ناقل CAN

قد تحتوي السيارة الحديثة على ما يصل إلى 70 وحدة تحكم إلكترونية (ECU) لأنظمة فرعية مختلفة. ^{[ 7 ]} عادةً ما تكون وحدة التحكم في المحرك هي المعالج الأكبر . تُستخدم وحدات أخرى للقيادة الذاتية، وأنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS)، وناقل الحركة ، والوسائد الهوائية ، ونظام منع انغلاق المكابح (ABS) ، ونظام تثبيت السرعة ، ونظام التوجيه الكهربائي ، وأنظمة الصوت، والنوافذ الكهربائية ، والأبواب، وضبط المرايا، وأنظمة البطارية وإعادة الشحن للسيارات الهجينة/الكهربائية، وما إلى ذلك. تشكل بعض هذه الوحدات أنظمة فرعية مستقلة، لكن التواصل فيما بينها ضروري. قد يحتاج النظام الفرعي إلى التحكم في المشغلات أو تلقي بيانات من أجهزة الاستشعار. تم ابتكار معيار CAN لتلبية هذه الحاجة. إحدى المزايا الرئيسية هي أن الربط بين أنظمة السيارة المختلفة يسمح بتنفيذ مجموعة واسعة من ميزات السلامة والاقتصاد والراحة باستخدام البرمجيات فقط - وهي وظائف من شأنها أن تزيد التكلفة والتعقيد إذا تم توصيل هذه الميزات بشكل مباشر باستخدام الأنظمة الكهربائية التقليدية للسيارات. ومن الأمثلة على ذلك:

• التشغيل/الإيقاف التلقائي : يتم تجميع مدخلات المستشعرات المختلفة من جميع أنحاء السيارة (مستشعرات السرعة، زاوية التوجيه، تشغيل/إيقاف مكيف الهواء، درجة حرارة المحرك) عبر ناقل CAN لتحديد ما إذا كان يمكن إيقاف تشغيل المحرك عند التوقف لتحسين كفاءة استهلاك الوقود والانبعاثات.
• فرامل التوقف الكهربائية : تستقبل وظيفة تثبيت السيارة على المنحدرات بيانات من مستشعر ميل السيارة (المستخدم أيضًا في نظام الإنذار ضد السرقة) ومستشعرات سرعة الطريق (المستخدمة أيضًا في نظام منع انغلاق المكابح، ونظام التحكم في المحرك، ونظام التحكم في الجر) عبر ناقل بيانات CAN لتحديد ما إذا كانت السيارة متوقفة على منحدر. وبالمثل، تُغذى بيانات من مستشعرات أحزمة الأمان (جزء من نظام التحكم في الوسائد الهوائية) عبر ناقل بيانات CAN لتحديد ما إذا كانت أحزمة الأمان مربوطة، بحيث يتم تحرير فرامل التوقف تلقائيًا عند بدء الحركة.
• أنظمة المساعدة على الركن : عند تشغيل وضع الرجوع للخلف، ترسل وحدة التحكم في ناقل الحركة إشارة عبر ناقل البيانات CAN لتفعيل نظام حساسات الركن ووحدة التحكم في باب السيارة، مما يسمح لمرآة باب الراكب الأمامي بالإمالة لأسفل لعرض موضع الرصيف. كما يستقبل ناقل البيانات CAN إشارات من حساس المطر لتشغيل ماسحة الزجاج الخلفي عند الرجوع للخلف.
• أنظمة المساعدة التلقائية في المسار / تجنب الاصطدام : يتم أيضًا استخدام المدخلات من مستشعرات ركن السيارة بواسطة ناقل CAN لتغذية بيانات القرب الخارجية لأنظمة مساعدة السائق مثل تحذير مغادرة المسار، ومؤخرًا، تنتقل هذه الإشارات عبر ناقل CAN لتفعيل الفرامل السلكية في أنظمة تجنب الاصطدام النشطة.
• مسح الفرامل التلقائي: يتم استقبال الإشارة من مستشعر المطر (المستخدم أساسًا لتشغيل مساحات الزجاج الأمامي التلقائية ) عبر ناقل CAN إلى وحدة ABS لتفعيل ضغط خفيف على الفرامل أثناء القيادة لإزالة الرطوبة من أقراص الفرامل. تتضمن بعض طرازات أودي وبي إم دبليو عالية الأداء هذه الميزة.
• يمكن وضع أجهزة الاستشعار في المكان الأنسب، واستخدام بياناتها من قبل العديد من وحدات التحكم الإلكترونية. على سبيل المثال، يمكن وضع مستشعرات درجة الحرارة الخارجية (التي توضع عادةً في المقدمة) في المرايا الجانبية، مما يمنع تسخينها بواسطة المحرك، وبالتالي استخدام بياناتها من قبل المحرك ونظام التحكم في المناخ وشاشة عرض السائق.

في السنوات الأخيرة، تم تقديم معيار ناقل LIN (شبكة الربط المحلية) لاستكمال CAN للأنظمة الفرعية غير الحرجة مثل تكييف الهواء والترفيه المعلوماتي، حيث تكون سرعة نقل البيانات وموثوقيتها أقل أهمية.

تُستخدم ناقلة CAN غالبًا لتوصيل اللوحات الرئيسية للطابعات ثلاثية الأبعاد بلوحات التوسعة نظرًا لمقاومتها العالية للتشويش الكهربائي، وخاصةً التشويش الأرضي الناتج عن محركات الخطوة ، الشائعة الاستخدام في الطابعات ثلاثية الأبعاد وتطبيقات التحكم الرقمي الحاسوبي الأخرى . ويُستخدم نوع CAN FD من قِبل العديد من الأجهزة، مثل عائلة وحدات التحكم Duet3D ، نظرًا لعرض النطاق الترددي العالي اللازم لدعم معدلات الأوامر العالية للطباعة ثلاثية الأبعاد . ^{[ 8 ]}

