LIN 통신 개요 (역사, 사용되는 곳, 콘셉트, 장점)

1. LIN 통신의 역사

 

1998년에 OEM과 Supplier가 Consortium을 설립하여 LIN 통신 스펙을 만들었다고 합니다.

 

OEM에는 BMW, Volvo, Audi, VW, Daimler-Chrysler가 있었고,

Semiconductor 서플라이어에는 Motorola가 있었고 Tool 서플라이어에는 VCT가 있었습니다.

 

현재도 그렇지만 그 당시에도 비용 줄이는 것은 회사 입장에서 중요한 부분이었던 것 같습니다.

CAN 통신보다 성능을 낮추면서 가격을 더 줄일 수 있는 방법이 없을까를 고민했었던 것 같습니다.

 

그리하여 나온 것이 CAN 통신과 비교하여 2~3배 저렴한 LIN 통신이 탄생하게 됩니다.

아래 그림은 Costs와 Speed의 관계를 보여주는 그램입니다.

 

가로축은 노드당 증가되는 코스트 비용을 나타내고 세로축은 통신의 1초당 몇 비트를 보내는지에 대한 전송 속도를 의미합니다.

 

 

 

LIN 통신의 모든 것

 

 

노드 당 추가되는 가격이 LIN 통신은 1달러 정도가 되고, CAN은 2달러 정도가 된다고 합니다.

그 이외에도 한번도 써본 적 없는 TTx, Byteflight, D2B, MOST 같은 통신도 보이네요.

그리고 익숙한 Bluetooth도 보입니다.

 

2. LIN 통신 이 사용되는 곳

 

LIN 통신이 사용되는 곳이 딱히 정해져 있는 것은 아니지만

주로 저용량 저속 데이터를 요구하는 시스템에서 사용되게 됩니다. 

 

위에 있는 그래프를 참고하여 보면 LIN 통신의 최고 속도 성능이 20Kbps밖에 되지 않습니다. 

그래서 이정도 사양을 만족하는 데이터를 주고받는 시스템에 사용되게 됩니다.

아래는 LIN 통신이 쓰이곳입니다.

 

- 트렁크: Rain Sensor, Light Sensor, Sun Roof

- 스티어링: Cruise Control, Wiper, Light, Radio, Telephone

- 문 / 창문: Mirror, Switch, Door Lock,

- 공조장치: Small Motors,

- 시트: Seat Position Motors, Seat Control Sensor

 

위에 케이스를 보게 되면 대부분 저용량 저속 데이터로도 충분히 커버 가능한 한 시스템인 것을 확인할 수 있습니다.

제가 현업에 있을 때 LIN 통신이 사용되는 곳을 본 것은 상위 제어기와 OBCM 간에 통신에서 LIN 통신을 사용했었고,

상위 제어기와 이오나이저 간의 통신에서 LIN 통신을 사용하는 것을 보았습니다.

 

3. LIN 통신의 콘셉트

Low cost single-wire 구현입니다.

저 비용에 wire가 하나인 것이 콘셉트입니다.

속도는 20 Kbit/s가 최대 속도입니다. 

그리고 통신 방식은 Single Master Multiple Slave 방식입니다.

UART와 SCI가 쓰는 통신에서 쓰는 방식을 발전시켜 만들었습니다.

Slave 노드에 크리스털과 같은 클럭을 발생시키는 제품이 없이도 동작할 수 있는 통신 모듈입니다.

비용을 줄이는데 가장 큰 공헌을 한 항목이기도 합니다.

LIN 통신을 구현해보거나 사용해 보지 않으면 이 부분이 무슨 말인지 잘 이해가 되지 않을 것 같은데

앞으로 해나갈 포스팅을 보시면 이해가 될 것이라 생각합니다.

 

4. LIN 통신의 장점

 

LIN 통신을 설립한 목적 자체가 Cost 절감이었습니다.

그래서 LIN 통신은 네트워크를 만들 때 비용을 절감할 수 있다는 것이 제일 큰 장점입니다.

 

아래와 같이  5개의 노드를 연결하는 네트워크를 만든다고 합시다.

 

첫 번째 케이스는 CAN 모듈이 있는 시스템 5개를 연결한 경우입니다.

두 번째 케이스는 CAN 모듈이 있는 시스템 하나와 4개의 LIN 모듈이 있는 시스템을 연결한 경우입니다.

CAN 모듈이 LIN 모듈보다 Cost가 높으므로 코스트 절감이 발생합니다.

Wire도 CAN은 두 선을 이용하고 LIN 통신은 한선을 이용하므로 코스트 절감이 발생합니다.

그 외에도 5V supply와 크리스털과 커넥터와 같은 부분에서도 코스트 절감이 이루어지게 됩니다.

 

 

 

 

그런데 자세히 생각해보면 하나의 노드(제품)를 만드는 입장에서만 보았을 때는 비용 절감이 크게 느껴지지 않습니다.

그러나 차량 전체의 입장에서 보았을 때는 비용절감이 체감되는 것이 보입니다.

그래서 서플라이어 입장보다는 OEM에게 좋은 것 아닌가 생각되기도 합니다. 

그래서 제 생각에는 LIN 통신의 장점이 OEM 입장에서 LIN 통신을 사용하여 차량 비용이 절감되는 효과라는 표현이 더 정확해 보입니다.

 

5. 나아가며

 

LIN 통신의 개요부터 시작하여 앞으로 LIN 통신의 프로토콜과 구현하는 부분을 포스팅해보려고 합니다.

앞으로 많은 기대 부탁드립니다!

그리고 임베디드 SW를 처음 시작하여 공부하고 있는 분이라면 아래 카페에 오셔서 같이 공유의 장을 만들어 가면 좋을 것 같습니다.

 

https://cafe.naver.com/binaryembedded

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