Automatizacija, komunikacioni hardver

 

Ilustracija serijske komunikacije

Komunikacija pomoću para žica

Slanje Da i Ne kroz niz impulsa

RS232 pinout

Konektor LAN kabla

USB konektor

USB to UART TTL converter

Automatizacija, komunikacioni hardver

    Komunikaciona mreža je suštinska komponenta svakog sistema automatizacije. Komunikacija je potrebna između

a Senzora i kontrolera

b Kontrolera i aktuatora

c Kontrolera i drugih uređaja u mreži

    Najjednostavniji način komunikacije između senzora, aktuatora i kontrolera je analogni ulaz/izlaz. Senzor proizvodi napon ili struju koji je proporcionalan parametru koji se prenosi.    Zatim kontroler očitava napon ili struju i pretvara ga u parametar koristeći jednačinu kalibracije. Slično, kontroler postavlja napon proporcionalan stepenu potrebnog aktiviranja, a aktuator očitava ovaj napon i vrši akciju. Pošto kontroleri nisu analogni uređaji, analogni napon koji čita kontroler treba pretvoriti u digitalni oblik i uskladištiti u memoriji kontrolera. Ovo se izvodi pomoću kola koje se naziva analogno-digitalni pretvarač (ADC). Broj bitova koje koristi ADC određuje preciznost sa kojom se brojevi mogu predstaviti. Ako se koristi 10-bitni ADC, kontroler može pročitati samo 1024 (dva na deseti) diskretnih vrednosti napona. Tada će preciznost sa kojom se fizički parametar može meriti biti maksimalni opseg podeljen sa 1.024.

    Nedostatak ove metode je gubitak tačnosti kada se za povezivanje uređaja koriste dugačke žice zbog pada potencijala usled otpora žice ili labavih veza. Digitalna komunikacija korišćenjem diskretnih nivoa napona obezbeđuje veću pouzdanost jer se može detektovati veliki pad nivoa napona usled gubitaka i sprečiti prenos pogrešnih podataka.

Bus (magistrala)

    Prvobitno izvedeno od latinske reči omnibus, što znači „za sve“, bus, kako ga koriste električari, odnosi se na kratki provodnik, često pravougaonog poprečnog preseka i montiran unutar kućišta, koji je dizajniran da nosi veliku struju pri značajnom naponu u odnosu na zemlju.

    U digitalnom prenosu signala, bus se odnosi na prenosni medijum, koji nije ograničen samo na provodnike, već uključuje završetke, pomoćnu opremu kao što su uređaji za podešavanje impedanse, protokole, procedure instalacije i zapravo sve što se odnosi na vezu između predajnika i prijemnika. Takođe uključuje medije unutar opreme, kao što su tragovi na štampanoj ploči koji mogu prenositi digitalne signale između integrisanih kola i kratke linije od jedne štampane ploče do druge.

Digitalna komunikacija

    Digitalna komunikacija se odvija slanjem niza naponskih impulsa; oni se tumače korišćenjem opšteg razumevanja formata. Format je definisan komunikacionim protokolom. Dva različita nivoa napona se koriste za predstavljanje jedan i nula. Napon se održava stabilnim određeno vreme u skladu sa dogovorenom brzinom prenosa, poznatom kao brzina prenosa. Ova šema je opšte poznata kao serijska komunikacija jer se bitovi podataka prenose serijski (jedan za drugim) kroz istu žicu. Primer je prikazan na slici. Nivoi napona koji se koriste za predstavljanje jedinica i nula zavise od hardverske specifikacije protokola. U starijim sistemima je ranije bio ±13 V. Danas su češći niži nivoi u opsegu 0–5 V.

    Serijska komunikacija je ovde objašnjena na primeru uređaja koje koristimo u svakodnevnom životu. Dve osobe A i B koje žive u susednim zgradama žele da komuniciraju pomoću para žica (slika). A povezuje bateriju sa žicama na njegovoj strani preko prekidača. B povezuje električnu sijalicu na njenoj strani. Kada A pritisne prekidač, sijalica svetli na strani B. 