• تم استخدام بروتوكول ناقل CAN في نظام تغيير التروس الإلكتروني Shimano DI2 للدراجات الهوائية منذ عام 2009، كما يتم استخدامه أيضًا بواسطة أنظمة Ansmann و BionX في محرك الدفع المباشر الخاص بها.
• تُستخدم ناقلة CAN أيضًا كناقلة ميدانية في بيئات الأتمتة العامة، ويرجع ذلك أساسًا إلى انخفاض تكلفة بعض وحدات التحكم والمعالجات الخاصة بناقلات CAN.
• تهدف شركات تصنيع السيارات، بما في ذلك نيسمو، إلى استخدام بيانات ناقل CAN لإعادة إنشاء لفات سباق حقيقية في لعبة الفيديو Gran Turismo 6 باستخدام وظيفة مسجل بيانات GPS في اللعبة، مما يسمح للاعبين بالتسابق ضد لفات حقيقية. ^{[ 9 ]}
• يستخدم الطرف الاصطناعي المعياري (MPL) التابع لمختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز ناقل CAN محلي لتسهيل الاتصال بين المحركات المؤازرة ووحدات التحكم الدقيقة في الذراع الاصطناعية.
• تستخدم الفرق المشاركة في مسابقة FIRST للروبوتات على نطاق واسع ناقل CAN للتواصل بين وحدة roboRIO ووحدات التحكم الأخرى في الروبوت.
• تستخدم مجموعة أجهزة التلقين CueScript بروتوكول ناقل CAN عبر كابل محوري، لتوصيل وحدة التحكم بالتمرير على سطح المكتب CSSC بالوحدة الرئيسية.
• يتم تطبيق بروتوكول ناقل CAN على نطاق واسع نظرًا لقدرته على تحمل الأعطال في البيئات الصاخبة كهربائيًا مثل أنظمة التغذية الراجعة لأجهزة الاستشعار في نماذج السكك الحديدية من قبل كبرى الشركات المصنعة لأنظمة التحكم الرقمي التجارية ومشاريع التحكم الرقمي المختلفة مفتوحة المصدر في نماذج السكك الحديدية.
• قامت شركة Shearwater Research بتطبيق البروتوكول باسم DiveCAN ^{[ 10 ]} لدمج أجهزة الكمبيوتر الخاصة بالغوص في أجهزة إعادة التنفس للغوص من مختلف الشركات المصنعة.

بسبب تاريخها العريق، تُعدّ CAN 2.0 البروتوكول الأكثر استخدامًا، حيث يبلغ الحد الأقصى لحجم البيانات المرسلة ثمانية بايتات، ومعدل نقل البيانات النموذجي 500  كيلوبت/ثانية. يختلف بروتوكول CAN الكلاسيكي، الذي يشمل CAN 2.0A (CAN القياسي) وCAN 2.0B (CAN الموسّع)، بشكل أساسي في طول حقل المعرّف: يستخدم CAN 2.0A معرّفًا من 11 بت، بينما يستخدم CAN 2.0B معرّفًا من 29 بت. يسمح المعرّف الأطول في CAN 2.0B بعدد أكبر من معرّفات الرسائل الفريدة، وهو أمر مفيد في الأنظمة المعقدة ذات العُقد وأنواع البيانات المتعددة. مع ذلك، تؤدي هذه الزيادة في معرّفات الرسائل الفريدة إلى زيادة طول الإطار، مما يقلل بدوره من الحد الأقصى لمعدل نقل البيانات. بالإضافة إلى ذلك، يوفر المعرّف الموسّع تحكمًا أدق في تحديد أولويات الرسائل نظرًا لتوافر المزيد من قيم المعرّف. مع ذلك، قد يُؤدي هذا إلى مشاكل في التوافق. تستطيع أجهزة CAN 2.0A عمومًا التواصل مع أجهزة CAN 2.0B، ولكن ليس العكس، نظرًا لاحتمالية حدوث أخطاء في معالجة المعرّفات الطويلة. يدعم بروتوكول CAN 2.0 عالي السرعة معدلات نقل بيانات تتراوح من 40  كيلوبت/ثانية إلى 1  ميجابت/ثانية، وهو أساس بروتوكولات الطبقات العليا. في المقابل، يدعم بروتوكول CAN 2.0 منخفض السرعة معدلات نقل بيانات تتراوح من 40  كيلوبت/ثانية إلى 125  كيلوبت/ثانية، ويوفر خاصية تحمل الأعطال من خلال السماح باستمرار الاتصال حتى في حالة حدوث عطل في أحد السلكين، مع احتفاظ كل عقدة بنقطة إنهاء خاصة بها. ^{[ 5 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

طُوِّرت تقنية CAN FD (معدل البيانات المرن)، المعتمدة وفقًا لمعيار ISO 11898-1، من قِبَل شركة بوش وأُصدرت عام 2012 لتلبية الحاجة المتزايدة لنقل البيانات في المركبات الحديثة عالية الأداء. توفر هذه التقنية معدلات بيانات متغيرة أثناء إرسال الإطار الواحد، مما يسمح بإجراء مرحلة التحكيم بمعدل بيانات أقل لضمان اتصال موثوق، بينما تُرسَل حمولة البيانات بمعدل بيانات أعلى لتحسين الإنتاجية، وهو أمر مفيد بشكل خاص في البيئات ذات التشويش الكهربائي العالي لتحسين مقاومة التشويش. كما تُتيح CAN FD حجمًا مرنًا لحقل البيانات، حيث تزيد الحد الأقصى من 8 بايت إلى 64 بايت. تُتيح هذه المرونة نقلًا أكثر كفاءة للبيانات عن طريق تقليل عدد الإطارات اللازمة لنقل البيانات الكبيرة، وهو أمر مفيد لتطبيقات مثل بيانات المستشعرات عالية الدقة أو تحديثات البرامج.

يحافظ بروتوكول CAN FD على التوافق مع الإصدارات السابقة من أجهزة CAN 2.0 باستخدام نفس تنسيق الإطار المستخدم في CAN 2.0B، مع إضافة حقل تحكم جديد لتحديد ما إذا كان الإطار إطار CAN FD أو إطار CAN 2.0 قياسي. يسمح هذا لأجهزة CAN FD بالعمل جنبًا إلى جنب مع أجهزة CAN 2.0 على نفس ناقل البيانات، بينما تتوفر معدلات نقل بيانات أعلى وأحجام بيانات أكبر فقط عند التواصل مع أجهزة CAN FD أخرى. ^{[ 13 ] [ 12 ] [ 14 ]}

يدعم بروتوكول CAN XL، المحدد في معيار CiA 610-1 والمُعتمد كجزء من معيار ISO 11898-1، حمولات بيانات تصل إلى 2048 بايت ومعدلات نقل بيانات تصل إلى 20  ميجابت/ثانية. وهو يربط بين بروتوكول CAN FD وشبكة إيثرنت (100BASE-T1) مع الحفاظ على مزايا CAN في حل مشكلة التصادم. كما يمكن لوحدات تحكم CAN XL التعامل مع اتصالات CAN الكلاسيكية وCAN FD، مما يضمن التوافق في الشبكات المختلطة. وتتيح حقول البيانات الكبيرة استخدام بروتوكولات الطبقات العليا مثل بروتوكول الإنترنت (IP) وتقنية نفق إطارات إيثرنت . ^{[ 5 ] [ 15 ] [ 16 ]}

يمكن تقسيم بروتوكول CAN، مثل العديد من بروتوكولات الشبكات، إلى طبقات التجريد التالية :

طبقة التطبيق

• منطق خاص بالتطبيق

طبقة الكائن

• تصفية الرسائل (صناديق البريد)
• معالجة الرسائل والحالات

طبقة النقل

ينطبق معظم معيار CAN على طبقة النقل. تستقبل طبقة النقل الرسائل من الطبقة الفيزيائية وتنقلها إلى طبقة الكائنات. وتتولى طبقة النقل مسؤولية توقيت البتات ومزامنتها، وتشكيل الرسائل، والتحكيم، والإقرار، واكتشاف الأخطاء والإشارة إليها، وحصر الأعطال. وتؤدي الوظائف التالية:

