della rete. Secondo Wikipedia, a 1 Mbit/s la rete resta sotto i 40 m, mentre a 125 kbit/s sono possibili 500 m. A ciascuna estremità del cavo si trova una resistenza di terminazione da 120 Ω.
Il CAN regola la trasmissione, ma non cosa c'è negli 8 byte. Sui veicoli commerciali lo stabilisce SAE J1939, una pratica raccomandata di SAE International per la comunicazione e la diagnostica tra i componenti del veicolo. J1939 poggia sul CAN, usa l'identificatore a 29 bit e per la trasmissione dei bit si basa su ISO 11898. L'identificatore è suddiviso in 3 bit di priorità, 18 bit di Parameter Group Number (PGN) e 8 bit di indirizzo di origine.
Un PGN indica un messaggio che raggruppa più grandezze misurate. Ogni grandezza al suo interno si chiama Suspect Parameter Number (SPN) ed è definita da bit iniziale, lunghezza, fattore, offset e unità. CSS Electronics calcola un esempio: il messaggio EEC1 ha il PGN 61444 (esadecimale F004) e contiene il regime del motore. Il valore grezzo 4968 con il fattore 0,125 dà un regime di 621 giri/min.
La velocità usuale è 250 kbit/s; 500 kbit/s si è aggiunta con J1939-14. Le centraline ricevono il proprio indirizzo di origine a 8 bit in modo dinamico all'avvio (address claiming). I messaggi più lunghi di 8 byte, per esempio i messaggi diagnostici con i codici di errore (DM1), vengono suddivisi in pacchetti da un protocollo di trasporto. Esso trasmette fino a 1785 byte, cioè 255 pacchetti da 7 byte ciascuno. Per la diagnostica sul veicolo, CSS Electronics cita un connettore Deutsch a 9 poli secondo J1939-13.
J1939 è diffuso su camion e autobus, inoltre su macchine agricole, forestali e da cantiere e sulle navi. ISO 11783 (ISOBUS) per le macchine agricole e NMEA 2000 per le navi usano lo stesso nucleo di protocollo di J1939. I veicoli nel trasporto e nel settore forestale e agricolo possono quindi parlare J1939.
Bosch ha pubblicato la prima versione del CAN FD (Flexible Data-Rate) nel 2012. È descritto in ISO 11898-1:2015. Un frame trasporta fino a 64 byte invece di 8, e la fase dati può funzionare a una velocità superiore rispetto all'arbitraggio. ISO 11898-2:2016 definisce la temporizzazione dei bit per il CAN FD fino a 2 e fino a 5 Mbit/s. J1939 su CAN FD è descritto in J1939-17 e J1939-22, che CSS Electronics data al 2020 e 2021.
Per la scelta questo significa: la voce bus CAN in una scheda tecnica non dice se si intende CAN FD. Dei quattro dispositivi, solo il Vortex 07X indica Dual CAN FD, e lì come opzione.
Dalla struttura nascono domande che conviene chiarire prima dell'acquisto.
Se il costruttore del veicolo consenta un collegamento al bus e se il terminale possa solo ascoltare o anche trasmettere, lo decide il costruttore del veicolo. La scheda tecnica del dispositivo non dice nulla in merito.
La tabella segue le tabelle dei dati principali delle schede tecniche RobustBook, che si basano sulle schede tecniche del produttore RuggON.
| Dispositivo | Display | CAN secondo la scheda tecnica | Temperatura di esercizio | Peso |
|---|---|---|---|---|
| RuggON Viking II 07A | 7 pollici | Bus CAN, SAE J1939 opzionale × 1 | da -30 °C a +60 °C | 1,25 kg |
| RuggON Vortex 07X | 7 pollici | Bus CAN × 2; opzionale Dual CAN FD / SAE J1939 × 1 | Atom x7211E: da -30 °C a 60 °C; Core i5-1335UE: da -30 °C a 55 °C | 1,67 kg |
| RuggON Vulcan 10A | 10,4 pollici | Bus CAN 2.0B / SAE J1939 × 1 | da -30 °C a 60 °C | 3,2 kg |
| RuggON Vulcan 10X | 10,4 pollici | Opzionale: bus CAN 2.0B × 2 oppure SAE J1939 × 1 | da -30 °C a +55 °C | 3,2 kg |
Il Vulcan 10A riporta la porta CAN nella scheda tecnica senza la dicitura opzionale: una porta per bus CAN 2.0B o SAE J1939. Nel configuratore della pagina prodotto, bus CAN 2.0B e SAE J1939 compaiono comunque come interfacce selezionabili. Chiarite la versione prima dell'ordine. Il dispositivo funziona con Android 14.