    Koristeći ovaj sistem, A može preneti jedan bit informacije B. Na primer, ako se i A i B slažu da kolo pod naponom znači „Da“, onda se ova informacija može preneti pritiskom na prekidač neko vreme. Međutim, šema je previše restriktivna u svojim mogućnostima. Ne može da prenese informaciju „Ne“. Ako sijalica ne svetli, to može značiti da je baterija prazna ili da nešto nije u redu sa strujnim kolom. Da bi pouzdano preneli i Da i Ne, potrebno je da se dogovore o protokolu. Na primer, mogli bi da odluče ovako: Da biste započeli prenos bilo koje informacije, prvo pritisnite prekidač pet sekundi. Zatim držite prekidač pritisnut sledećih pet sekundi ako treba da se prenese „Da“; u suprotnom, isključite prekidač na pet sekundi. Nakon bilo kojeg ishoda, pritisnite prekidač na pet sekundi da biste pokazali da je prenos završen.    Posmatrajući sijalicu koja svetli 15 sekundi, osoba B može da dešifruje informacije. Vidi sliku.     Šalju se tri bita informacija. Prvi deo se zove START bit, zatim bit podataka (da ili ne), na kraju STOP bit. START i STOP bitovi označavaju početak i kraj informacije za trenutnu interpretaciju bita podataka.

Hardver za serijsku komunikaciju

    Razvijeni su hardveri za serijsku komunikaciju, koji su poznati pod različitim nazivima: SCI (Serial communication interface) i UART (Universal Asinchronous Receiver-Transmitter). RS232 (serijski port u starijim računarima) je primer implementacije UART-a. RS232 kablovi sa 9 pinova korišćeni su za povezivanje perifernih uređaja na serijski port računara. Danas je RS232 zamenjen USB-om (Universal Serial Bus), koji ima sličan interfejs za serijsku komunikaciju.

    Brzina prenosa zavisi od hardvera koji se koristi; brzina kojom predajnici mogu da menjaju vrednosti jedan i nulu; brzina kojom prijemnici mogu čitati bitove i obraditi ih; i brzinu kojom žice mogu da prenesu napon bez izobličenja u obliku impulsa. Signali će biti izobličeni ako se nivoi napona promene prebrzo zbog induktivnosti žica - žice skladište energiju i potrebno je vreme da se uskladištena energija isprazni. U standardnoj serijskoj komunikaciji, tipične brzine prenosa su 9,8 kbps ili 19,6 kbps.

    Specifikacije hardvera su razvijene da omoguće veće brzine prenosa. Ethernet (koristeći LAN portove) i USB su sada podrazumevani komunikacioni interfejsi. Neki od savremenih komunikacionih interfejsa zahtevaju poseban hardver i softver, koji možda nisu dostupni u mikrokontrolerima niskog nivoa.

    Na ilustraciji prikazanoj na slici, širina impulsa, koja određuje brzinu prenosa, je a priori fiksirana. Prijemnik treba da zna brzinu prenosa kako bi mogao uzorkovati ulazne signale u tačnim intervalima i interpretirati impulse kao jedinice i nule. Ovo je slučaj kada su serijski komunikacioni uređaji povezani sa računarima. Brzina prenosa mora biti specificirana; tek tada se poruke ispravno čitaju. I pošiljalac i primalac moraju da koriste istu brzinu prenosa.    Ova ograničenja se mogu eliminisati korišćenjem dodatne linije za slanje vremenskih impulsa za sinhronizaciju čitanja i pisanja bitova podataka. Ova tehnika se koristi u protokolima kao što su SPI (Serial Peripheral Interface) i I2C (Inter-integrated circuit). Neki od uobičajenih komunikacionih interfejsa su ukratko predstavljeni u narednim pasusima.