• حصر الصدع
• اكتشاف الأخطاء
• التحقق من صحة الرسالة
• شكر وتقدير
• التحكيم
• صياغة الرسائل
• معدل التحويل وتوقيته
• توجيه المعلومات

الطبقة المادية

حددت مواصفة ناقل CAN ( ISO 11898-1 :2003) في الأصل بروتوكول طبقة الربط مع متطلبات مجردة فقط للطبقة الفيزيائية، مثل التأكيد على استخدام وسيط ذي وصول متعدد على مستوى البت من خلال استخدام حالتي الهيمنة والتنحي. وتم تحديد الجوانب الكهربائية للطبقة الفيزيائية (الجهد، التيار، عدد الموصلات) في مواصفة ISO 11898-2 :2003، وهي الآن مقبولة على نطاق واسع. ومع ذلك، لم يتم تحديد الجوانب الميكانيكية للطبقة الفيزيائية (نوع الموصل وعدده، الألوان، التسميات، ترتيب الأطراف) بشكل رسمي بعد. ونتيجة لذلك، تحتوي وحدة التحكم الإلكترونية في السيارات عادةً على موصل خاص - غالبًا ما يكون مخصصًا - مع أنواع مختلفة من الكابلات، اثنان منها خطوط ناقل CAN. ومع ذلك، فقد ظهرت العديد من المعايير الفعلية للتنفيذ الميكانيكي، وأكثرها شيوعًا هو موصل D-sub ذو 9 أطراف ذكر بترتيب الأطراف التالي:

• الدبوس 2: CAN-Low (CAN−)
• الدبوس 3: GND (الأرضي)
• الدبوس 7: CAN-High (CAN+)
• الدبوس 9: CAN V+ (الطاقة)

يمكن تطبيق هذا المعيار الميكانيكي الفعلي لشبكة CAN باستخدام عقدة تحتوي على موصلات D-sub ذات 9 دبابيس، ذكر وأنثى، موصلة كهربائيًا بالتوازي داخل العقدة. يتم تغذية ناقل البيانات بالطاقة إلى الموصل الذكر للعقدة، بينما يسحب الناقل الطاقة من الموصل الأنثوي. وهذا يتماشى مع العرف الهندسي الكهربائي الذي يقضي بإنهاء مصادر الطاقة عند الموصلات الأنثوية. يُغني اعتماد هذا المعيار عن الحاجة إلى تصنيع موزعات مخصصة لتوصيل مجموعتين من أسلاك الناقل بموصل D واحد في كل عقدة. إن استخدام هذه الموزعات (الوصلات المخصصة) غير القياسية التي تربط الموصلات خارج العقدة يقلل من موثوقية الناقل، ويمنع تبادل الكابلات، ويقلل من توافق حزم الأسلاك، ويزيد التكلفة.

أدى غياب مواصفات كاملة للطبقة الفيزيائية (الميكانيكية بالإضافة إلى الكهربائية) إلى تحرير مواصفات ناقل CAN من قيود وتعقيدات التنفيذ المادي. مع ذلك، ترك هذا الأمر تطبيقات ناقل CAN عرضةً لمشاكل التوافق التشغيلي نتيجةً لعدم التوافق الميكانيكي. ولتحسين التوافق التشغيلي، وضع العديد من مصنعي المركبات مواصفات تصف مجموعة من أجهزة الإرسال والاستقبال المسموح بها لناقل CAN، بالإضافة إلى متطلبات السعة الطفيلية على الخط. تشمل السعة الطفيلية المسموح بها كلاً من المكثفات وحماية التفريغ الكهروستاتيكي (ESD ^{[ 17 ]} وفقًا للمعيار ISO 7637-3). إضافةً إلى السعة الطفيلية، لا تتشابه متطلبات أنظمة 12 فولت و24 فولت فيما يتعلق بالحد الأقصى لجهد الخط. ففي الواقع، أثناء عمليات بدء التشغيل باستخدام كابلات التوصيل، قد يصل جهد خطوط المركبات الخفيفة إلى 24 فولت، بينما قد يصل جهد أنظمة الشاحنات إلى 36 فولت. وتظهر حلول جديدة تسمح باستخدام المكون نفسه لناقل CAN وناقل CAN FD (انظر ^{[ 18 ]} ).

تُحقق مناعة الضوضاء وفقًا لمعيار ISO 11898-2 :2003 من خلال الحفاظ على مقاومة تفاضلية منخفضة للناقل باستخدام مقاومات منخفضة القيمة (120 أوم) عند طرفي الناقل. مع ذلك، في حالة الخمول، يستهلك ناقل منخفض المقاومة مثل CAN تيارًا (وطاقة) أكبر من نواقل الإشارات الأخرى القائمة على الجهد. في أنظمة ناقل CAN، يوفر تشغيل الخط المتوازن ، حيث يتوازن التيار في أحد خطوط الإشارة تمامًا مع التيار في الاتجاه المعاكس في خط الإشارة الآخر، مرجعًا مستقلًا ومستقرًا بقيمة 0  فولت لأجهزة الاستقبال. تنص أفضل الممارسات على نقل إشارات الزوج المتوازن لناقل CAN في أسلاك زوجية مجدولة داخل كابل محمي لتقليل انبعاثات الترددات اللاسلكية والحد من قابلية التداخل في بيئة الترددات اللاسلكية الصاخبة أصلًا داخل السيارة.

يوفر معيار ISO 11898-2 بعض الحماية من جهد الوضع المشترك بين المرسل والمستقبل، وذلك بوجود  خط جهد 0 فولت يمتد على طول ناقل البيانات للحفاظ على درجة عالية من توافق الجهد بين العقد. كما يتضمن التكوين الميكانيكي الفعلي المذكور أعلاه خط تغذية لتوزيع الطاقة على كل عقدة من عقد الإرسال والاستقبال. يوفر التصميم مصدر تغذية مشتركًا لجميع أجهزة الإرسال والاستقبال. أما الجهد الفعلي الذي يطبقه ناقل البيانات والعقد التي تستخدمه، فيعتمد على التطبيق ولا يُحدد رسميًا. يوفر تصميم العقد الشائع لكل عقدة أجهزة إرسال واستقبال معزولة بصريًا عن مضيفها، وتستمد  جهد تغذية منظم خطيًا بقيمة 5 فولت من خط التغذية العام الذي يوفره ناقل البيانات. يتيح هذا عادةً هامش تشغيل على خط التغذية يكفي لضمان التوافق بين أنواع متعددة من العقد. تتراوح القيم النموذجية لجهد التغذية في هذه الشبكات بين 7 و30 فولت. مع ذلك، فإن عدم وجود معيار رسمي يعني أن مصممي النظام مسؤولون عن توافق خط التغذية.

