Análisis, estudio e implementación de un prototipo de comunicación con redes de área de control (CAN) en automóviles electrónicos

Existen en la actualidad, un sinnúmero de redes que se aplican en varios ámbitos para las comunicaciones, entre las más conocidas, se puede citar, las redes LAN, WAN, MAN, etc. Particularmente en los automóviles, camiones, tractores, aviones, barcos y demás, se utilizan otro tipo de redes (protocolos de comunicaciones) como: CAN (Controller Area Network), MOST, LIN, FLEXRAY, BLUETOOTH entre otras. El presente proyecto se enfoca en las redes CAN, que es un protocolo de comunicaciones serie que soporta control distribuido en tiempo real con un alto nivel de seguridad y multiplexación. El establecimiento de una red CAN para interconectar los dispositivos electrónicos internos de un vehículo tiene la finalidad de sustituir o eliminar el cableado. Las ECUs, sensores, sistemas antideslizantes, etc. se conectan mediante una red CAN a velocidades de transferencia de datos de hasta 1 Mbps. Por otro lado, maneja una topología tipo BUS, el mismo que, utiliza el método de acceso al medio (CSMA/CD+AMP) o Acceso Múltiple por Detección de Portadora / con Detección de Colisiones y Arbitraje por Prioridad de Mensaje. CAN funciona bajo el modelo de referencia OSI, la arquitectura de protocolos CAN incluye tres capas: física, de enlace de datos y aplicación, además de una capa especial para gestión y control del nodo llamada capa de supervisor. CAN establece dos formatos de tramas de datos (data frame) que difieren en la longitud del campo del identificador, las tramas estándares (standard frame) con un identificador de 11 bits definidas en la especificación CAN 2.0A, y las tramas extendidas (extended frame) con un identificador de 29 bits definidas en la especificación CAN 2.0B. Para la transmisión y control de mensajes CAN, se definen cuatro tipos de tramas: de datos, remota (remote frame), de error (error frame) y de sobrecarga (overload frame). Las tramas remotas también se establecen en ambos formatos, estándar y extendido, y tanto las tramas de datos como las remotas se separan de tramas precedentes mediante espacios entre tramas (interframe space)