I2C (Inter-integrated circuit)

    Kao bus, I2C se najčešće pojavljuje kao tragovi na štampanoj ploči ili kratki provodnici između štampanih ploča unutar iste opreme, olakšavajući digitalnu komunikaciju između mikroprocesora.

    I2C je dvožični bus koji se sastoji od bilo kog broja master i slave uređaja na jednoj digitalnoj magistrali. Ovi pojedinačni uređaji su povezani paralelno preko dve linije. U početku, logički visok nivo je povezan sa jednom od linija i povlači se nadole u ​​slučaju da master ili slave provode. Na taj način, jedan uređaj može da nametne digitalni signal magistrali.

    Oba provodnika su dvosmerne linije sa otvorenim odvodom. Jedna je serijska linija takta, a druga je serijska linija podataka. Node (čvor) može biti master ili slave u zavisnosti od svoje funkcije.

    Slave, koji kontinuirano prima signal takta, odgovara kada mu master uređaj pošalje jedinstvenu adresu. Na kraju bilo kog prenosa, master i slave mogu razmeniti identitete.

    Nakon 7-bitne adrese koja identifikuje određeni slave uređaj sledi 0 ako master želi da piše ili 1 ako master želi da čita. Ako su obe linije visoke, magistrala je u stanju mirovanja. Kada uređaj provodi tok tako da dovede bus do niskog nivoa, sistem postaje aktivan.

    I2C magistralu prate svi master uređaji za startne i stop bitove. Samo jedan master u datom trenutku koristi magistralu i tokom ovog događaja, nijedan drugi master uređaj neće prenositi podatke. Ako se desi da dva master uređaja istovremeno započnu komunikaciju, onaj koji komunicira sa slave uređajem sa nižom adresom imaće prioritet.

    I2C magistrala se koristi u većini dizajna embedded (ugrađenih) sistema za komunikaciju između čipova i konfiguraciju komponenti. U prošlosti su tehničari i istraživači morali ručno da dešifruju magistralu, brojeći brojeve bitova.

RS232

    Ova stara paralelna magistrala i dalje se snažno koristi u naučnoj instrumentima i u fabrici gde povezuje programabilne logičke kontrolere (PLC) sa motorima velike snage i svim vrstama aktuatora. Primera, na Međunarodnoj svemirskoj stanici, ona se i dalje efikasno koristi, gde je pouzdanost od primarnog značaja. Pored naučne instrumentacije, RS-232 magistralne veze u proizvodnim pogonima se generalno završavaju na korisničkim interfejsima ili, tokom početnog podešavanja, na robusnim laptopovima. Softver za programiranje ima različite oblike. Lestvična logika je uobičajena jer je električari u fabrici mogu lako koristiti za nova podešavanja i brze izmene. RS-232 završeci dobro funkcionišu u teškim fabričkim okruženjima koja karakterišu nagle promene temperature, prašina, vibracije i vlaga.

    RS-232 može da se sastoji od sinhronog ili asinhronog prenosa podataka i kontrolnih signala. Pojedinačna kola rade samo u jednom smeru, od računara ili procesora do perifernog uređaja, ili na odvojenim žicama u drugom smeru. Pošto odvojeni paralelno povezani parovi rade istovremeno, dolazi do potpunog dupleksnog prenosa informacija. U tom slučaju ne koristi se uokvirivanje i kodiranje znakova kao kod serijskih magistrala.

    RS232 tipično koristi nivoe napona -13 V do +13 V. Pozitivni napon u opsegu od 3 do 13 V se koristi da označi vrednost bita 0; negativni napon označava bitnu vrednost 1. Ograničena zona, od -3V do +3V u odnosu na zajednički uzemljeni pin, nije važeća. RS-232 mora da vidi stabilan nulti potencijal na pinovima za uzemljenje na oba kraja medija. U suprotnom, doći će do cirkulacije električne struje. Shodno tome, RS-232 postoji samo u kratkim dužinama. RS-422 i RD-485 koriste balansirani prenos sa diferencijalnom signalizacijom i odbacivanjem zajedničkog režima, tako da su duže dužine kablova izvodljive.