يصف معيار ISO 11898-2 التصميم الكهربائي المُكوّن من خط متوازن أحادي الطرف متعدد النقاط، مع إنهاء مقاومي عند كل طرف من أطراف الناقل. في هذا التصميم، يتم تفعيل حالة مهيمنة بواسطة مُرسِل واحد أو أكثر، حيث يقوم بتحويل CAN− لتوفير جهد 0  فولت، وفي الوقت نفسه، يقوم بتحويل CAN+ إلى جهد الناقل +5  فولت، مما يُشكّل مسارًا للتيار عبر المقاومات التي تُنهي الناقل. وبذلك، تُشكّل المقاومات النهائية عنصرًا أساسيًا في نظام الإشارة، وهي مُدرجة ليس فقط للحد من انعكاس الموجات عند الترددات العالية.

خلال حالة الخمول، تبقى خطوط الإشارة والمقاومات في حالة مقاومة عالية بالنسبة لكلا خطي التغذية. تميل الفولتية على كل من CAN+ وCAN− (بشكل طفيف) نحو جهد متوسط ​​بين خطي التغذية. توجد حالة الخمول على ناقل البيانات فقط عندما لا يُظهر أي من أجهزة الإرسال على الناقل حالة سيطرة.

أثناء حالة السيطرة، تنتقل خطوط الإشارة والمقاومات إلى حالة مقاومة منخفضة بالنسبة للخطوط الرئيسية، مما يسمح بمرور التيار عبر المقاوم. يميل جهد CAN+ إلى +5  فولت، بينما يميل جهد CAN− إلى 0  فولت.

بغض النظر عن حالة الإشارة، فإن خطوط الإشارة تكون دائمًا في حالة مقاومة منخفضة بالنسبة لبعضها البعض بفضل المقاومات النهائية في نهاية الناقل.

تختلف استراتيجية الإشارة هذه اختلافًا كبيرًا عن تقنيات نقل الخطوط المتوازنة الأخرى، مثل RS-422 /3 و RS-485 ، التي تستخدم مُشغّلات/مستقبلات خطوط تفاضلية، وتعتمد على نظام إشارة قائم على جهد الوضع التفاضلي للخط المتوازن الذي يعبر قيمة افتراضية تساوي صفر  فولت. يعتمد الوصول المتعدد في هذه الأنظمة عادةً على دعم الوسائط لثلاث حالات (نشط عالي، نشط منخفض، وغير نشط ثلاثي الحالات)، ويتم التعامل معه في المجال الزمني. أما الوصول المتعدد على ناقل CAN، فيتم تحقيقه من خلال المنطق الكهربائي للنظام الذي يدعم حالتين فقط، وهما متماثلتان من حيث المفهوم مع شبكة "AND" السلكية.

CAN هو معيار ناقل تسلسلي متعدد الأجهزة لربط وحدات التحكم الإلكترونية (ECUs)، والمعروفة أيضًا باسم العُقد ( وتُعدّ إلكترونيات السيارات مجالًا رئيسيًا لتطبيقاته). يتطلب التواصل وجود عُقدتين أو أكثر على ناقل CAN. يمكن للعُقدة أن تتصل بأجهزة تتراوح من الدوائر المنطقية الرقمية البسيطة، مثل PLD ، عبر FPGA، وصولًا إلى حاسوب مُدمج يعمل ببرمجيات مُعقدة. قد يكون هذا الحاسوب أيضًا بوابةً تسمح لحاسوب عام (مثل حاسوب محمول) بالتواصل عبر منفذ USB أو Ethernet مع الأجهزة الموجودة على ناقل CAN.

تتصل جميع العقد ببعضها البعض من خلال ناقل ثنائي الأسلاك تقليدي . الأسلاك عبارة عن زوج ملتوي بمقاومة مميزة تبلغ 120 أوم (اسمية) .

تستخدم هذه الحافلة إشارات AND سلكية تفاضلية . يتم توجيه إشارتين، CAN عالية (CANH) وCAN منخفضة (CANL)، إما إلى حالة "مهيمنة" حيث CANH > CANL، أو لا يتم توجيههما ويتم سحبهما بواسطة مقاومات سلبية إلى حالة "متنحية" حيث CANH ≤ CANL. يرمز بت البيانات 0 إلى الحالة المهيمنة، بينما يرمز بت البيانات 1 إلى الحالة المتنحية، مما يدعم اصطلاح AND السلكي، الذي يمنح العقد ذات أرقام التعريف الأقل أولوية على الحافلة.

يستخدم معيار ISO 11898-2 ، والذي يسمى أيضًا CAN عالي السرعة (سرعات البت تصل إلى 1  ميجابت/ثانية على CAN، و5  ميجابت/ثانية على CAN-FD)، ناقلًا خطيًا ينتهي عند كل طرف بمقاومة 120 أوم.

تعمل إشارات CAN عالية السرعة على رفع جهد سلك CANH إلى 3.5 فولت وسلك CANL إلى 1.5  فولت عند إرسال أي جهاز إشارة سائدة (0)، بينما في حال عدم إرسال أي جهاز إشارة سائدة، تعيد المقاومات الطرفية السلكين تلقائيًا إلى حالة التناقص (1) بجهد تفاضلي اسمي قدره 0  فولت. (تعتبر أجهزة الاستقبال أي جهد تفاضلي أقل من 0.5  فولت جهدًا متناقصًا). الجهد التفاضلي السائد هو 2  فولت اسميًا. يجب أن يكون جهد الوضع المشترك السائد (CANH+CANL)/2 ضمن نطاق 1.5 إلى 3.5  فولت من الجهد المشترك، بينما يجب أن يكون جهد الوضع المشترك المتناقص ضمن نطاق ±12 فولت  من الجهد المشترك.

يستخدم معيار ISO 11898-3 ، المعروف أيضًا باسم CAN منخفض السرعة أو CAN المقاوم للأعطال (حتى 125  كيلوبت/ثانية)، ناقلًا خطيًا أو ناقلًا نجميًا أو عدة نواقل نجمية متصلة بناقل خطي، ويتم إنهاؤه عند كل عقدة بجزء من مقاومة الإنهاء الكلية. يجب أن تكون مقاومة الإنهاء الكلية قريبة من 100  أوم، ولكن لا تقل عنها.

تعمل إشارات CAN منخفضة السرعة والمتسامحة مع الأعطال بشكل مشابه لـ CAN عالية السرعة، ولكن بنطاقات جهد أكبر. تُرسل الحالة السائدة بدفع CANH نحو جهد تغذية الجهاز (5  فولت أو 3.3  فولت)، وCANL نحو 0  فولت عند إرسال إشارة سائدة (0)، بينما تسحب مقاومات الإنهاء ناقل البيانات إلى حالة متنحية مع CANH عند 0  فولت وCANL عند 5  فولت. هذا يسمح بجهاز استقبال أبسط يأخذ في الاعتبار فقط إشارة الفرق بين CANH وCANL. يجب أن يكون كلا السلكين قادرين على تحمل جهد يتراوح بين -27 و+40  فولت دون تلف.

