# Communication intra-véhicule : CAN, FlexRay et MOST CAN, FlexRay et MOST sont tous des protocoles de communication automobile utilisés pour connecter les unités de contrôle électronique (ECU), les unités de contrôle de transmission (TCU) et les modules de contrôle de carrosserie (BCM) dans les véhicules : * **CAN**\ Un protocole basé sur les messages, conçu à l’origine pour économiser le cuivre en multiplexant le câblage électrique dans les voitures. CAN a une bande passante d’environ 125 kbps. * **FlexRay**\ Un protocole de communication série à haut débit, tolérant aux pannes et déterministe, capable de transférer des données à des vitesses allant jusqu’à 10 Mbits par seconde sur deux fils torsadés. FlexRay est souvent utilisé dans des applications critiques pour la sécurité, comme les modules de groupe motopropulseur. Les charges utiles FlexRay, ou trames de données, peuvent atteindre 127 mots (254 octets), soit plus de 30 fois la longueur des charges utiles CAN. * **MOST**\ Une norme de bus pour les réseaux multimédias embarqués permettant le transfert d’audio, de vidéo et de données de haute qualité. MOST est disponible en trois vitesses de transmission : MOST25, MOST50 et MOST150. CAN (Controller Area Network) est actuellement le réseau embarqué le plus largement utilisé. Cependant, avec le développement continu des véhicules autonomes et des technologies associées, la demande de bande passante et de connectivité accrues est très forte. Dans ce document, nous décrivons brièvement CAN et d’autres options de connectivité véhicule, notamment CAN sans fil, MOST, FlexRay et Automotive Ethernet. ## Bus CAN : quelques principes de base Au sens large, le bus CAN (Controller Area Network-bus) est en réalité un ensemble de normes qui permettent à différents dispositifs de communiquer entre eux. Il s’agit d’un système de bus série asynchrone (décalé dans le temps), développé en 1983 par Robert Bosch GmbH dans le but d’interconnecter les unités de contrôle électronique (ECU) des véhicules automobiles. CAN a été divisé en plusieurs couches, conformément au modèle ISO/OSI, afin d’assurer la flexibilité et la transparence de la conception. Pour la communication en pratique, le bus CAN utilise deux fils dédiés : CAN low et CAN high, au moyen desquels le contrôleur CAN est connecté à tous les composants du réseau. CAN permet de remplacer un câblage assez complexe par un bus à deux fils. CAN utilise un signal différentiel, ce qui le rend plus résistant au bruit, avec deux états logiques : récessif et dominant. De nos jours, le bus CAN est utilisé pratiquement partout, des machines à café à [la gestion de flotte](https://www.navixy.com/fleet-management/features/) et aux applications spatiales. Nous décrivons brièvement ci-après les principes de fonctionnement du bus CAN. Le protocole de communication CAN ISO-11898:2003 explique comment les informations sont transmises entre des dispositifs sur un réseau basé sur le modèle d’interconnexion de systèmes ouverts (OSI), présenté comme un ensemble de couches dans la figure ci-dessous. Les deux couches inférieures du modèle OSI/ISO à sept couches sont les couches physique et liaison de données. La couche physique définit la communication entre les dispositifs connectés par le support physique. ![CAN et alternatives](/files/92aa698b26fd8140fa92ac7aba24a161d39ca0c4) La couche liaison de données s’occupe notamment aussi de l’organisation des bits en trames et comprend deux protocoles : le CAN classique (première utilisation remontant à 1988) et le CAN FD (lancé en 2012). La couche applicative est essentiellement une couche utilisateur final et fournit l’accès aux ressources du réseau. Il existe deux types de formats de messages/trames : standard et étendu. Ils ne diffèrent que par la longueur de l’identifiant : un identifiant standard fait 11 bits, tandis qu’un identifiant étendu fait 29 bits. Une structure de message standard peut être divisée en 8 parties, comme indiqué dans la figure ci-dessous. Ces parties sont : Start of Frame (SOF - début de la transmission de la trame), CAN-ID (identifiant de trame, identification de la priorité du message), Remote Transmission Request (RTR, indique si un nœud demande des données à un autre nœud ou en envoie), Control (indique la longueur des données en octets), Data (valeurs de données réelles devant être mises à l’échelle/converties), The Cyclic Redundancy Check (CRC, garantissant l’intégrité des données), ACK (acquittement, indique si les données sont reçues correctement) et EOF (End of Frame) qui marque la fin du message/de la trame CAN. ![CAN et alternatives](/files/df06ba1eb1b5b05d8cbf66c66b2ed45624f6805d) Le bus CAN utilise une forme inversée de logique avec deux états : dominant et récessif. La figure ci-dessus montre un schéma entrée-sortie simplifié d’un transceiver CAN : flux de bits allant vers/depuis un contrôleur CAN et/ou un microcontrôleur. Lorsque le contrôleur envoie un flux de bits, ceux-ci sont complémentés et placés sur la ligne CANH. La ligne CANL est toujours le complément de CANH. CAN doit surveiller à la fois ce qui se trouve actuellement sur le bus et ce qu’il envoie. Pour les applications, les deux extrémités du bus CAN doivent être terminées, car n’importe