J1939

주로 상용차에서 사용하는 CAN 프로토콜이다.

 

J1939의 주요 특징

• 250 Kbps의 전송 속도와 29비트 확장 ID: J1939의 기본 전송 속도는 250 Kbps이며, 29비트 확장 식별자를 사용하여 메시지를 식별한다.
• PGN(Parameter Group Number)과 SPN(Suspect Parameter Number): J1939 메시지는 PGN이라는 18비트 식별자로 구분되며, 메시지 내의 데이터는 SPN으로 정의된다. 이 SPN은 특정 매개변수, 예를 들어 엔진 속도나 연료 소비율과 같은 정보를 나타낸다.
• 멀티바이트 변수와 멀티패킷 지원: J1939은 멀티바이트 데이터를 지원하며, 최대 1785바이트의 데이터를 전송할 수 있다. 이는 J1939의 Transport Protocol을 통해 구현된다.
• 브로드캐스트 및 요청 기반 데이터 전송: 대부분의 J1939 메시지는 네트워크 상에서 브로드캐스트 되지만, 특정 데이터는 요청 시에만 전송된다. 예를 들어, 진단 코드(DTC)를 요청하여 차량의 상태를 진단할 수 있다.

J1939의 구조

 

 

CAN 2.0B 표준을 기반으로 하며, 29비트의 확장 식별자를 사용하는 메시지 프레임을 정의한다.

Start of Frame(SOF) : 시작 비트

29비트 식별자 : 메시지 우선순위, 파라미터 그룹, 송신자와 수신자를 정의

• Priority (3 bit) : 메시지 전송의 우선순위
• Data Page (1 bit) : 추가적인 데이터 페이지를 정의
• Extended Data Page (1 bit) : 확장된 데이터 페이지 비트
• Source Address (8 bit) : 메시지를 송신하는 ECU 주소

제어 비트 (Control Field) : DLC를 포함하여, 메시지의 데이터 길이를 정의

데이터 필드 (Data Field) : 데이터

CRC (Cyclic Redundancy Check) : 오류 검출 코드를 포함

ACK (Acknowledge) : 메시지의 수신 여부 확인

End of Frame (EOF) : 종료 비트

 

PGN (Parameter Group Number)

J1939에서 특정 데이터 그룹을 식별하는 번호, 메시지 프레임의 일부로 포함된다.

• PGN 구조 : 18비트로 구성되며, 다음과 같은 정보들로 구성된다.
• 데이터 페이지 : 1비트
• 확장 데이터 페이지 : 1비트, 추가적인 정보
• PGN 본체 : 16비트로, 실제 파라미터 그룹을 정의한다.

 

SPN (Suspect Parameter Number)

PGN에 포함된 데이터 중에서 특정 파라미터를 식별하는 번호이다.

• SPN 역할 : 엔진 속도, 연료 압력, 온도 등의 차량 성능 데이터를 식별한다.
• DTC와의 관계 : 오류에 대한 SPN과 함께 DTC가 생성된다.

 

장점

• 표준화: J1939은 상용 차량 및 중장비 산업에서 널리 쓰이는 표준 프로토콜로, 제조업체 간의 호환성을 보장한다.
• 신뢰성: CAN 기반 통신 프로토콜로, 높은 신뢰성과 낮은 오류율을 제공한다.
• 유연성: 다양한 응용 프로그램에 적용할 수 있으며, 모듈식 구조로 설계되어 있어 시스템 확장이 용이하다.

한계

• 복잡성: J1939의 구조와 설정이 복잡할 수 있다.
• 대역폭 제한: J1939은 CAN 네트워크의 대역폭 한계를 공유하기 때문에, 많은 양의 데이터를 빠르게 전송하는 데 한계가 있다.