Sul Vulcan 10X il CAN è un'opzione, cioè un modulo di interfaccia con due porte per bus CAN 2.0B oppure una per SAE J1939. Il dispositivo funziona con Windows IoT Enterprise.
Con 7 pollici e 1,25 kg, il Viking II 07A è il più leggero dei quattro dispositivi e funziona con Android. La sua scheda tecnica indica una porta CAN e SAE J1939 come opzione. Anche il Vortex 07X ha 7 pollici e funziona con Windows 11 IoT Enterprise. È l'unico dei quattro con due porte bus CAN senza la dicitura opzionale. Nella presentazione del produttore, una si trova su ciascuno dei gruppi IO-B (connettore Generic) e IO-C (connettore M12).
La scheda tecnica del Fieldbook N101 non riporta alcuna porta CAN. Il CAN compare lì solo nell'elenco dei segnali dello slot di espansione; la pagina non dice nulla su protocollo, velocità e connettore.
Nessuna delle quattro schede tecniche del produttore indica per il CAN una velocità, una piedinatura, una resistenza di terminazione o un'interfaccia software. Chiedete quindi prima dell'ordine: quali velocità supporta la porta? Com'è cablata e quale connettore è adatto? Si può inserire una resistenza di terminazione? Quali driver o interfaccia di programmazione esistono per Android o Windows? Il dispositivo può anche trasmettere messaggi?
Nessuna scheda tecnica di un dispositivo dice quali PGN e SPN invii il vostro veicolo. Lo riporta la documentazione del costruttore del veicolo o del motore. J1939 riserva l'intervallo di PGN da 00FF00 a 00FFFF (esadecimale) ai messaggi propri dei costruttori. Un terminale che supporta J1939 non legge quindi automaticamente ogni grandezza della vostra macchina.
Oltre al CAN, tutti e quattro i dispositivi hanno interfacce seriali, tra cui RS-232 e RS-485. Come si differenziano gli standard seriali lo spiega l'articolo RS-485, RS-422 e RS-232 a confronto.
Solo se deve leggere i dati del veicolo. Per applicazioni senza legame con il veicolo, come la gestione degli ordini o la navigazione, non serve. Senza porta sul dispositivo servirebbe un dispositivo intermedio aggiuntivo; se ne esista uno che funzioni con il tablet in questione, lo si chiede al produttore. Nella nostra gamma, quattro dispositivi RuggON riportano una porta CAN nella scheda tecnica.
No. Il CAN descrive la trasmissione; J1939 definisce sopra di essa cosa contengono i frame: priorità, PGN, indirizzo di origine, assegnazione delle grandezze misurate e diagnostica. Un dispositivo con porta CAN legge J1939 solo se anche il software valuta il protocollo.
No. CSS Electronics elenca OBD2 come protocollo a sé stante, basato sul CAN, accanto a J1939. Alcuni veicoli commerciali hanno un connettore OBD2 di tipo B sul quale J1939 è disponibile ai pin 6 e 14. Quale connettore abbia il vostro veicolo è indicato nella sua documentazione.
La scheda tecnica del Vulcan 10A riporta bus CAN 2.0B / SAE J1939 in una sola porta. Sul Vulcan 10X e sul Viking II 07A SAE J1939 è indicato come opzione, sul Vortex 07X come parte dell'opzione Dual CAN FD / SAE J1939. Scegliete la versione prima dell'ordine.
Per J1939 su un camion o una macchina da cantiere con spazio per 10,4 pollici, entrano in considerazione il Vulcan 10A (Android) e il Vulcan 10X (Windows). Sul 10X si ordina anche l'opzione CAN. Se lo spazio di montaggio è poco, il Viking II 07A va bene con 7 pollici e 1,25 kg. Il Vortex 07X è la scelta se servono Windows, due porte CAN o CAN FD.
Non è coperto un tablet in una docking station che debba leggere i dati del veicolo. Per gli altri modelli, compresi tutti i dispositivi Durabook e Getac, le schede tecniche non indicano alcuna porta CAN; un collegamento andrebbe chiarito con il produttore e qui non è documentato. In ogni caso resta aperto se il costruttore del vostro veicolo conceda il collegamento e quali messaggi invii. Chiarite prima protocollo, velocità e connettore sul veicolo.
Indicateci veicolo, protocollo (CAN 2.0B, J1939 o CAN FD) e velocità, e il team RobustBook vi assiste nella scelta della versione adatta.