quel nœud sur le bus peut transmettre des données. Chaque extrémité de la liaison comporte une résistance de terminaison égale à l’impédance caractéristique du câble. En général, la valeur recommandée pour les résistances de terminaison est de 120 Ω (dans une plage de 100 Ω à 130 Ω). Il ne doit pas y avoir plus de deux résistances de terminaison dans le réseau, car des terminaisons supplémentaires imposent une charge additionnelle aux drivers. La figure ci-dessous montre un bus de test CAN. Les nœuds de la figure pourraient en principe envoyer des messages provenant d’une technologie de capteurs intelligents et d’un contrôleur moteur. Une application typique pourrait être, par exemple, un capteur de température. ![CAN et alternatives](/files/10bda354396e8dc780b713d0d43478323473ea2e) La figure ci-dessous montre un bus de test CAN. Les nœuds de la figure pourraient en principe envoyer des messages provenant d’une technologie de capteurs intelligents et d’un contrôleur moteur. Une application typique pourrait être, par exemple, un capteur de température. Si un autre nœud capteur doit envoyer un message simultanément, l’arbitrage garantit que le message est transmis. Par exemple, le nœud A termine l’envoi de son message tandis que les nœuds B et C acquittent la bonne réception du message. Les nœuds B et C commencent à leur tour l’arbitrage et, si le nœud C remporte l’arbitrage, il envoie un message. Les nœuds A et B acquittent le message du nœud C, puis le nœud B poursuit avec son message. Il convient de garder à l’esprit la polarité inverse de l’entrée et de la sortie du driver sur le bus. Le bus CAN est aujourd’hui largement répandu dans les voitures. Il est présent dans pratiquement tous les véhicules fabriqués. Les voitures du monde moderne sont essentiellement un produit du marché mondial ; tous les véhicules ont donc tendance à disposer d’un bus CAN. L’accès au bus CAN se fait via le port OBD, présenté dans la figure ci-dessous, avec un exemple de résistance de terminaison de 120 Ω, soudée sur le connecteur DB9 avec le câblage CAN, situé dans le boîtier de la coque DB9. Pour câbler le port OBD à un dispositif CAN DB9, il faut un câble qui peut être acheté ou fabriqué. Pour en fabriquer un soi-même, une prise D-sub à 9 broches (femelle) et une fiche OBD (mâle) sont nécessaires. La prise DB9 doit correspondre à la fiche du dispositif CAN. ![CAN et alternatives](/files/e49c3f2426fb7180ebcc3fdc582d2467172670d3) Un exemple de câblage de la fiche OBD vers le DB9 CAN, y compris la résistance de terminaison optionnelle, est également montré sur les schémas ci-dessous. ![CAN et alternatives](/files/a6d1adcf73ede8c0b07a6762e8ef269b2e6927b7) Pour construire un réseau de capteurs, se connecter à un bus CAN et visualiser les signaux CAN des véhicules, il existe de nombreuses options. Divers microcontrôleurs prennent actuellement en charge le protocole CAN et peuvent être interfacés au CAN via une puce transceiver CAN. Des solutions comme Raspberry Pi, Texas Instruments Launchpad et Arduino existent également et peuvent s’interfacer au CAN au moyen de certains modules additionnels. Le réseau de communication CAN dans les véhicules modernes peut fournir un volume de données important qui peut être exploité pour [la gestion de flotte](https://www.navixy.com/fleet-management/features/) accroître la sécurité du conducteur, réduire les coûts globaux, améliorer les processus de maintenance et soutenir la responsabilité environnementale. L’activation des données du bus CAN offre aux propriétaires de flottes diverses possibilités d’accéder à des informations variées, notamment la consommation de carburant, les relevés de compteur kilométrique, les tours par minute, la position de l’accélérateur, la charge/le couple moteur, la température du moteur et le niveau de carburant. CAN est actuellement le réseau embarqué le plus largement utilisé. Cependant, avec le développement continu des véhicules autonomes et [des technologies associées](https://www.navixy.com/), la demande de bande passante et de connectivité accrues est très forte. Nous décrivons ci-après brièvement d’autres options de connectivité véhicule, notamment CAN sans fil, MOST, FlexRay et Automotive Ethernet. ## CAN sans fil Le CAN sur une paire torsadée de fils de cuivre est devenu une norme ISO en 1994. La demande croissante de connectivité accrue favorise le développement de technologies alternatives et complémentaires. Par exemple, certaines options de transmission CAN sans fil reposent sur des normes radio basées sur des protocoles tels que WLAN ou Bluetooth. Dans un tel scénario, les données CAN dans l’émetteur doivent être converties au protocole sans fil et rétablies dans le récepteur. Une transmission transparente et en temps réel au sens du réseau CAN n’est pas possible de cette manière. La liaison radio fonctionne donc comme une passerelle entre deux réseaux CAN. ![CAN et alternatives](/files/f35a366aecc75bdb86849b1b63ef3f1c86d400d0) Le CAN sans fil basé sur la radio double mode permet d’intégrer sans fil des participants CAN dans un réseau CAN, ce qui améliore la sécurité et la facilité d’utilisation. Cependant, un tel système nécessite des antennes spéciales qui demandent de l’espace et un alignement