    Često postoji daleko manje provodnika nego što je maksimalno dozvoljeno hardverom za završetak. GPS prijemnici koji prenose poziciju imaju samo dve žice, podatke i uzemljenje, dok je za dvosmerne podatke, zajedno sa hardverskom kontrolom, potrebno pet provodnika.

    Koristi ili 9-pinski ili 22-pinski konektor. Koristi se za komunikaciju od tačke do tačke, odnosno za razmenu podataka između dva uređaja. Ne može se koristiti za povezivanje više uređaja da bi se formirala složena mreža. Pošto koristi više naponske nivoe, potrošnja energije ima tendenciju da bude veća.

    Digitalna sonda će vam pomoći da započnete sa rešavanjem problema sa RS-232 magistralom, ali za potpuniji uvid u to šta se dešava, trebalo bi da ponesete osciloskop. Za početak, proverite pojedinačne impulse u analognom kanalu kako biste se uverili da su naponi dobri za logičke nivoe i da impulsi nisu previše bučni kao što je ponekad slučaj kod paralelnog digitalnog prenosa.

Serial Peripheral Interface (SPI) Bus

    Serijska periferna magistrala (SPI) podseća na I2C magistralu. Obe se sastoje od master i slave uređaja, koji međusobno komuniciraju, ali pored toga postoje značajne razlike, posebno u njihovom ožičenju, kao što je prikazano na slici. 

    Većina SPI instalacija se sastoji od jednog master uređaja i više slave uređaja, mada povremeno postoji samo jedan slave.

    Linije se sastoje od master-izlaza, slave-ulaza (MOSI), koji prenosi podatke od master-a do bilo kog slave-a koji je aktivan. Neaktivni slave to zanemaruju.

    Druga linija je MISO (master-in, slave-out), koja prenosi podatke od aktivnog slave do master uređaja. Podaci se mogu prenositi ovim odvojenim linijama istovremeno. Pojedinačne serijske linije takta povezuju master sa svakim slave. Takt, u glavnom uređaju, daje pravougaoni talas aktivnom slave. Korisnik SPI magistrale određuje frekvenciju takta, koja ne može biti brža od one koju dozvoljava najsporiji slave.

    Izbor slave (SS) se sastoji od odvojenih linija koje idu do svakog slave. Pri pokretanju, logički visok napon se prenosi na sve slave. Glavni uređaj bira slave prebacivanjem na logički nizak napon za tog slave. Dakle, za razliku od I2C-a, adrese slave nisu potrebne.

    Za servisiranje dovoljan nam je osciloskop sa tri izvoda, za SCLK (SPI časovnik), MISO i MOSI signal. 

    Četvrti osciloskopski kanal može se koristiti za prikazivanje SS signala, ali pošto je ovo samo logički nizak ili logički visok nivo, multimetar će biti dovoljan.

    SPI se koristi za prenos na kratke relacije i ima istaknuto mesto u embedded  (ugrađenim) sistemima. Videćete ga u bezbednim digitalnim karticama i ekranima sa tečnim kristalima. Ne treba ga mešati sa sinhronim serijskim interfejsom (SSI), koji koristi diferencijalnu signalizaciju i jedan simpleks kanal.

    SPI je bio veoma uspešan tamo gde je prostor na pločama ograničen, a okruženje nudi jedinstvene izazove. Na primer, naći ćete ga u digitalnoj opremi za snimanje kao što je Canon EF bajonet objektiva i neke SD kartice.

USB Bus 

    USB je serijska magistrala koja omogućava prenos podataka i napajanje između računara ili odgovarajućeg USB hosta i perifernih uređaja, medija za skladištenje podataka i brojnih kompatibilnih uređaja.

