GNSS 차량 단말기와 CAN 버스는 기계에 대한 두 가지 다른 관점을 결합합니다. GNSS는 차량의 현재 위치, 이동 방식, 그리고 의도한 경로를 따라가고 있는지 여부를 알려줍니다. CAN 버스는 차량과 제어 장치의 작동 상태, 즉 속도, 엔진 상태, 유압 명령, 작업 장비 상태 및 오류 메시지를 알려줍니다. 이러한 데이터 스트림을 통합하여 설계하면 트랙터, 로더, 트럭 또는 서비스 차량은 하나의 인터페이스에서 안내 정보와 기계의 상황 정보를 제공할 수 있습니다.
통합 과제는 단순히 GNSS 안테나 커넥터와 CAN 포트가 있는 단말기를 찾는 것만이 아닙니다. 프로젝트에서는 정확도, 보정값 전달, 메시지 소유권, 업데이트 속도, 오프라인 동작 및 설치 제한 사항을 명확히 정의해야 합니다. 이 가이드는 농업, 건설, 광업 및 기타 차량 네트워크 애플리케이션에 중요한 결정 사항들을 다룹니다.
CAN 버스 설치가 포함된 GNSS 차량 단말기 그림입니다. 보정 품질, 안테나 배치, CAN 매핑 및 배선은 대상 장비에서 검증해야 합니다.
GNSS와 CAN 버스가 함께해야 하는 이유
위치 정보만으로는 기계가 유도선을 벗어났다는 사실만 알 수 있을 뿐, 그 원인은 설명할 수 없습니다. CAN 데이터는 조향 요구량, 작업기 상태, 엔진 부하 또는 컨트롤러 오류를 보여줄 수 있습니다. 이 두 가지 정보를 결합하면 터미널에서 더욱 유용한 이벤트 기록을 제공하고 애플리케이션이 기계별 로직을 적용할 수 있게 됩니다.
정밀 농업에서 GNSS는 센티미터 수준의 정밀한 길 안내를 지원할 수 있으며, CAN은 바퀴 각도, 속도 및 작업기 피드백 정보를 전송할 수 있습니다. 건설 현장에서는 기계 단말기가 GNSS를 사용하여 고도 또는 위치 정보를 파악하고 CAN을 사용하여 붐, 버킷 또는 주행 상태를 파악할 수 있습니다. 광업 및 물류 분야에서도 동일한 조합을 통해 배차, 지오펜싱 및 차량 상태 보고를 지원할 수 있습니다.
두 시스템의 업데이트 속도를 하나로 통일해서는 안 됩니다. GNSS는 정해진 항법 속도로 업데이트되는 반면, CAN 트래픽은 서로 다른 간격으로 또는 특정 이벤트 발생 후에만 도착할 수 있습니다. 애플리케이션은 데이터의 설명 가능성을 유지하기 위해 타임스탬프와 출처 정보를 보존해야 합니다.
설치 전 해결해야 할 산업적 과제
실제 기계 환경에서의 위치 안정성
GNSS 신호는 운전실 형상, 지붕 재질, 작업기 구조 및 주변 무선 장비의 영향을 받을 수 있습니다. 보정 데이터는 무선, 이동통신망 또는 지역 기지국을 통해 수신될 수 있습니다. 단말기는 보정이 중단될 경우 명확한 동작을 보여야 합니다. 즉, 유효하지만 정확도가 낮은 해법을 유지하거나, 운전자에게 경고하거나, 안전 정책에 따라 유도 기능을 일시 중지해야 합니다.
안테나는 시험 차량에서만 테스트하지 말고 실제 생산 현장에서도 테스트해야 합니다. 접지면, 케이블 손실, 커넥터 보호 및 고출력 송신기와의 거리를 확인하십시오. 안테나 설치가 부실하면 우수한 GNSS 장비조차 신뢰할 수 없는 것처럼 보일 수 있습니다.
CAN 메시지의 다양한 의미
상용 차량 및 기계는 J1939, CANopen, ISO-TP, UDS 또는 자체 프로토콜을 사용할 수 있습니다. 동일한 식별자가 서로 다른 기계 계열에서 서로 다른 신호를 나타낼 수 있습니다. 이 프로젝트에는 메시지 데이터베이스, 단위, 스케일링, 타임아웃 규칙 및 전송되는 모든 메시지에 대한 담당자가 필요합니다.
도청이 항상 무해하다고 생각하지 마십시오. 수동 모니터링에도 올바른 종단 처리와 버스 접근이 필요합니다. 명령 전송은 위험도가 높은 기능이므로 전송 속도 제한, 인터록 및 롤백 계획이 필요합니다.
공존해야 하는 인터페이스
많은 장비는 GNSS와 CAN 외에도 더 많은 기능을 필요로 합니다. 단말기는 RS232 또는 RS485 센서, 카메라, USB 서비스 장치, 셀룰러 모뎀 및 디스플레이에도 연결될 수 있습니다. 프로세서 시간 및 인터럽트 부하를 공유하는 것은 검증 과정에 포함되어야 합니다. 단일 인터페이스를 사용한 벤치 테스트만으로는 실제 생산 장비에 대한 충분한 근거를 제시할 수 없습니다.