particulier limitant le rayonnement omnidirectionnel. ## MOST, FlexRay et Automotive Ethernet en bref Une alternative prometteuse au CAN est Automotive Ethernet. Certaines estimations prévoient que le marché de l’Automotive Ethernet augmentera de plus de 21,6 % sur la période de prévision 2019-2026. Les principaux avantages d’Ethernet pour la connectivité des véhicules sont une bande passante élevée et un bon rapport coût-efficacité. Ethernet emploie la stratégie Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD). La collision peut être ignorée grâce à la répartition dans les réseaux embarqués. Parmi les défis de l’Automotive Ethernet figurent un niveau important de bruit RF, l’incapacité à fournir une latence de l’ordre de la microseconde et l’absence de méthode de synchronisation temporelle entre les dispositifs. MOST (Media Oriented System Transport) est un système de communication série destiné à transmettre des données de contrôle, de la vidéo et de l’audio au moyen de fibre optique [http://cables.It](http://cables.it) fournit un échange d’informations audio et vidéo de point à point à des débits de 24,8 Mbps. MOST, créé par l’association MOST, définit les couches protocole, logiciel et matériel nécessaires pour permettre un transport efficace et peu coûteux des données de contrôle, en temps réel et par paquets, à l’aide d’un seul support / couche physique. Un réseau MOST peut être représenté schématiquement sous la forme d’un anneau pouvant inclure jusqu’à 64 dispositifs MOST. Grâce à sa fonctionnalité plug\&play, l’ajout ou la suppression d’un dispositif MOST devrait être assez simple. FlexRay, à son tour, est essentiellement une norme de réseau automobile fondée sur un système de bus flexible à haut débit, déterministe, tolérant aux pannes et rapide. Il est utilisé dans une topologie en étoile ou en ligne avec du cuivre ou de la fibre optique. Les configurations FlexRay à double canal offrent une meilleure tolérance aux pannes et/ou une bande passante accrue. Le réseau de communication FlexRay présente des caractéristiques qui le rendent favorable aux industries automobiles de nouvelle génération. ![CAN et alternatives](/files/6121e7a95aa3911470e3994867009fdb284cc401) La plupart des réseaux FlexRay de première génération utilisent normalement un seul canal afin de réduire les coûts de câblage, mais l’évolution des applications et les exigences de sécurité qui en découlent conduiront à une utilisation accrue de deux canaux. Les facteurs limitant la diffusion de FlexRay sont le prix, des niveaux de tension de fonctionnement plus faibles et l’asymétrie des fronts, ce qui complique l’extension de la longueur du réseau. Certaines caractéristiques clés des protocoles listés, comparées aux caractéristiques du CAN, sont présentées dans le tableau ci-dessous. ![CAN et alternatives](/files/7a4e0b9423c919dbf3dab3aee5af89283d34873a) La comparaison directe des protocoles de connectivité listés montre qu’il existe un compromis clair entre bande passante et tolérance aux pannes, d’une part, et coûts moyens et complexité du système, d’autre part. Si CAN et MOST restent une sorte de protocoles fondamentaux, FlexRay et Ethernet sont des solutions plus prometteuses pour satisfaire la croissance du marché et les exigences des applications à forte charge. Dans les véhicules modernes, ces protocoles sont souvent utilisés comme solutions complémentaires. ## Objectif des protocoles de communication embarqués Le bus CAN est en effet une norme de connectivité des véhicules bien connue et établie. Il est utilisé pour le groupe motopropulseur, le châssis, le réseau dorsal et les systèmes de carrosserie. Ethernet, de son côté, est couramment utilisé comme protocole de diagnostic pour les unités de contrôle électronique de connexion du moteur, du châssis et de la carrosserie utilisées pour les connexions réseau. FlexRay constitue actuellement la base du développement technologique actif dans le monde entier, et ses nombreuses applications incluent les systèmes X-by-Wire de nouvelle génération et les systèmes dorsaux. MOST est une norme de bus pour les réseaux multimédias embarqués conçue pour permettre le transfert d’audio, de vidéo et de données de haute qualité. Il permet l’interconnexion facile de divers composants multimédias du véhicule. Tous les protocoles et technologies mentionnés ci-dessus répondent à la plupart des exigences de diagnostic et de communication multimédia pour les communications modernes embarquées et inter-véhicules, et pourraient être utilisés pour des systèmes avancés de conduite autonome ; cependant, l’intégration précise de toutes ces technologies tout en satisfaisant les contraintes de temps réel reste une tâche difficile. --- # Agent Instructions: Querying This Documentation If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question. Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter: ``` GET https://navixy.com/docs/expert-center/fr/vehicle-telematics-technology/can-and-obdii/intra-vehicle-communication-can-flexray-and-most.md?ask= ``` The question should be specific, self-contained, and written in natural language. The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation. Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.