في كلٍ من شبكات CAN عالية السرعة ومنخفضة السرعة، تكون سرعة الانتقال أسرع عند حدوث انتقال من الوضع المتنحي إلى الوضع المهيمن، وذلك لأن أسلاك CAN تعمل بنشاط. وتعتمد سرعة هذا الانتقال بشكل أساسي على طول شبكة CAN وسعة السلك المستخدم.

تُستخدم شبكة CAN عالية السرعة عادةً في تطبيقات السيارات والتطبيقات الصناعية حيث يمتد ناقل البيانات من أحد طرفي البيئة إلى الطرف الآخر. أما شبكة CAN المقاومة للأعطال، فتُستخدم غالبًا عند الحاجة إلى ربط مجموعات من العقد معًا.

تتطلب المواصفات الحفاظ على ناقل البيانات ضمن نطاق جهد ناقل الوضع المشترك الأدنى والأقصى، لكنها لا تحدد كيفية الحفاظ على ناقل البيانات ضمن هذا النطاق.

يجب إنهاء ناقل CAN. تُستخدم مقاومات الإنهاء لكبح الانعكاسات وكذلك لإعادة الناقل إلى حالته الخاملة أو المتوقفة.

تستخدم شبكة CAN عالية السرعة مقاومة 120 أوم عند كل طرف من أطراف ناقل البيانات الخطي. أما شبكة CAN منخفضة السرعة فتستخدم مقاومات عند كل عقدة. ويمكن استخدام أنواع أخرى من النهايات، مثل دائرة التحيز النهائي المحددة في معيار ISO11783 . ^{[ 11 ]}

أتوفر دائرة التحيز النهائية الطاقة والأرضي بالإضافة إلى إشارات CAN عبر كابل رباعي الأسلاك. وهذا يوفر تحيزًا كهربائيًا وإنهاءً تلقائيًا عند كل طرف من أطراف كل جزء من أجزاء ناقل البيانات . صُممت شبكة ISO11783 لتسهيل التوصيل والفصل السريع لأجزاء ناقل البيانات ووحدات التحكم الإلكترونية.

كل عقدة تتطلب

• وحدة المعالجة المركزية ، أو المعالج الدقيق، أو المعالج المضيف
  • يحدد المعالج المضيف معنى الرسائل المستلمة والرسائل التي يريد إرسالها.
  • يمكن توصيل أجهزة الاستشعار والمشغلات وأجهزة التحكم بالمعالج المضيف.
• وحدة تحكم CAN - غالبًا ما تكون جزءًا لا يتجزأ من وحدة التحكم الدقيقة
  • الاستقبال: يقوم متحكم CAN بتخزين البتات التسلسلية المستلمة من الناقل حتى تصبح الرسالة الكاملة متاحة، والتي يمكن بعد ذلك جلبها بواسطة المعالج المضيف (عادةً عن طريق قيام متحكم CAN بتشغيل مقاطعة).
  • الإرسال: يقوم المعالج المضيف بإرسال رسالة (رسائل) الإرسال إلى وحدة تحكم CAN، والتي تقوم بدورها بإرسال البتات بشكل تسلسلي على الناقل عندما يكون الناقل خالياً.
• جهاز الإرسال والاستقبال المحدد بمعايير وحدة الوصول إلى الوسائط [MAU] ISO 11898-2/3
  • الاستقبال: يقوم بتحويل تدفق البيانات من مستويات ناقل CAN إلى المستويات التي يستخدمها متحكم CAN. وعادةً ما يحتوي على دوائر حماية لحماية متحكم CAN.
  • الإرسال: يقوم بتحويل تدفق البيانات من وحدة تحكم CAN إلى مستويات ناقل CAN.

تستطيع كل عقدة إرسال واستقبال الرسائل، ولكن ليس في وقت واحد. تتكون الرسالة أو الإطار بشكل أساسي من المعرّف (ID)، الذي يُمثل أولوية الرسالة، وما يصل إلى ثمانية بايتات من البيانات. كما تتضمن الرسالة رمز التحقق الدوري (CRC) وفتحة تأكيد الاستلام (ACK) وبيانات إضافية أخرى. يعمل مُعرّف إطار CAN المُحسّن على زيادة طول قسم البيانات إلى 64 بايتًا لكل إطار. تُرسل الرسالة بشكل تسلسلي على ناقل البيانات باستخدام تنسيق عدم العودة إلى الصفر (NRZ)، ويمكن استقبالها من قِبل جميع العقد.

الأجهزة المتصلة بشبكة CAN هي عادةً أجهزة استشعار ومحركات وأجهزة تحكم أخرى. وتتصل هذه الأجهزة بالناقل عبر معالج رئيسي ووحدة تحكم CAN وجهاز إرسال واستقبال CAN .

يجب أن تعمل جميع العقد على شبكة CAN بنفس معدل البت الاسمي، ولكن التشويش، وانزياحات الطور، وتفاوت المذبذب، وانحرافه، تعني أن معدل البت الفعلي قد لا يكون هو المعدل الاسمي. ^{[ 19 ]} ولأن إشارة ساعة منفصلة غير مستخدمة، فمن الضروري وجود وسيلة لمزامنة العقد. تُعد المزامنة مهمة أثناء التحكيم، إذ يجب أن تتمكن العقد المشاركة في التحكيم من رؤية بياناتها المرسلة وبيانات العقد الأخرى المرسلة في الوقت نفسه. كما تُعد المزامنة مهمة لضمان عدم تسبب اختلافات توقيت المذبذب بين العقد في حدوث أخطاء.

تبدأ عملية التزامن بتزامنٍ صارم عند أول انتقال من الوضع المتنحي إلى الوضع المهيمن بعد فترة خمول ناقل البيانات (بتة البدء). ويحدث إعادة التزامن عند كل انتقال من الوضع المتنحي إلى الوضع المهيمن خلال الإطار. ويتوقع متحكم CAN حدوث الانتقال عند مضاعفٍ لزمن البت الاسمي. إذا لم يحدث الانتقال في الوقت المحدد الذي يتوقعه المتحكم، فإنه يُعدّل زمن البت الاسمي وفقًا لذلك.

يتم إجراء التعديل عن طريق تقسيم كل بت إلى عدد من الشرائح الزمنية تسمى الكمات، وتخصيص عدد معين من الكمات لكل من الأجزاء الأربعة داخل البت: التزامن، والانتشار، وجزء الطور 1، وجزء الطور 2.

يمكن أن يختلف عدد الكميات التي يتم تقسيم البت إليها حسب وحدة التحكم، ويمكن أن يختلف عدد الكميات المخصصة لكل جزء اعتمادًا على معدل البت وظروف الشبكة.