    USB sistem se sastoji od jednog hosta sa nizvodnim portovima i perifernim uređajima povezanim u zvezdastoj topografiji. Host uređaji mogu imati dva ili više portova. Opciona USB čvorišta omogućavaju povezivanje do 127 uređaja. Interno čvorište hosta poznato je kao korensko (root) čvorište.

    USB ima specijalizovanu, gotovo arhaičnu terminologiju. Povezivanje između hosta i uređaja sastoji se od „cevi“. To su konceptualni elementi, a ne šuplji cilindrični objekti. Ove cevi prenose informacije između hosta i „krajnjih tačaka“ koje se nalaze u uređaju. Do 32 krajnje tačke (16 ulaznih i 16 izlaznih) dobijaju brojeve tokom inicijalizacije pri pokretanju.

    USB protokol omogućava dve vrste cevi, poruke i striming. Cev poruka prenosi kratke komande od hosta do uređaja, plus odgovore u obrnutom smeru. Cevi strima su jednosmerne. One su podešene za prenos podataka između hosta i uređaja. Na početku prenosa podataka, host šalje paket tokena u kojem se navodi odredište, koje je određeno adresom i brojem krajnje tačke.

    USB port na savremenim računarima ima četiri pina: 1) napajanje; 2) povrat podataka; 3) podaci +; i 4) zemlja. Pogledajte sliku USB konektora sa otvorenim iglicama. Pinovi 2 i 3 se koriste za serijski prenos podataka koristeći TTL. Postoji jednostavan hardver koji se može koristiti za povezivanje serijskog porta na USB; ovaj pretvarač se može koristiti za slanje podataka sa perifernog uređaja koji ima serijski port na računar sa USB portom. Vidi sliku. U ovom uređaju postoje dva pina sa oznakom TKS i RKS. Oni su za prenos i prijem podataka. Ovi pinovi su povezani sa odgovarajućim pinovima perifernog uređaja i podaci se mogu čitati preko USB porta računara.

MIL-STD-1553 Bus

    MIL-STD-1553 je digitalna serijska magistrala, koju je prvi put koristilo američko ratno vazduhoplovstvo u lovcu F-16 za povezivanje elektronskih uređaja sa procesorskom jedinicom i ljudskim interfejsom. Magistrala se brzo proširila na druge avionske i svemirske letelice. Trenutno se koristi u avionima širom sveta, uključujući i ruski MIG-35.

    Pouzdanost je implementirana u robusnom fizičkom sloju koji uključuje višestruke redundantne elemente. Magistralni medijum se sastoji od parova provodnika od 75 oma koji rade na 1 MHz. Predajnici i prijemnici se povezuju na magistralu preko izolacionih transformatora, ograničavajući mogućnost kvara na uzemljenju šasije.

    Magistrala je dvostruko ili trostruko redundantna zbog nezavisnih parova žica. Svi uređaji su povezani na sve magistrale. U svakoj magistrali se nalazi jedan kontroler magistrale i više udaljenih terminala. Pored toga, monitori magistrale beleže sve aktivnosti u slučaju da kasnija analiza postane potrebna, ali ne igraju aktivnu ulogu u prenosu podataka.

    Kontroler magistrale i svi povezani udaljeni terminali imaju pristup svim prenosima. Komunikaciju uvek inicira kontroler magistrale, koji može da dozvoli komunikaciju između terminalnih uređaja.

    Daljinski terminali omogućavaju obavljanje velikog broja funkcija koje su potrebne za letenje velikog aviona. To uključuje sve, od performansi motora do svetala za sletanje i vrata.

    Što se tiče kablova, MIL-STD-1553 navodi samo da oni moraju biti zaštićeni. Proizvođači koriste tvinaks, koji podseća na koaksijalni kabl, ali ima dva unutrašnja provodnika umesto jednog. Izolovani parovi su balansirani i uvijeni kako bi se ograničilo preslušavanje (crosstalk) i elektromagnetna buka (noise). Dielektrični materijal za punjenje minimizira kapacitivnu spregu. Spoljni omotač ima visoku termičku otpornost.

