CAN bus הוא פרוטוקול תקשורת המשמש ביישומי בקרה תעשייתיים ויישומי רכב, המוגבל לקצב שידור מרבי של 1 Mbps. המהירות המותרת של אוטובוס CAN מקורה במטרה ובמאפיינים הטכניים של התכנון שלו. הסיבות להגבלת אוטובוס ה-CAN למהירות מרבית של 1Mbps נדונות בפירוט להלן.
ראשית, המטרה שלשמה תוכנן אפיק ה-CAN קובעת את מהירותו המרבית. אוטובוס ה-CAN תוכנן להגיב לצרכים הספציפיים של תחום הבקרה התעשייתית ותחום הרכב. בשדות אלה, אפיק ה-CAN משמש בעיקר להעברת מידע-בקרה בזמן אמת ונתוני חיישנים במקום כמויות גדולות של נתונים. לכן, ביצועי-זמן אמת הם גורם קריטי יותר מהעברת נתונים-מהירה. אפיק CAN תוכנן להיות מסוגל להעביר נתונים ביציבות בסביבות רעש-גבוהות, וזה חשוב מאוד עבור בקרה תעשייתית ויישומי רכב.
שנית, פרוטוקול השכבה הפיזית והמאפיינים החשמליים של אפיק CAN מגבילים גם את מהירותו. CAN bus משתמש בכבל-זוג מעוות כאמצעי השידור, מה שמבטיח יכולת נגד-הפרעות ובאותו זמן מגביל את קצב השידור. קצב השידור מושפע מאובדני שידור בכבלים ועיכובים בהפצת אותות. מכיוון שאוטובוס ה-CAN תוכנן מתוך מחשבה על חסינות רעשים, נעשה שימוש בקצב שידור איטי יותר כדי לאזן בין יציבות ומרחק שידור.
בנוסף, מבנה הפרוטוקול של אפיק ה-CAN משפיע גם על המהירות המקסימלית שלו. אפיק ה-CAN משתמש במנגנון זיהוי התנגשות ומנגנון תעדוף לא-הרסני, מה שאומר שמספר צמתים יכולים לשלוח נתונים בו-זמנית ומסוגלים לשלוח נתונים מחדש באופן אוטומטי במקרה של התנגשות. מנגנון זיהוי קונפליקטים ופתרון עדיפות זה מגביר את עיכוב השידור, מה שמגביל את קצב השידור המרבי.
גורם מגביל נוסף הוא כוח העיבוד של בקרי אפיק ה-CAN. הבקרים באפיק ה-CAN אחראים על טיפול בשליחת וקבלה של מסגרות נתונים וביצוע זיהוי ותיקון שגיאות. מכיוון שלאוטובוס CAN יש דרישות- בזמן אמת, לבקר חייב להיות בעל כוח עיבוד מספיק כדי לטפל בנתונים ולהגיב לבקשות מצמתים אחרים בזמן. קצבי שידור גבוהים יותר עלולים להעמיס יתר על המידה על הבקר, וכתוצאה מכך לעיכובי שידור מוגברים או אפילו אי עמידה בדרישות-זמן אמת.
לבסוף, יש לקחת בחשבון את גורמי העלות והבשלות. הגדלת קצב השידור של אפיק ה-CAN מגדילה את עלות החומרה והתוכנה, מה שאולי לא מהווה פתרון מעשי למגזרי הבקרה התעשייתית והרכב. בנוסף, CAN bus, כפרוטוקול תקשורת בוגר, נמצא בשימוש נרחב בתחומים שונים, והגדלת קצב השידור עשויה לדרוש תכנון מחדש של החומרה ושכתוב של התוכנה, מה שעשוי להציג בעיות תאימות ויציבות חדשות.
לסיכום, הגבלת קצב השידור המקסימלי של אפיק CAN ל-1Mbps מבוססת בעיקר על שיקול מקיף של גורמים שונים, כגון מטרת התכנון שלו, פרוטוקול השכבה הפיזית, מבנה הפרוטוקול, יכולת עיבוד הבקר, כמו גם עלות ובגרות. למרות המהירות האיטית יחסית שלו, אוטובוס CAN עדיין נמצא בשימוש נרחב בתחומי הבקרה התעשייתית והרכב, מכיוון שהוא יכול לענות על הצרכים של-זמן אמת ואמינות. ככל שטכנולוגיות תקשורת חדשות מתפתחות, חלופות קצב מהיר יותר עשויות להופיע, אך CAN bus עדיין נשאר אחד מפרוטוקולי התקשורת המועדפים בתחומים אלה.