CAN-FD 통신이란 무엇인가?

안녕하세요. 도깨비 개발자입니다.

오늘은 CAN-FD에 대해 알아볼까합니다.

지금까지는 개인적으로 CAN 2.0 까지만 접하다가 최근들어서 CAN-FD 통신을 구현해야할 일이 생겨서 알아보게 되었습니다.

CAN-FD란?

CAN-FD(반도체 네트워크-플렉시블 데이터-률)는 기존의 CAN(Controller Area Network) 통신을 보완한 통신 방식입니다. CAN 통신은 자동차, 공장 자동화 등 다양한 산업 분야에서 실시간성이 중요한 네트워크 통신을 위해 널리 사용되는 표준입니다.

그러나 기존의 CAN 통신은 최대 1Mbps의 데이터 전송 속도 제한과 8바이트의 데이터 프레임 크기 제한 등의 한계가 있었습니다.

 

이를 개선하기 위해 등장한 것이 바로 CAN-FD입니다. FD는 'Flexible Data Rate'의 약자로, '유연한 데이터 전송률'을 의미합니다.

기존 CAN에 비해 데이터 전송 속도와 데이터 프레임 크기가 향상된 것이 특징입니다.

 

성능

> 데이터 전송 속도

  CAN-FD는 데이터 전송 속도가 최대 5Mbps까지 가능. 이는 기존의 CAN의 1Mbps에 비해 5배 이상 빠른 속도.

 

> 데이터 프레임 크기

  CAN-FD는 데이터 프레임 크기가 최대 64바이트까지 가능. 이는 기존의 CAN의 8바이트에 비해 크게 확장.

CAN 2.0과 CAN FD의 간략한 데이터 사이즈 및 속도 비교

 

따라서 더 많은 양의 데이터를 더 빠르게 전송할 수 있게 되어, 예를 들어 자동차의 다양한 센서에서 나오는 데이터를 신속하게 처리하고 반응하는 것이 가능해졌습니다.

이러한 성능 향상으로 인해 더 높은 성능과 효율성을 요구하는 최신 자동차, 산업 자동화 공정 등의 분야에서 널리 활용되고 있습니다.

기존 시스템과의 호환성 문제

그러나 CAN-FD를 도입하면서 기존 시스템과의 호환성 문제도 고려해야 합니다.

CAN-FD는 기존의 CAN 통신과 물리적으로는 호환되지만, 데이터 프레임 구조와 통신 속도가 다르기 때문에 소프트웨어 측면에서는 호환성 문제가 발생할 수 있습니다.

따라서 기존 시스템을 CAN-FD로 업그레이드할 때는 이러한 점을 고려해야 합니다.

 

 

보안문제

CAN-FD는 또한 보안 측면에서도 주의가 필요합니다. 데이터 전송 속도와 용량이 증가함에 따라 데이터를 더욱 빠르게 전송할 수 있지만, 이는 동시에 공격자에게 더 많은 데이터를 빠르게 훔쳐갈 기회를 제공할 수도 있습니다. 따라서 CAN-FD를 사용하는 시스템에서는 데이터 보안을 강화하는 것이 중요합니다.

 

이처럼 CAN-FD는 기존의 CAN에 비해 많은 장점을 가지고 있지만, 도입 시 호환성과 보안 문제 등을 고려해야 합니다.

그럼에도 불구하고 높은 효율성과 성능을 위해 많은 산업 분야에서 CAN-FD의 도입이 활발히 이루어지고 있습니다.

이는 향후 더욱 복잡하고 고성능의 시스템이 요구되는 추세에 부응하기 위한 것으로 보입니다.

 

CAN-FD의 전망

CAN-FD 통신은 기존 CAN 통신의 한계를 극복하고자 개발된 통신 방식으로, 그 적용 범위는 꾸준히 확대되고 있습니다. 특히 자동차, 산업용 로봇, 의료 기기, 항공 우주 분야 등에서 CAN-FD의 뛰어난 성능을 활용하고 있습니다.

예를 들어, 자동차 분야에서는 차량 내부의 다양한 센서와 컨트롤러 간의 통신에 CAN-FD가 활용되고 있습니다.

다양한 센서에서 수집된 정보를 빠르게 처리하고 적절한 제어 신호를 전송해야 하는 자동차에서 CAN-FD의 높은 데이터 전송 속도와 큰 데이터 프레임 크기는 매우 중요합니다. 특히 자율 주행 자동차와 같이 빅데이터를 실시간으로 처리해야 하는 곳에서는 CAN-FD의 중요성이 더욱 부각됩니다.

산업용 로봇 분야에서는 로봇의 다양한 움직임을 제어하는데 CAN-FD 통신이 활용되고 있습니다.

고속의 데이터 전송과 실시간 제어가 가능한 CAN-FD는 로봇의 정밀한 동작 제어에 필수적입니다.

또한, 로봇이 작업 중 발생하는 다양한 데이터를 신속하게 처리하고 분석해야 하는 경우에도 CAN-FD의 활용성이 높습니다.

이외에도 의료 기기, 항공 우주 분야에서도 CAN-FD가 활용되고 있습니다.

의료 기기에서는 정확한 데이터 전송과 빠른 반응 속도가 생명을 구하는데 결정적인 역할을 하며, 항공 우주 분야에서는 다양한 센서와 시스템 간의 신속하고 정확한 통신이 필수적입니다.

이와 같이 CAN-FD는 그 뛰어난 성능과 유연성으로 많은 분야에서 활용되며, 향후 더욱 다양한 분야에서 그 중요성이 부각될 것으로 예상됩니다.