CAN Bus

    CAN (Controller area network) magistrala trenutno dominira digitalnom povezanošću u automobilskoj opremi, gde je i najpoznatija. Ali nakon što ju je 1983. godine predstavila kompanija Robert Bosch GmbH, multinacionalni inženjerski i elektronski gigant sa sedištem u Nemačkoj, CAN magistrala je prodrla u brojne oblasti kao što je elektronika liftova, gde su niska cena i izuzetna pouzdanost prioriteti. Takođe se sa dobrim efektom koristi u video igrama, ljudskim protezama i visokotehnološkim oblastima kao što su akceleratori čestica, za prikupljanje podataka o sudarima subatomskih čestica.

    Pojedinačni čvorovi u CAN magistrali primaju sve prenose osim tamo gde su ugrađeni filteri za odbacivanje nebitnih poruka. I logika se koristi svuda. Shodno tome, čvor može da nametne stanje logičke nule na CAN magistralu bez obzira na to šta bilo koji pojedinačni čvor može da kaže.

    CAN magistrala se obično prilagođava formatu dvožičnog balansiranog signalizacionog sistema, koji se naziva CAN velike brzine. Koristi prednosti diferencijalne signalizacije, koju karakteriše tolerancija na greške i imunitet na šum, što je neophodno u automobilskim primenama. Odbacivanje zajedničkog režima smanjuje šum pomoću balansirane diferencijalne signalizacije u konfiguraciji sa zaštićenim ili nezaštićenim upredenim paricama. Visoka brzina uvijanja olakšava kapacitivno i induktivno razdvajanje (decoupling), što je uvek plus sa stanovišta integriteta signala. Među serijskim magistralama, CAN magistrala je veoma uspešna, zbog svoje jednostavnosti i lake implementacije, uprkos čemu obavlja složene zadatke u izuzetno zahtevnim okruženjima.

Local Interconnect Network (LIN) Bus

    CAN magistrala, LIN magistrala i FlexRay magistrala su srodne tehnologije koje se kombinuju u novim automobilskim aplikacijama u interesu ekonomičnosti bez kompromisa u pogledu kvaliteta. To je moguće zato što su tri magistrale implementirane u odvojenim oblastima koje su manje ili više kritične sa stanovišta bezbednosti.

    Nakon širokog usvajanja CAN magistrale, prvo od strane Mercedes Benca 1991. godine, a ubrzo i u celom automobilskom svetu, inženjeri su želeli jeftiniju magistralu za komunikaciju između manje kritičnih delova automobila kao što su električni podizači prozora, retrovizori, vrata i slično. LIN magistrala je kreirana da zadovolji tu potrebu. Sastojala se od multipleksirane magistrale sa manjim propusnim opsegom i jeftinijim 8-bitnim mikrokontrolerima. Format je bio ugrađeni serijski univerzalni asinhroni prijemnik/predajnik (UART).

    Jedan master uređaj i jedan ili više slaves čine LIN magistralu. Ovaj relativno štedljiv protokol rezultira jeftinijom magistralom koja troši manje energije. To je moguće zato što LIN magistralni uređaji ulaze u stanje spavanja kada nisu potrebni. To se dešava kada master uređaj pošalje okvir zahteva čiji je prvi bajt podataka nula. Takođe, kada je magistrala neaktivna 4 sekunde, uređaji prestaju da rade. Korisnik, štaviše, može da indukuje spavanje podešavanjem atributa LIN spavanja na True.

    LIN magistrala može da radi na 12 VDC, što je čini pogodnom za upotrebu u automobilima bez konverzije snage. Troškovi se minimiziraju na mnogo načina, kao što je korišćenje RC (umesto kvarcnih) oscilatora za lokalne taktove.

