Wytrzymały tablet w koparce, ciągniku lub ciężarówce ma często pokazywać więcej niż aplikację: obroty silnika, godziny pracy albo kody błędów z pojazdu. W tym celu urządzenie musi komunikować się z pojazdem. Odbywa się to przez magistralę CAN, w pojazdach użytkowych najczęściej w wariancie SAE J1939. W naszej ofercie cztery urządzenia RuggON podają port CAN w karcie katalogowej: Viking II 07A, Vortex 07X, Vulcan 10A i Vulcan 10X. Ten artykuł wyjaśnia najpierw, jak zbudowane są magistrala CAN i J1939, potem czego terminal w pojeździe musi dostarczyć, a na końcu co dokumentują cztery karty katalogowe i co zostawiają otwarte. Formę, zasilanie pokładowe i uchwyt omawia artykuł Terminal pojazdowy i terminal do wózka widłowego. Tutaj chodzi wyłącznie o połączenie danych.
Bosch rozpoczął prace nad magistralą CAN (Controller Area Network) w 1983 roku i oficjalnie przedstawił protokół w 1986 roku. Seria norm ISO 11898 opisuje ją w kilku częściach: część 1 określa warstwę łącza danych i sygnalizację, część 2 warstwę fizyczną dużej prędkości. W pojeździe magistrala składa się z dwóch skręconych przewodów, CAN_H i CAN_L. Dane przesyła się jako różnicę napięć między oboma przewodami.
Nie ma uczestnika głównego. Każdy sterownik może nadawać, gdy tylko magistrala jest wolna. Jeśli dwa zaczną jednocześnie, wygrywa wiadomość z niższym identyfikatorem, a druga czeka, bez utraty danych. Wiadomość nazywa się ramką. W klasycznym CAN przenosi do 8 bajtów danych użytkowych i ma identyfikator o długości 11 bitów lub, w formacie rozszerzonym, 29 bitów.
W klasycznym CAN szybkość transmisji sięga 1 Mbit/s i określa długość sieci. Według Wikipedii przy 1 Mbit/s sieć pozostaje poniżej 40 m, a przy 125 kbit/s możliwe jest 500 m. Na obu końcach przewodu znajduje się rezystor terminujący 120 Ω.
CAN reguluje transmisję, ale nie to, co znajduje się w 8 bajtach. W pojazdach użytkowych określa to SAE J1939, zalecana praktyka SAE International dotycząca komunikacji i diagnostyki między komponentami pojazdu. J1939 opiera się na CAN, używa 29-bitowego identyfikatora, a do transmisji bitów normy ISO 11898. Identyfikator dzieli się na 3 bity priorytetu, 18 bitów Parameter Group Number (PGN) i 8 bitów adresu źródłowego.
PGN oznacza wiadomość, która łączy kilka wielkości mierzonych. Każda wielkość w niej nazywa się Suspect Parameter Number (SPN) i jest zdefiniowana przez bit początkowy, długość, współczynnik, przesunięcie i jednostkę. CSS Electronics przelicza przykład: wiadomość EEC1 ma PGN 61444 (szesnastkowo F004) i zawiera obroty silnika. Wartość surowa 4968 daje przy współczynniku 0,125 obroty 621 obr./min.
Zwykła szybkość transmisji to 250 kbit/s; 500 kbit/s doszło wraz z J1939-14. Sterowniki otrzymują 8-bitowy adres źródłowy dynamicznie przy starcie (address claiming). Wiadomości dłuższe niż 8 bajtów, na przykład komunikaty diagnostyczne z kodami błędów (DM1), dzieli na pakiety protokół transportowy. Przenosi on do 1785 bajtów, czyli 255 pakietów po 7 bajtów. Do diagnostyki w pojeździe CSS Electronics podaje 9-stykowe złącze Deutsch według J1939-13.
J1939 jest rozpowszechniony w ciężarówkach i autobusach, a także w maszynach rolniczych, leśnych i budowlanych oraz na statkach. ISO 11783 (ISOBUS) dla techniki rolniczej i NMEA 2000 dla statków używają tego samego rdzenia protokołu co J1939. Pojazdy w transporcie i w leśnictwie i rolnictwie mogą więc mówić językiem J1939.
Bosch opublikował pierwszą wersję CAN FD (Flexible Data-Rate) w 2012 roku. Opisuje go ISO 11898-1:2015. Ramka przenosi do 64 zamiast 8 bajtów, a faza danych może pracować z wyższą szybkością niż arbitraż. ISO 11898-2:2016 definiuje taktowanie bitów dla CAN FD do 2 i do 5 Mbit/s. J1939 na CAN FD opisują J1939-17 i J1939-22, które CSS Electronics datuje na 2020 i 2021 rok.
Dla wyboru oznacza to: wpis magistrala CAN w karcie katalogowej nie mówi, czy chodzi o CAN FD. Z czterech urządzeń tylko Vortex 07X podaje Dual CAN FD, i to jako opcję.
Z budowy wynikają pytania, które warto wyjaśnić przed zakupem.
Czy producent pojazdu dopuszcza podłączenie do magistrali i czy terminal może tylko nasłuchiwać, czy także nadawać, rozstrzyga producent pojazdu. Karta katalogowa urządzenia nic o tym nie mówi.
