车载CAN总线脱离攻击及其入侵检测算法

CAN总线脱离攻击作为一种新型的攻击方式,通过CAN总线通信的错误处理机制,可以使节点不断产生通信错误并从CAN总线上脱离。针对上述攻击所引发的车载CAN总线通信安全问题,提出了一种车载CAN总线脱离攻击入侵检测算法。首先,总结了车载CAN总线脱离攻击发生的条件与特点,指出正常报文与恶意报文的同步发送是实现总线脱离攻击的难点,并利用前置报文满足同步发送的条件来实现总线脱离攻击。其次,提取了CAN总线脱离攻击的特征,通过累计错误帧的发送数量,并根据报文发送频率的变化实现了对CAN总线脱离攻击的检测。最后,利用基于STM32F407ZGT6的CAN通信节点模拟车内电子控制单元（ECU）,实现了恶意报文和被攻击报文的同步发送。进行了CAN总线脱离攻击实验和入侵检测算法的验证。实验结果表明,检测算法对高优先级恶意报文的检测率在95%以上,因此可以有效保护车载CAN总线通信网络的安全。     

车载CAN总线脱离攻击及其入侵检测算法

CAN总线脱离攻击作为一种新型的攻击方式，通过CAN总线通信的错误处理机制，可以使节点不断产生通信错误并从CAN总线上脱离。针对上述攻击所引发的车载CAN总线通信安全问题，提出了一种车载CAN总线脱离攻击入侵检测算法。首先，总结了车载CAN总线脱离攻击发生的条件与特点，指出正常报文与恶意报文的同步发送是实现总线脱离攻击的难点，并利用前置报文满足同步发送的条件来实现总线脱离攻击。其次，提取了CAN总线脱离攻击的特征，通过累计错误帧的发送数量，并根据报文发送频率的变化实现了对CAN总线脱离攻击的检测。最后，利用基于STM32F407ZGT6的CAN通信节点模拟车内电子控制单元（ECU），实现了恶意报文和被攻击报文的同步发送。进行了CAN总线脱离攻击实验和入侵检测算法的验证。实验结果表明，检测算法对高优先级恶意报文的检测率在95%以上，因此可以有效保护车载CAN总线通信网络的安全。     

基于CAN总线的胶带输送机主动式故障定位系统

针对胶带输送机主从式故障定位技术的不足,设计了基于CAN总线的主动式故障定位系统。系统采用CAN总线实现数据通信,核心处理器采用STM32F103VE,约定了CAN协议,配有RS-232MODBUS串口的总站节点相当于网桥可实现CAN总线与RS-232总线的通信,增强了系统通用性。     

矿用新能源电机车CAN通信网络软件优化方法

针对矿用新能源电机车CAN节点发送错误造成关键信息丢失的隐患,在TTCAN协议的基础上提出了CAN总线发送容错方法,即对CAN节点发送失败的报文重新发送,当发送成功或者达到预设的最大重发次数后退出该报文的发送;给出了一种CAN总线高效接收、处理报文方法,在中断接收报文期间对报文进行缓存操作,同时修改接收到的报文数量,主程序以此为依据逐条对存放在缓冲区的报文进行后续处理,实现了报文接收与处理的分时操作。测试结果表明,该优化方法可有效提高CAN总线通信的实时性和可靠性,同时减小了各CAN节点CPU开销,提高了工作效率。     

混合动力汽车CAN总线系统智能节点设计

由于汽车电控技术的广泛应用,对汽车内部通信网络的需求越来越大,整车运行参数共享已成为现代汽车网络的特点。一种基于CAN总线的通讯网络具有速度高、抗噪性强及通用性好等特点,尤其适合汽车应用。文章详细介绍了一种以80C196微控制器和82527独立CAN总线控制器为核心组成的CAN总线智能传感器节点的设计,其中在软件设计中给出了CAN控制器intel82527初始化、报文发送、报文接收的流程图。该智能节点已应用在混合动力柴油发电机组控制器中,满足了控制需要。     

Profibus与CAN现场总线转换接口及从站单元设计

提出了基于双CPU结构的Profibus-DP与CAN现场总线网关的设计方法,并介绍了Profibus-DP从站及CAN节点单元的设计方案.     

基于单片机的CAN-PROFIBUS-DP总线桥的设计

针对目前自动化领域两种流行的现场总线CAN和Profibus通信协议标准互不相容的问题,提出了一种基于单片机、SPC3和SJA1000组建CAN-Profibus-DP总线桥的设计方案,以解决各总线协议标准相互协调与兼容的问题;文中重点阐述了单个CAN节点和单个Profibus-DP从站节点之间通信的硬件和软件设计与实现;该方法能很好地将CAN总线和Profibus-DP总线形成统一的多点测控网络,具有通信速度快,稳定的性高、低成本等特点,可应用于具有一站多级或多站伺服机构的工业控制系统中。     

混合动力汽车CAN总线应用协议研究

介绍了CAN总线在混合动力汽车中的应用,研究了CAN通信技术和基于CAN节点的设计,给出了网络结构模式,并采用区域自治、功能分散和分层设计等方法,建立了基于CAN总线的混合动力汽车网络控制平台,为混合动力汽车设计了网络控制单元和内部网关,分析了网络中数据的特点和传输方法,设计了混合动力汽车CAN总线的应用层协议和每个节点的信息帧,介绍了CAN节点硬件的组成和软件的实现方法,为新一代汽车的控制提供了理论基础与依据。     