    LIN magistrala radi zajedno sa CAN magistralom u aplikacijama otpornim na greške koje nisu vremenski kritične, što pojednostavljuje hardver. Komunikacija između glavnog i podređenog uređaja je jednožična sa uzemljenjem šasije. Maksimalna dužina provodnika je veća od 39 metara, što je dovoljno za rad u automobilima i kamionima.

FlexRay Bus

    Videli smo kako LIN magistrala dopunjuje CAN magistralu pružajući niskotehnološku alternativu koja se može koristiti u manje kritičnim aplikacijama. FlexRay magistrala je druga strana medalje. To je visokotehnološka alternativa koja je prikladna u najkritičnijim aplikacijama. Sve tri ove magistrale mogu se kombinovati u jednom automobilu ili industrijskoj jedinici i funkcionisaće autonomno bez međusobnog uticaja.

    Za razliku od LIN magistrale, koja ne zahteva detekciju sudara, koristi jednu žicu za komunikaciju sa manjim propusnim opsegom i ima jednostavnije komponente radi dodatnog smanjenja troškova, FlexRay magistrala pruža vrhunsku povezanost za najkritičnije aplikacije. Deset puta je brža od CAN magistrale. Dok se LIN magistrala širi po jednoj žici, a CAN magistrala po dve žice, FlexBus ima mogućnost korišćenja dve ili četiri žice, u zavisnosti od zadatka.

    U novim automobilima, FlexRay Bus se koristi za visokoperformansni pogonski sklop, „drive by wire“ sistem, aktivno vešanje i adaptivni tempomat.

    FlexRay magistralno ožičenje se sastoji od jedne ili dve diferencijalne upredene parice, pri čemu napojne i uzemljivačke linije idu nezavisno do svih čvorova. Poboljšana tolerancija na greške i povećani propusni opseg kombinuju se kako bi se postigle velike brzine i pouzdane performanse. Refleksije, kolizije i gubici podataka sprečavaju se otpornicima od 80 i 110 oma postavljenim na krajnjim čvorovima. Na ovaj način su zaštićeni od višestrukih padova.

    CAN magistrala, LIN magistrala i FlexRay magistrala imaju zajedničke elemente. Sve one često imaju višestruke topologije. Ali FlexRay magistrala obično koristi naprednije zvezdaste topologije, što rezultira poboljšanom pouzdanošću i performansama.

    Pozajmljujući primer iz CAN i LIN magistrale, više kontrolnih jedinica motora može biti povezano na jednu FlexRay magistralu u višestrukoj topologiji. Ali napredniji FlexRay dizajni koriste zvezdastu mrežu, što je poželjnije. Ova konfiguracija podseća na implementaciju računarske LAN Ethernet mreže. Zvezdana topologija je bolja jer su mogući duži rasponi, jer žica ne mora da se vodi od čvora do čvora. Nije samo pitanje maksimalne dužine. Kraći rasponi su ekonomičniji i manja je izloženost fizičkim oštećenjima.

Ruteri

    Ruteri su mrežni uređaji koji se koriste za povezivanje dve ili više mreža. Paketi podataka iz jedne mreže se prenose u drugu mrežu ako su izvorni i odredišni uređaji u različitim mrežama.     Ruteri takođe vrše prevod poruka na pravi jezik (protokol) koji koriste mreže.

Bežična komunikacija

    U principu, bežična komunikacija se ne razlikuje mnogo od komunikacije pomoću žica. Bežična komunikacija koristi elektromagnetne talase za prenos informacija. Antene emituju i primaju talase koji kodiraju podatke. Često se koriste radiofrekventni talasi. Wi-Fi, Zigbee i Bluetooth su standardi koji se popularno koriste u sistemima automatizacije. Dostupni su bežični adapteri koji uzimaju serijski ulaz preko pinova i prenose podatke putem radio talasa.