자동차 통신 네트워크의 핵심: CAN과 CAN-FD란?

자동차는 단순한 기계가 아니라 수많은 전자 장치가 서로 데이터를 주고받는 복잡한 네트워크 시스템입니다. 이 네트워크의 중심에는 CAN(Controller Area Network)이라는 통신 기술이 있습니다. 최근에는 더 빠르고 효율적인 CAN-FD(Flexible Data-rate)라는 새로운 표준도 등장했는데요, 오늘은 CAN과 CAN-FD가 무엇인지, 그리고 어떻게 다른지 알아보겠습니다.

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1. CAN(Controller Area Network)란?

CAN은 1980년대 보쉬(Bosch)에서 개발된 자동차 내부 통신 프로토콜로, 차량 내 전자제어장치(ECU) 간 데이터를 효율적으로 주고받기 위해 설계되었습니다.

주요 특징

1. 다중 장치 연결
   CAN은 하나의 네트워크에서 여러 ECU가 데이터를 주고받을 수 있는 구조입니다.
   • 예: 엔진 제어, ABS, 에어백, 조향 장치 등이 모두 CAN을 통해 연결.
2. 효율적인 데이터 전송
   데이터를 짧고 간단하게 전송하여 통신 속도를 높이고 충돌을 줄입니다.
3. 오류 감지 기능
   CAN은 데이터 전송 중 오류를 감지하고 수정하는 기능이 있어 신뢰성이 높습니다.
4. 저비용
   단순한 하드웨어로도 구현 가능해 비용 효율적입니다.

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2. CAN-FD(Flexible Data-rate)란?

CAN-FD는 기존 CAN의 한계를 개선한 업그레이드 버전으로, 보쉬가 2012년에 개발했습니다.

주요 개선점

1. 데이터 속도 증가
   CAN의 최대 전송 속도(1Mbps)를 초과하여 최대 8Mbps까지 지원합니다.
   • 더 빠른 데이터 전송이 가능하므로 복잡한 시스템에 적합.
2. 데이터 용량 확장
   CAN의 데이터 프레임은 최대 8바이트였지만, CAN-FD는 최대 64바이트까지 전송할 수 있습니다.
   • 한 번에 더 많은 정보를 보낼 수 있어 통신 효율이 증가.
3. 유연한 데이터 속도
   데이터를 전송하는 동안 속도를 조정할 수 있어 더 다양한 통신 요구를 충족합니다.

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3. CAN과 CAN-FD의 비교

항목                                        CAN                                                            CAN-FD

최대 데이터 속도	1Mbps	8Mbps
데이터 프레임 크기	최대 8바이트	최대 64바이트
적용 분야	엔진 제어, ABS 등 기본 기능	ADAS, 자율주행, 복잡한 데이터
기술적 장점	안정적이고 저비용	속도와 용량이 뛰어나 유연성 증가

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4. CAN과 CAN-FD의 적용 사례

(1) CAN의 적용

• 엔진 제어: 연료 분사, 점화 타이밍.
• 안전 시스템: ABS, 에어백.
• 편의 기능: 윈도우, 에어컨.

(2) CAN-FD의 적용

• ADAS(첨단 운전자 지원 시스템): 카메라와 레이더 데이터를 처리하여 실시간 운전자 지원.
• 자율주행차: 더 많은 데이터를 빠르게 처리해야 하는 자율주행 시스템.
• 인포테인먼트 시스템: 고해상도 디스플레이와 복잡한 미디어 데이터를 처리.

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5. CAN-FD의 필요성

현대 자동차는 ADAS, 자율주행, 고화질 인포테인먼트 시스템 등 점점 더 많은 데이터를 처리해야 합니다.
기존 CAN의 속도와 용량은 이러한 요구를 충족시키기에 부족했으며, CAN-FD는 이를 해결하는 핵심 기술로 자리 잡았습니다.

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6. 결론

CAN과 CAN-FD는 자동차의 내부 통신을 책임지는 중요한 기술입니다.

• CAN은 간단하고 안정적인 시스템에 적합하며,
• CAN-FD는 더 많은 데이터와 빠른 속도를 요구하는 최신 차량에 적합합니다.

두 기술은 앞으로도 자동차 산업에서 중요한 역할을 할 것이며, 특히 자율주행차의 발전과 함께 CAN-FD의 활용도가 더욱 커질 것입니다.