يؤدي حدوث انتقال قبل أو بعد الموعد المتوقع إلى قيام وحدة التحكم بحساب فرق التوقيت، وبالتالي إطالة الجزء الأول من الطور أو تقصير الجزء الثاني منه. وهذا بدوره يُعدّل توقيت جهاز الاستقبال ليتزامن مع جهاز الإرسال. وتُجرى عملية إعادة التزامن هذه باستمرار عند كل انتقال من وضعية التراجع إلى وضعية السيطرة لضمان بقاء جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال متزامنين. كما تُقلل إعادة التزامن المستمرة من الأخطاء الناتجة عن التشويش، وتُمكّن عقدة الاستقبال التي كانت متزامنة مع عقدة خسرت التحكيم من إعادة التزامن مع العقدة التي فازت بالتحكيم.

يجب أن تكون معرفات الرسائل فريدة ^{[ 12 ]} على ناقل CAN واحد، وإلا فإن عقدتين ستستمران في الإرسال بعد نهاية حقل التحكيم (المعرف) مما يتسبب في حدوث خطأ.

في أوائل التسعينيات، كان اختيار معرّفات الرسائل يتم ببساطة بناءً على تحديد نوع البيانات وعقدة الإرسال؛ إلا أن استخدام المعرّف كأولوية للرسالة أدى إلى ضعف الأداء في الوقت الفعلي. في تلك الحالات، كان يُشترط عادةً استخدام منخفض لحافلة CAN بنسبة 30% تقريبًا لضمان وصول جميع الرسائل في مواعيدها المحددة. أما إذا تم تحديد المعرّفات بناءً على موعد وصول الرسالة، فكلما انخفض المعرّف الرقمي، وبالتالي ارتفعت أولوية الرسالة، يُمكن الوصول عادةً إلى استخدام للحافلة بنسبة 70 إلى 80% قبل تجاوز أي موعد وصول للرسائل. ^{[ 20 ]}

تُفصل إطارات البيانات والإطارات البعيدة عن الإطارات السابقة بواسطة حقل بت يُسمى "المسافة بين الإطارات". تتكون هذه المسافة من ثلاثة بتات متتالية على الأقل، وهي بتات متنحية (1). بعد ذلك، إذا تم اكتشاف بت سائد، فسيتم اعتباره بت بداية الإطار التالي. لا تسبق المسافة بين الإطارات إطارات التحميل الزائد وإطارات الأخطاء، كما لا تفصل مسافة بين الإطارات بين إطارات التحميل الزائد المتعددة. تحتوي المسافة بين الإطارات على حقلي البت "الانقطاع" و"خمول الناقل"، بالإضافة إلى "تعليق الإرسال" للمحطات السلبية التي كانت مُرسِلة للرسالة السابقة. ^{[ 21 ]}

يمكن تهيئة شبكة CAN للعمل مع تنسيقين مختلفين للرسائل (أو الإطارات ): تنسيق الإطار القياسي أو الأساسي (الموصوف في CAN 2.0 A وCAN 2.0 B)، وتنسيق الإطار الموسع (الموصوف فقط في CAN 2.0 B). الفرق الوحيد بين التنسيقين هو أن إطار CAN الأساسي يدعم طول 11 بت للمعرف، بينما يدعم إطار CAN الموسع طول 29 بت للمعرف، ويتكون من المعرف الأساسي (11 بت) وامتداد (18 بت). يتم التمييز بين تنسيق إطار CAN الأساسي وتنسيق إطار CAN الموسع باستخدام بت IDE، الذي يُرسل كبت سائد في حالة الإطار ذي 11 بت، وكبت متنحي في حالة الإطار ذي 29 بت. كما تستطيع وحدات تحكم CAN التي تدعم رسائل تنسيق الإطار الموسع إرسال واستقبال الرسائل بتنسيق إطار CAN الأساسي. تبدأ جميع الإطارات ببت بداية الإطار (SOF) الذي يشير إلى بداية إرسال الإطار.

يحتوي نظام CAN على أربعة أنواع من الإطارات:

• إطار البيانات: إطار يحتوي على بيانات العقدة للإرسال
• الإطار البعيد: إطار يطلب إرسال مُعرّف مُحدد
• إطار الخطأ: إطار يتم إرساله بواسطة أي عقدة تكتشف خطأً
• إطار التحميل الزائد: إطار لإدخال تأخير بين البيانات أو الإطار البعيد

إطار البيانات

إطار البيانات هو الإطار الوحيد لنقل البيانات الفعلي. يوجد نوعان من تنسيقات الرسائل:

• تنسيق الإطار الأساسي: مع 11 بتًا للتعريف
• تنسيق الإطار الموسع: مع 29 بتًا للمعرف

يتطلب معيار CAN أن يقبل التطبيق تنسيق الإطار الأساسي، ويجوز له قبول تنسيق الإطار الموسع، ولكن يجب أن يتحمل تنسيق الإطار الموسع.

تنسيق الإطار الأساسي

تنسيق الإطار كما يلي: يتم وصف قيم البتات لإشارة CAN-LO.

اسم الحقل	الطول (بت)	غاية
بداية الإطار	1	يشير إلى بداية إرسال الإطار
المعرّف (أخضر)	11	معرّف (فريد) يمثل أيضًا أولوية الرسالة
طلب الإرسال عن بعد (RTR) (أزرق)	1	يجب أن يكون سائداً (0) بالنسبة لإطارات البيانات ومتنحياً (1) بالنسبة لإطارات الطلب البعيد (انظر الإطار البعيد ، أدناه).
بت امتداد المعرف (IDE)	1	يجب أن يكون سائداً (0) لتنسيق الإطار الأساسي مع مُعرّفات 11 بت
بت محجوز (r0)	1	بت محجوز. يجب أن يكون سائداً (0)، ولكن يُقبل إما كسائد أو متنحي.
رمز طول البيانات (DLC) (أصفر)	4	عدد بايتات البيانات (0-8 بايت) [ أ ]
حقل البيانات (أحمر)	0–64 (0-8 بايت)	البيانات المراد إرسالها (يتم تحديد طولها بالبايتات بواسطة حقل DLC)
CRC	15	فحص التكرار الدوري
فاصل CRC	1	يجب أن يكون متنحياً (1)
فتحة ACK	1	يرسل المرسل إشارة متنحية (1) ويمكن لأي مستقبل أن يؤكد إشارة مهيمنة (0).
فاصل ACK	1	يجب أن يكون متنحياً (1)
نهاية الإطار (EOF)	7	يجب أن يكون متنحياً (1)
التباعد بين الإطارات (IFS)	3	يجب أن يكون متنحياً (1)

1. ↑ من الممكن فعليًا إرسال قيمة بين 9 و15 في وحدة التحكم الرقمية ذات 4 بتات، على الرغم من أن البيانات لا تزال محدودة بثمانية بايتات. تسمح بعض وحدات التحكم بإرسال أو استقبال قيمة أكبر من ثمانية بايتات في وحدة التحكم الرقمية، ولكن طول البيانات الفعلي يظل دائمًا محدودًا بثمانية بايتات.