CAN 버스를 사용하는 GNSS 차량 단말기용 장치 요구 사항
| 범주 | 디자인 질문 | 프로젝트 증거 |
|---|---|---|
| GNSS | 정확도, 위성군 지원, 업데이트 속도 및 보정 소스 | 안테나 도면, 천체 관측 테스트, 보정 로그 및 정확도 추적 |
| CAN 버스 | 채널 수, 비트 전송률, 프로토콜, 종료 및 전송 정책 | 하네스 회로도, DBC 또는 메시지 목록 및 버스 부하 캡처 |
| 소프트웨어 | 드라이버, API, 권한, 프로세스 복구 및 데이터 로깅 | SDK 샘플, 오류 주입 결과 및 버전 관리된 애플리케이션 패키지 |
| 전력 및 보호 | 입력 범위, 점화 정책, 서지 보호, 절연 및 장착 | 차량 전기 점검, 퓨즈 구성표 및 설치 체크리스트 |
| 생명주기 | 업데이트, 구성 백업, 진단 및 예비 장치 제공 | 승인된 릴리스 프로세스 및 현장 복구 절차 |
머신 가이드에 권장되는 기능
RTK 위치 지정 및 명확한 대체 상태
센티미터 수준의 정밀도가 요구되는 애플리케이션의 경우, RTK GNSS가 적합한 기반이 될 수 있습니다. 단말기는 애플리케이션이 활용할 수 있도록 보정 상태, 위성 품질 및 솔루션 생성 시기를 표시해야 합니다. 정확도 손실을 일반적인 녹색 아이콘으로 숨기지 마십시오.
장비의 안전 계획에는 GNSS 품질이 저하될 때 변경되는 사항을 명시해야 합니다. 일부 작업은 속도를 줄여 계속 진행할 수 있으며, 다른 작업은 유도 기능을 중단하고 작업자에게 수동 제어를 요청해야 합니다. 이는 하드웨어 기본 설정이 아니라 애플리케이션에서 결정하는 사항입니다.
제어된 CAN 액세스 및 진단
생산 단말기는 OEM이 전송할 수 있는 식별자와 시작할 수 있는 서비스를 제한할 수 있도록 해야 합니다. 버스 상태, 오류 프레임, 시간 초과 및 구성 변경 사항을 기록해야 합니다. 장비가 정비소로 돌아왔을 때 기술자는 오류 화면뿐만 아니라 증거도 필요로 합니다.
견고한 외함과 실용적인 장착 방식
농업, 건설 및 광업 현장에서는 운전실 진동, 먼지, 습기 및 온도 변화가 일반적인 환경입니다. 커넥터를 보호하고, 정비 공간을 확보하며, 제어 장치를 방해하지 않으면서 화면을 볼 수 있는 장착 위치를 선택하십시오. 설치 후 세척이 필요하거나 노출된 환경에서 작업해야 하는 경우 IP66 등급의 보호 기능을 확인하십시오.
응용 사례: 작업기 피드백을 이용한 트랙터 조향 제어
트랙터 유도 시스템은 RTK GNSS를 사용하여 장비의 위치를 파악하고 CAN 버스를 통해 휠 각도, 지면 속도 및 작업기 상태를 읽어올 수 있습니다. 단말기는 유도선을 표시하고 작업 범위를 기록하며 작업기가 예상 상태인지 모니터링합니다. 보정 작업이 중단되면 인터페이스는 운전자에게 경고하고 마지막으로 유효한 작업 범위 기록을 보존할 수 있습니다.
메시지 맵과 안전 규칙을 변경하면 동일한 아키텍처를 건설 기계에 적용할 수 있습니다. 하드웨어는 유사할 수 있지만 소프트웨어 동작 및 검증 계획은 기계의 실제 기능을 반영해야 합니다.
정밀 농업을 보여주는 예시입니다. 안테나 교정, 보정 품질 및 CAN 피드백은 하나의 안내 워크플로로 점검되어야 합니다.
PDS는 GNSS 및 CAN 버스 통합을 어떻게 지원하는가?
PDS Technology는 농업, 건설, 광업, 택시 및 물류 분야에 사용되는 RTK GNSS 단말기와 견고한 차량용 컴퓨터를 개발합니다. 이 회사의 견고한 제품군은 자동차 등급의 설계 방식을 채택하고 있으며, Android, Linux 및 OpenHarmony 운영체제를 지원합니다. 또한 모델에 따라 RTK 위치 측정, CAN 버스, RS232, RS485, 4G LTE, 카메라 입력 및 IP66 보호 등급 등의 다양한 옵션을 제공합니다.
T8 8인치 차량용 컴퓨터 는 트랙터 및 기계 운전실 레이아웃에 적합한 컴팩트한 옵션입니다. T10 10인치 차량용 컴퓨터는 화면 크기와 설치 유연성의 균형을 제공하며, T12 12인치 차량 장착형 컴퓨터는 더 큰 안내 및 기계 모니터링 인터페이스를 지원합니다. 정확한 GNSS 성능, 인터페이스 조합 및 환경 등급은 선택한 모델 및 구성에 따라 달라집니다.
