本文主要介紹了現場總線CAN-bus在現代化的智能樓宇、小區安防中的應用方法。并且，通過一些實際應用案例的分析，說明選擇現場總線CAN-bus后整個系統所增加的運行效益。
前言
隨著社會生活方式的不斷變化，科技的不斷進步，人們要求更加人性化、智能化的生活條件。不用事必躬親，盡可能地讓智能系統代替手工方式，來進行有效的管理和執行。當前越來越復雜的交通狀況，如行路難、停車難等問題大大降低了城市的工作和生活效率，迫使我們尋找一個能夠方便解決問題的辦法。
智能化的停車場便在這樣的背景下應運而生了。智能停車場的產生不但規范了城市交通管理和車輛管理水平，擴充了城市的容量，在安全防范方面也有巨大的保障，同時還能方便的和其他智能系統接口（如智能大廈、智能小區等），組成更完善的物流及設備管理系統。
智能停車場通訊現狀
目前停車場的智能化程度不一，管理也缺乏有序性，設施之間也通用性也較差，造成系統集成商和用戶的設備選型品種較少，實現的功能不全，系統特點不鮮明等不足。
按智能停車場的通訊方式分析，早期的一部分廠商采用了串行的RS-485總線或RS-232總線作為設備之間的通訊方式；同時，有一部分先進的廠商已經采用了CAN-bus總線或以太網EtherNet作為網絡通訊方式。
采用RS-232方式通訊的停車場系統有非常大的局限性，只能實現點對點操作，中央處理器的負擔較大，不便于系統擴充，可通訊距離非常短，不適于遠程操作；而且，系統成本較高。采用RS-485總線的系統在整體性能上好于RS-232的系統，因其是總線形式，方便擴充，但是隨著停車場系統智能化程度要求越來越高，功能越來越強，總線的節點越來越多的情況下，RS-485的總線效率低、系統的實時性差、通訊的可靠性低、后期維護成本高、網絡工程調試復雜、傳輸距離不理想、單總線可掛接的節點少、應用不靈活等不足和缺陷逐漸體現出來；智能停車場的系統擴展也受到RS-485本身的制約，越來越不能適應大中型智能停車場的控制需要。
先進的的CAN-bus總線通訊系統是智能停車場的主流發展方向。使用這種工業級的通訊方式，可以保證通訊數據的可靠性、實時性；并且，實際建設中，CAN-bus總線成本和RS-485方式成本大體相當，甚至，在較大型的停車場系統中，CAN總線的整體成本還略低于RS-485系統。由于CAN總線容錯性能好，可以大大降低后期的維護、維修、擴充成本。但是，目前的智能停車場多數采用了CAN-bus總線和RS-232、RS-485通訊混合使用的方式，在一定程度上會造成網絡負載不平衡，限制了CAN-bus總線發揮最大限度的性能優勢。
下面將以CAN-bus總線組建的停車場收費和管理系統為例，介紹一整套的智能停車場改進方案，從而體現出CAN-bus總線的整體優勢。
智能停車場CAN-bus方案
1: CAN-bus簡介
CAN（Controller Area Network）總線最早由德國BOSCH公司提出，主要用于汽車內部測量與控制中心之間的數據通信。由于其良好的性能，在世界范圍內廣泛應用于其他領域當中，如工業自動化、汽車電子、樓宇建筑、電梯網絡、電力通訊和安防消防等諸多領域，并取逐漸成為這些行業的主要通訊手段。
現場總線CAN-bus的特點：
1、國際標準的工業級現場總線，傳輸可靠，實時性高；
2、傳輸距離遠（最遠10KM），傳輸速率快（最高1Mbps）；
3、單條總線最多可接110個節點，并可方便的擴充節點數；
3、總線上各節點的地位平等，不分主從，突發數據可實時傳輸；
4、非破壞總線仲裁技術，可多節點同時向總線發數據，總線利用率高；
5、出錯的CAN節點會自動關閉并切斷和總線的聯系，不影響總線的通訊；
6、報文為短幀結構并有硬件CRC校驗，受干擾概率小，數據出錯率極低；
7、對未成功發送的報文，硬件有自動發功能，傳輸可靠性很高；
8、具有硬件地址濾波功能，可簡化軟件的協議編制；
9、通訊介質可用普通的雙絞線、同軸電纜或光纖等；
10、CAN-bus總線系統結構簡單，性價比極高。
2：總體介紹
通訊方案涉及了停車場的幾乎所有的控制功能，包括進出口控制、遠程控制、車場導向、車場車位自動檢測、車場智能燈光控制。方案中不包含音頻、視頻的傳輸，因為音頻、視頻的傳輸一般是與控制總線分開的。
整個系統中，通訊主干線僅為一條雙絞線，各個通訊終端的控制器直接連接到總線上；并且，各個控制器在網絡中的地位可以是平等的，就是說沒有“主機”和“從機”的概念，任何一個節點都可以啟動數據的傳輸，避免了采用RS-485的主機輪詢方式，從而保障數據的實時性。在CAN-bus總線上，既可以實現點-點之間的通訊，也可以實現多點廣播方式的通訊，實時性和靈活性都可以得到良好的保證。
例如，車位探測器可以根據車場內車的進出變化，直接傳輸空位數量到車位顯示器顯示出來；而不必先傳輸到管理機上，再由管理機傳到車位顯示器。當然管理機也可以接收到該信息，用于數據庫記錄。
智能停車場的通訊距離受CAN-bus總線的波特率制約；在20Kbps通訊速率時，可以在達到3KM的通訊距離(使用同一條雙絞線)，能夠滿足絕大部分需求。
本方案中，按照位置的不同，將停車場系統分為兩個部分：車輛的進出口控制、車場內部控制。
3：車輛的進出口控制
車輛的進出口控制部分主要功能是車輛進出的管理、收費、出票和顯示等。系統的布線結構如圖1所示。
系統中的CAN-bus網絡采用直線拓撲結構，各設備節點通過支線連接在CAN-bus主線上。在車場入口處，當地感檢測到有車輛經過時，入口控制器向計算機管理節點發送信號，請求啟動整個管理系統（此前系統處于休眠狀態，以節約能源），使系統立即進入工作模式。入口控制器通過射頻或GPRS方式讀取車輛的電子卡信息，并通過CAN-bus總線傳到管理計算機上，并與攝像機取得的車輛信息（車型、車牌等）相對照，如果是“合法”用戶則打開道閘、點亮綠色交通燈，允許車輛通過。當道閘處地感檢測車輛已通過，并且入口處地感未檢測到有新的車輛進入，則仍由入口控制器向計算機管理節點報告系統空閑，可以進入休眠模式。其他功能，比如出口控制器、收費功能等，都可以按同一方式管理。
系統中，管理節點采用安裝PC-CAN接口卡的通用PC機，與安裝在各個位置的終端功能設備進行通訊。常用的PC-CAN接口卡有：PCI-CAN接口卡、ISA-CAN接口卡、USBCAN接口卡、PC104-CAN接口卡、EtherNet-CAN接口卡或并口CAN接口卡等，可以根據系統的通訊要求而進行合理選擇。