一种无线传感网与现场总线通信网关的设计与实现

设计了一种无线传感网与CAN总线、Modbus总线的通信网关。该装置以嵌入式微处理器STM32F207ZG为核心,采用无线通信模块CC2530作为无线传感网汇聚节点。在RS485通信的基础上实现了Modbus协议。STM32F207ZG内部CAN总线控制器配合CAN总线收发模块使网关可以接入CAN总线。试验表明:该网关分别接入Modbus总线、CAN总线均可实现总线监控网络与无线传感网的数据传输,且可以作为新型无线传感网监控系统扩充现场总线数据采集设备的接入点。     

基于Intel 80C196KC的CAN总线系统智能节点设计

论文详细介绍了基于Intel80c196kc的CAN总线系统智能节点设计,包括硬件设计和软件设计,其中在软件设计中给出了SJA1000初始化、报文发送、报文接收的流程图。该智能节点已应用在混合动力汽车总成控制器中,满足了总成控制需要。     

基于M68HC08的LIN节点设计与实现

基于LIN(LocalInterconnectNetwork)汽车总线技术和M68HC08微控制器的基本特点,设计了基于M68HC08微控制器的LIN主从节点硬件电路,详细阐述了基于设计的主从节点LIN报文的发送,并根据长安SC6350汽车的电器特点,实现了一个基于CAN/LIN总线的实际的车身电器控制网络。     

MS/TP总线网络延迟性能分析与仿真

研究了BACnet总线通信,针对MS/TP网络中的节点和报文传输性能进行了分析。运用有限状态机理论,在仿真环境下建立了混合型MS/TP网络的随机通信模型。针对应用层服务如读属性报文的传输等进行了仿真运行,评估了MS/TP网络传输的平均服务延迟特性,给出了楼宇控制器网络通信中的网络数据帧数、传输速率、延迟三者之间的关系。研究表明,当报文产生时间平均间隔一定,随着最大数据帧数增加,总线利用率变大,网络平均延迟变大。运用该方法可针对实际的网络结构和节点数量,评估出该网络的数据传输最大平均延迟和最大数据帧数,为总线网络的设计及优化提供了依据。     

CAN总线协议到EtherCAT从站协议的转换网关设计

摘要：本文通过对实时工业以太网通信协议EtherCAT的研究,设计了CAN总线主站协议转换为EtherCAT从站协议的通信协议转换网关设备,解决了工业自动化现场CAN总线通信设备与EtherCAT主站控制系统的互连1＂7题,从而保证现场总线设备数据更加高效、快速地传递到中央监控系统。     

CAN总线应用层通信协议的设计与实现

针对传感器识别系统中的CAN总线通信问题,给出了一种CAN总线应用层通信协议--DNP的设计方案.在简单介绍该CAN总线网络的基础上,详细阐述了DNP协议模型、报文格式和消息编码.以DNP协议的主站工作流程为例介绍了DNP协议的实现方法,并给出了实际效果.DNP协议的设计思想对中小型CAN总线通信的应用具有一定的参考价值.     

Profibus-DP在日立三电控制系统的应用

日立三电控制系统采取了信息网、控制网、设备网三级通讯结构.传统的设备网不支持Profibus-DP网络通讯,无法与Profibus-DP接口的设备进行通讯.为了解决日立三电控制系统与Profibus-DP网络之间通讯的问题,国内某酸轧机组通过运用Anybus-M接口技术,开发主、从站通讯接口模块和编制通讯接口程序,建立...     

异构网络测控系统集成设计及发电实验应用

为了将基于IEEE 802.15.4a的工业无线网络和典型工业以太网同时集成到现场总线Profibus-DP中,设计了主从式结构化层的新型异构网络集成架构和多协议转换模型,提出了虚拟从站映射的多协议转换方法,并开发了多协议网关.同时,利用WinCC、WebAccess等组态监控软件,构建了针对发电过程实验平台的有线/无...     

Schedulability analysis for Controller Area Network (CAN) with FIFO queues priority queues and gateways

Controller Area Network (CAN) is widely used in automotive applications. Existing schedulability analysis for CAN is based on the assumption that the highest priority message ready for transmission at each node on the network will be entered into arbitration on the bus. However, in practice, some CAN device drivers implement FIFO rather than priority-based queues invalidating this assumption. In this paper, we introduce response time analysis and optimal priority assignment policies for CAN messages in networks where some nodes use FIFO queues while other nodes use priority queues. We show, via a case study and experimental evaluation, the detrimental impact that FIFO queues have on the real-time performance of CAN. Further, we show that in gateway applications, if it is not possible to implement a priority queue, then it is preferable to use multiple FIFO queues each allocated a small number of messages with similar transmission deadlines.     

基于CAN总线的分布式仓储系统设计

传统仓储系统普遍存在自动化程度低,控制不便,数据存储查询节点远离现场等问题。针对此类情况,设计了一种基于CAN总线的分布式仓储系统。系统以便携式计算机作为控制站,以CAN总线为基础与被控节点组建分布式网络,被控节点主要由以单片机为核心的控制电路与带有可控电磁锁的货柜组成基本硬件。控制站通过CAN总线向被控节点下发控制指令,控制货柜电磁锁动作,实现柜门开闭的远程控制。通过实验验证,发现基于CAN总线的分布式控制网络具有可靠性高、数据传输迅速等特点,基于该网络的仓储系统实现了“集中管理,分散控制”的目的,同时也验证了CAN总线在仓储系统自动化控制设计中应用的可行性。