Tabela opiera się na tabelach danych podstawowych kart katalogowych RobustBook, które bazują na kartach katalogowych producenta RuggON.
| Urządzenie | Wyświetlacz | CAN według karty katalogowej | Temperatura pracy | Waga |
|---|---|---|---|---|
| RuggON Viking II 07A | 7 cali | Magistrala CAN, opcjonalnie SAE J1939 × 1 | od -30 °C do +60 °C | 1,25 kg |
| RuggON Vortex 07X | 7 cali | Magistrala CAN × 2; opcjonalnie Dual CAN FD / SAE J1939 × 1 | Atom x7211E: od -30 °C do 60 °C; Core i5-1335UE: od -30 °C do 55 °C | 1,67 kg |
| RuggON Vulcan 10A | 10,4 cala | Magistrala CAN 2.0B / SAE J1939 × 1 | od -30 °C do 60 °C | 3,2 kg |
| RuggON Vulcan 10X | 10,4 cala | Opcjonalnie: magistrala CAN 2.0B × 2 lub SAE J1939 × 1 | od -30 °C do +55 °C | 3,2 kg |
Vulcan 10A podaje port CAN w karcie katalogowej bez dopisku opcjonalnie: jeden port dla magistrali CAN 2.0B lub SAE J1939. W konfiguratorze na stronie produktu magistrala CAN 2.0B i SAE J1939 mimo to występują jako interfejsy do wyboru. Wersję należy wyjaśnić przed zamówieniem. Urządzenie działa pod Androidem 14.
W Vulcan 10X CAN jest opcją, a dokładnie modułem interfejsu z dwoma portami dla magistrali CAN 2.0B albo jednym dla SAE J1939. Urządzenie działa pod Windows IoT Enterprise.
Przy 7 cali i 1,25 kg Viking II 07A jest najlżejszym z czterech urządzeń i działa pod Androidem. Jego karta katalogowa podaje jeden port CAN oraz SAE J1939 jako opcję. Vortex 07X ma również 7 cali i działa pod Windows 11 IoT Enterprise. Jest jedynym z czterech z dwoma portami magistrali CAN bez dopisku opcjonalnie. W przedstawieniu producenta po jednym znajduje się w grupach IO-B (złącze Generic) i IO-C (złącze M12).
Karta katalogowa Fieldbook N101 nie podaje portu CAN. CAN pojawia się tam tylko na liście sygnałów gniazda rozszerzeń; o protokole, szybkości transmisji i złączu strona nic nie mówi.
Żadna z czterech kart katalogowych producenta nie podaje dla CAN szybkości transmisji, rozmieszczenia styków, rezystora terminującego ani interfejsu programowego. Należy więc zapytać przed zamówieniem: jakie szybkości transmisji obsługuje port? Jak jest okablowany i jakie złącze pasuje? Czy można załączyć rezystor terminujący? Jakie sterowniki lub interfejs programistyczny istnieją dla Androida albo Windows? Czy urządzenie może też nadawać wiadomości?
Jakie PGN i SPN wysyła Państwa pojazd, nie podaje żadna karta katalogowa urządzenia. Znajduje się to w dokumentacji producenta pojazdu lub silnika. J1939 rezerwuje zakres PGN od 00FF00 do 00FFFF (szesnastkowo) na wiadomości własne producentów. Terminal obsługujący J1939 nie odczyta więc automatycznie każdej wielkości z Państwa maszyny.
Oprócz CAN wszystkie cztery urządzenia mają interfejsy szeregowe, w tym RS-232 i RS-485. Czym różnią się standardy szeregowe, wyjaśnia artykuł RS-485, RS-422 i RS-232 w porównaniu.
Tylko jeśli ma odczytywać dane pojazdu. W zastosowaniach bez związku z pojazdem, takich jak obsługa zleceń czy nawigacja, nie jest potrzebny. Bez portu w urządzeniu potrzebne byłoby dodatkowe urządzenie pośredniczące; czy istnieje takie, które działa z danym tabletem, należy zapytać producenta. W naszej ofercie cztery urządzenia RuggON podają port CAN w karcie katalogowej.
Nie. CAN opisuje transmisję; J1939 określa ponad nią, co zawierają ramki: priorytet, PGN, adres źródłowy, przyporządkowanie wielkości mierzonych i diagnostykę. Urządzenie z portem CAN odczytuje J1939 tylko wtedy, gdy oprogramowanie również interpretuje protokół.
Nie. CSS Electronics wymienia OBD2 jako osobny protokół oparty na CAN obok J1939. Niektóre pojazdy użytkowe mają złącze OBD2 typu B, na którym J1939 jest dostępny na pinach 6 i 14. Jakie złącze ma Państwa pojazd, wynika z jego dokumentacji.
Karta katalogowa Vulcan 10A podaje magistralę CAN 2.0B / SAE J1939 w jednym porcie. W Vulcan 10X i Viking II 07A SAE J1939 jest podany jako opcja, w Vortex 07X jako część opcji Dual CAN FD / SAE J1939. Wersję należy wybrać przed zamówieniem.
Do J1939 w ciężarówce lub maszynie budowlanej z miejscem na 10,4 cala w grę wchodzą Vulcan 10A (Android) i Vulcan 10X (Windows). W 10X opcję CAN zamawia się dodatkowo. Gdy miejsca na montaż jest mało, pasuje Viking II 07A z 7 cali i 1,25 kg. Vortex 07X to wybór, gdy potrzebują Państwo Windows, dwóch portów CAN albo CAN FD.
Nieobjęty jest tablet w stacji dokującej, który ma odczytywać dane pojazdu. Dla pozostałych modeli, w tym wszystkich urządzeń Durabook i Getac, karty katalogowe nie podają portu CAN; podłączenie należałoby wyjaśnić z producentem i nie jest tu udokumentowane. W każdym przypadku otwarte pozostaje, czy producent Państwa pojazdu udostępnia przyłącze i jakie wiadomości wysyła. Najpierw należy wyjaśnić protokół, szybkość transmisji i złącze w pojeździe.
Proszę podać pojazd, protokół (CAN 2.0B, J1939 lub CAN FD) i szybkość transmisji, a zespół RobustBook pomoże w wyborze odpowiedniej wersji.