تنسيق الإطار الموسع

يكون تنسيق الإطار كما يلي في الجدول أدناه:

اسم الحقل	الطول (بت)	غاية
بداية الإطار	1	يشير إلى بداية إرسال الإطار
المعرّف أ (أخضر)	11	الجزء الأول من المعرف (الفريد) الذي يمثل أيضًا أولوية الرسالة
طلب استبدال عن بعد (SRR)	1	يجب أن يكون متنحياً (1)
بت امتداد المعرف (IDE)	1	يجب أن يكون متنحيًا (1) لتنسيق الإطار الممتد مع مُعرّفات 29 بت
المعرّف ب (أخضر)	18	الجزء الثاني من المعرّف (الفريد) والذي يمثل أيضًا أولوية الرسالة
طلب الإرسال عن بعد (RTR) (أزرق)	1	يجب أن يكون سائداً (0) بالنسبة لإطارات البيانات ومتنحياً (1) بالنسبة لإطارات الطلب البعيد (انظر الإطار البعيد ، أدناه).
البتات المحجوزة (r1، r0)	2	البتات المحجوزة التي يجب ضبطها على الوضع السائد (0)، ولكن يتم قبولها إما كوضع سائد أو وضع متنحي
رمز طول البيانات (DLC) (أصفر)	4	عدد بايتات البيانات (0-8 بايت) [ أ ]
حقل البيانات (أحمر)	0–64 (0-8 بايت)	البيانات المراد إرسالها (يتم تحديد طولها بواسطة حقل DLC)
CRC	15	فحص التكرار الدوري
فاصل CRC	1	يجب أن يكون متنحياً (1)
فتحة ACK	1	يرسل المرسل إشارة متنحية (1) ويمكن لأي مستقبل أن يؤكد إشارة مهيمنة (0).
فاصل ACK	1	يجب أن يكون متنحياً (1)
نهاية الإطار (EOF)	7	يجب أن يكون متنحياً (1)
التباعد بين الإطارات (IFS)	3	يجب أن يكون متنحياً (1)

1. ↑ من الممكن فعليًا إرسال قيمة بين 9 و15 في وحدة التحكم الرقمية ذات 4 بتات، على الرغم من أن البيانات لا تزال محدودة بثمانية بايتات. تسمح بعض وحدات التحكم بإرسال أو استقبال قيمة أكبر من ثمانية بايتات في وحدة التحكم الرقمية، ولكن طول البيانات الفعلي يظل دائمًا محدودًا بثمانية بايتات.

يتحد حقلا المعرف (A و B) لتشكيل معرف مكون من 29 بت.

تُستخدم خانة التأكيد لتأكيد استلام إطار CAN صالح. كل عقدة تستقبل الإطار، دون اكتشاف خطأ، تُرسل مستوىً سائداً في خانة التأكيد، وبالتالي تتجاوز المستوى المتنحي للمرسل. إذا اكتشف المرسل مستوىً متنحياً في خانة التأكيد، فإنه يعلم أن أي مستقبل لم يعثر على إطار صالح. قد تُرسل عقدة الاستقبال مستوىً متنحياً للإشارة إلى أنها لم تستلم إطاراً صالحاً، ولكن قد تتجاوز عقدة أخرى استلمت إطاراً صالحاً هذا المستوى بمستوى سائد. لا يمكن لعقدة الإرسال التأكد من استلام جميع العقد على شبكة CAN للرسالة.

غالباً ما تكون آلية عمل الجهاز هي إعادة إرسال الإطارات غير المُستلمة مراراً وتكراراً. وقد يؤدي ذلك في النهاية إلى دخوله في حالة الخطأ السلبي .

لضمان وجود عدد كافٍ من الانتقالات للحفاظ على التزامن، تُضاف بتة ذات قطبية معاكسة بعد خمس بتات متتالية من نفس القطبية. تُعرف هذه الممارسة باسم " حشو البتات" ، وهي ضرورية بسبب ترميز عدم العودة إلى الصفر (NRZ) المستخدم مع بروتوكول CAN. يقوم جهاز الاستقبال بإزالة حشو البتات من إطارات البيانات.

تُملأ جميع حقول الإطار باستثناء مُحدِّد CRC وحقل ACK ونهاية الإطار، حيث تكون هذه الحقول ذات حجم ثابت ولا تُملأ. في الحقول التي يُستخدم فيها حشو البتات، تُعتبر ستة بتات متتالية من نفس القطبية (111111 أو 000000) خطأً. يمكن للعقدة إرسال علامة خطأ نشطة عند اكتشاف خطأ. تتكون علامة الخطأ النشطة من ستة بتات سائدة متتالية، وهي تُخالف قاعدة حشو البتات.

تعني عملية حشو البتات أن إطارات البيانات قد تكون أكبر مما هو متوقع عند تعداد البتات الموضحة في الجداول أعلاه. الحد الأقصى للزيادة في حجم إطار CAN (التنسيق الأساسي) بعد حشو البتات هو في الحالة التالية:

11111000011110000...

والتي يتم حشوها على النحو التالي (أجزاء الحشو بالخط العريض):

11111 0 0000 1 1111 0 0000 1 ...

قد يكون بت الحشو نفسه هو الأول من بين خمسة بتات متطابقة متتالية، لذلك في أسوأ الحالات يكون هناك بت حشو واحد لكل أربعة بتات أصلية.

حجم الإطار الأساسي محدود بـ

${\displaystyle 8n+44+\left\lfloor {\frac {34+8n-1}{4}}\right\rfloor }$

حيث n هو عدد بايتات البيانات، بحد أقصى 8.

منذ${\displaystyle 8n+44}$حجم الإطار قبل الحشو، وفي أسوأ الحالات ستتم إضافة بت واحد كل أربعة بتات أصلية بعد البت الأول (ومن هنا جاءت القيمة -1 في البسط)، وبسبب تخطيط بتات الرأس، يمكن إخضاع 34 بت فقط من أصل 44 منها لحشو البتات.

نوع الإطار	قبل الحشو	بعد الحشو	قطع الحشو	الطول الإجمالي للإطار
إطار القاعدة	${\displaystyle 8n+44}$	${\displaystyle 8n+44+\left\lfloor {\frac {34+8n-1}{4}}\right\rfloor }$	${\displaystyle \leq 24}$	${\displaystyle \leq 132}$
إطار ممتد	${\displaystyle 8n+64}$	${\displaystyle 8n+64+\left\lfloor {\frac {54+8n-1}{4}}\right\rfloor }$	${\displaystyle \leq 29}$	${\displaystyle \leq 157}$

من الآثار الجانبية غير المرغوب فيها لتقنية حشو البتات أن عددًا قليلًا من أخطاء البتات في الرسالة المستلمة قد يُفسد عملية إزالة الحشو، مما يؤدي إلى انتشار عدد أكبر من الأخطاء عبر الرسالة بعد إزالة الحشو. وهذا يُقلل من مستوى الحماية الذي يُوفره نظام التحقق الدوري من التكرار (CRC) ضد الأخطاء الأصلية. وقد تم معالجة هذا القصور في بروتوكول إطارات CAN FD باستخدام مزيج من بتات الحشو الثابتة وعداد يُسجل عدد بتات الحشو المُضافة.