프로젝트 계획 수립 시 정밀 농업 솔루션 과 건설 및 광업 솔루션을 검토하십시오. OEM 팀은 PDS OEM/ODM 프로세스를 활용하여 커넥터, 소프트웨어 지원 및 기계적 요구 사항을 조율할 수 있습니다.
제품 출시 전 인수 테스트
기준 GNSS 수신기와 CAN 분석기를 사용하여 기준 경로를 기록합니다. 생산 단말기, 하네스, 안테나 및 소프트웨어 빌드를 사용하여 테스트를 반복합니다. 위치 정확도, 보정 시간, CAN 디코딩 값 및 이벤트 타이밍을 비교합니다. 엔진 부하, 유압 작동, 무선 전송 및 기타 발생 가능한 잡음원을 추가합니다.
그다음 고장 테스트를 수행합니다. 안테나를 분리하고, 오류 수정 작업을 중단하고, CAN 노드를 제거하고, 유효하지 않은 데이터를 전송하고, 시동을 껐다 켜고 전원을 복구합니다. 애플리케이션은 매번 정의된 상태로 진입해야 합니다. 어떤 경고가 나타나는지, 어떤 데이터가 유지되는지, 그리고 작업자가 어떻게 복구하는지 기록합니다.
자주 묻는 질문
하나의 단말기가 RTK GNSS와 CAN 버스를 동시에 지원할 수 있습니까?
예, 선택하신 모델이 두 인터페이스를 모두 제공하고 소프트웨어 스택이 이를 동시에 처리하는 경우 가능합니다. 정확한 제품 버전을 확인하여 GNSS 구성, CAN 채널, 업데이트 속도 및 공유 프로세서 부하를 확인하십시오.
RTK는 항상 센티미터 수준의 정확도를 제공합니까?
아니요. RTK는 보정, 위성 기하 구조, 안테나 설치 및 환경 조건이 적합할 경우 센티미터 수준의 위치 정확도를 제공할 수 있습니다. 보정이 중단되거나 안테나가 장애물에 가려지면 정확도가 떨어질 수 있습니다. 따라서 애플리케이션은 이러한 변화를 명시적으로 처리해야 합니다.
모든 CAN 버스 프로젝트에 J1939 규격이 필수적인가요?
J1939는 대형 차량에 일반적으로 사용되는 상위 계층 프로토콜입니다. 농업, 건설 및 특수 기계는 CANopen, ISO-TP, UDS 또는 자체 프로토콜을 사용할 수 있습니다. 기계의 실제 메시지 정의에 맞는 터미널 및 소프트웨어 툴체인을 선택하십시오.
GNSS 처리는 어디에서 이루어져야 할까요?
즉각적인 위치 파악, 안내, 경고 및 오프라인 작동이 필요한 경우 단말기를 사용하십시오. 클라우드 서비스는 항공기 운용 현황 보고, 원격 분석 및 장기 데이터 저장을 지원할 수 있지만, 안전 관련 상태를 평가하는 유일한 장소가 되어서는 안 됩니다.
PDS와 함께 GNSS 및 CAN 프로젝트에 대해 논의해 보세요.
PDS에 장비 유형, 필요한 위치 정확도, 보정 방법, CAN 프로토콜, 메시지 목록, 인터페이스 목록, 전원 조건 및 장착 제약 조건을 보내주십시오. 엔지니어링 팀에서 샘플 제작 전에 터미널 구성을 검토할 수 있습니다. PDS 차량용 터미널 제품군을 살펴보시거나 PDS 기술팀에 문의하여 상담을 시작하십시오.
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🌐웹사이트: www.szpds.com
부인 성명
본 문서의 정보는 참고용으로만 제공됩니다. PDS Technology Co., Ltd.는 내용의 오류, 누락 또는 특정 용도에 대한 적합성에 대해 어떠한 책임도 지지 않습니다. 제품 사양은 예고 없이 변경될 수 있습니다. 구매자는 사용 전에 모든 기술 세부 사항을 당사 팀과 확인해야 합니다.
PDS 테크놀로지 소개
PDS Technology는 2011년부터 농업, 건설, 광업, 택시 및 물류 산업에 고정밀 RTK GNSS 단말기 및 차량용 컴퓨터를 공급하는 선도적인 OEM/ODM 제조업체입니다.
15년 이상의 자동차 등급 연구 개발 경험을 바탕으로, 당사는 RTK 센티미터급 정밀 위치 측정, IP66 방수/방진, AI 지원 성능을 갖춘 견고한 멀티 OS(안드로이드/리눅스/오픈하모니) 기기를 제공합니다. IATF16949 인증을 획득한 당사 공장에서는 전 세계적으로 10만 대 이상의 제품을 생산하여 중국 농업용 자동 조향 단말기 시장의 30% 이상을 점유하고 있습니다. 일본, 미국, 영국, 터키, 러시아 등 다양한 국가에 제품을 수출하고 있습니다.