تحدد سلسلة معايير ISO 11898 الطبقة الفيزيائية وطبقة ربط البيانات (المستويين 1 و2 من نموذج ISO/OSI ) لفئة الاتصالات التسلسلية المسماة شبكة منطقة التحكم، والتي تدعم التحكم الموزع في الوقت الحقيقي وتعدد الإرسال للاستخدام داخل المركبات البرية. ^{[ 22 ]}

توجد عدة معايير للطبقة الفيزيائية لشبكة CAN ومعايير أخرى:

تحدد المواصفة القياسية ISO 11898-1:2015 طبقة ربط البيانات (DLL) والإشارات الفيزيائية لشبكة منطقة التحكم (CAN). ^{[ 15 ]} تصف هذه الوثيقة البنية العامة لشبكة CAN من حيث الطبقات الهرمية وفقًا لنموذج ISO المرجعي لربط الأنظمة المفتوحة (OSI) المحدد في المواصفة القياسية ISO/IEC 7498-1، وتوفر خصائص إعداد تبادل المعلومات الرقمية بين الوحدات التي تُنفذ طبقة ربط البيانات لشبكة CAN، مع تحديد تفصيلي للطبقة الفرعية للتحكم في الربط المنطقي (LLC) والطبقة الفرعية للتحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC) .

تحدد المواصفة القياسية ISO 11898-2:2016 وحدة الوصول إلى الوسائط (MAU) عالية السرعة (بمعدلات نقل تصل إلى 1 ميجابت/ثانية)، وبعض ميزات واجهة الوسائط المعتمدة (MDI) (وفقًا للمواصفة ISO 8802-3)، والتي تشكل الطبقة الفيزيائية لشبكة منطقة التحكم. تستخدم المواصفة ISO 11898-2 نظام إشارات متوازن  ثنائي الأسلاك . وهي الطبقة الفيزيائية الأكثر استخدامًا في تطبيقات مجموعة نقل الحركة في المركبات وشبكات التحكم الصناعية.

يحدد معيار ISO 11898-3:2006 واجهة منخفضة السرعة، ومتسامحة مع الأعطال، وتعتمد على الوسيط لإعداد تبادل المعلومات الرقمية بين وحدات التحكم الإلكترونية للمركبات البرية المجهزة بشبكة CAN بمعدلات نقل تزيد عن 40  كيلوبت/ثانية وتصل إلى 125  كيلوبت/ثانية.

تحدد المواصفة القياسية ISO 11898-4:2004 آلية الاتصال المُفعّل زمنيًا في شبكة CAN (TTCAN). وهي قابلة للتطبيق على إعداد تبادل مُفعّل زمنيًا للمعلومات الرقمية بين وحدات التحكم الإلكترونية (ECU) للمركبات البرية المُجهزة بشبكة CAN، وتحدد كيان مزامنة الإطار الذي يُنسق تشغيل كلٍ من الارتباط المنطقي وضوابط الوصول إلى الوسائط وفقًا للمواصفة القياسية ISO 11898-1، لتوفير جدول زمني للاتصال المُفعّل زمنيًا.

تحدد المواصفة القياسية ISO 11898-5:2007 الطبقة الفيزيائية لشبكة CAN لمعدلات نقل بيانات تصل إلى 1  ميجابت/ثانية للاستخدام في المركبات البرية. وتصف وظائف وحدة الوصول إلى الوسائط، بالإضافة إلى بعض ميزات واجهة الاتصال المعتمدة على الوسائط وفقًا للمواصفة القياسية ISO 8802-2. ويمثل هذا امتدادًا للمواصفة القياسية ISO 11898-2، ويتناول وظائف جديدة للأنظمة التي تتطلب ميزات استهلاك منخفض للطاقة في حال عدم وجود اتصال نشط عبر ناقل البيانات.

تحدد المواصفة القياسية ISO 11898-6:2013 الطبقة الفيزيائية لشبكة CAN لمعدلات نقل بيانات تصل إلى 1  ميجابت/ثانية للاستخدام في المركبات البرية. وتصف وظائف وحدة الوصول إلى الوسائط، بالإضافة إلى بعض ميزات واجهة الاتصال المعتمدة على الوسائط، وفقًا للمواصفة القياسية ISO 8802-2. ويمثل هذا امتدادًا للمواصفتين ISO 11898-2 وISO 11898-5، حيث يحدد آلية تنبيه انتقائية باستخدام إطارات CAN قابلة للتكوين.

يوفر معيار ISO 16845-1:2016 المنهجية ومجموعة الاختبارات المجردة اللازمة للتحقق من مطابقة أي تطبيق CAN لـ CAN المحدد في ISO 11898-1.

تحدد المواصفة القياسية ISO 16845-2:2018 حالات الاختبار ومتطلباته لتنفيذ خطة اختبار تتحقق من توافق جهاز الإرسال والاستقبال CAN المزود بوظائف التنبيه الانتقائي مع الوظائف المحددة. ويُطلق على هذا النوع من الاختبارات اسم اختبار المطابقة.

نظرًا لأن معيار CAN لا يتضمن ميزات اتصال شائعة، مثل التحكم في التدفق ، وعنونة الأجهزة، ونقل كتل البيانات الأكبر من رسالة واحدة، والأهم من ذلك، بيانات التطبيقات، فقد تم تطوير العديد من تطبيقات بروتوكولات الطبقات العليا. بعضها موحد لقطاع أعمال معين، مع إمكانية توسيع نطاقها من قبل كل مصنّع. بالنسبة لسيارات الركاب، لكل مصنّع معياره الخاص.

تُعدّ منظمة CAN in Automation (CiA) منظمة دولية للمستخدمين والمصنعين، تعمل على تطوير ودعم بروتوكولات الطبقات العليا القائمة على CAN وتوحيدها دوليًا. ^{[ 14 ]} ومن بين هذه المواصفات:

ملفات CAN DBC هي ملفات ASCII قياسية تُستخدم لتعريف الرسائل المرسلة عبر ناقل CAN. وهي تُحدد تنسيق وغرض كل نوع من أنواع الرسائل، بما في ذلك معرّفات الرسائل، وأسماء الإشارات، والتحجيم، والإزاحات، وأنواع البيانات، وتوفر أداة مساعدة قابلة للتشغيل البيني لتطوير تطبيقات ناقل CAN.