USB และ CANbus คืออะไร

USB (Universal Serial Bus) เป็นมาตรฐานอินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์ทั่วไปที่ใช้ในการถ่ายโอนข้อมูลและพลังงานระหว่างระบบคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ภายนอก มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล แล็ปท็อป โทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ต เครื่องพิมพ์ สแกนเนอร์ กล้อง อุปกรณ์เสียง และอุปกรณ์ภายนอกอื่นๆ เป้าหมายการออกแบบอินเทอร์เฟซ USB คือการจัดเตรียมมาตรฐานที่เป็นสากลและใช้งานง่าย ซึ่งสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายเครื่องและรับส่งข้อมูลความเร็วสูงและการทำงานแบบพลักแอนด์เพลย์
การพัฒนา USB เริ่มขึ้นในปี 1990 เริ่มแรกเพื่อแก้ปัญหาการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ภายนอก เป้าหมายในการออกแบบคือเพื่อแทนที่อินเทอร์เฟซแบบอนุกรมและแบบขนานแบบดั้งเดิม และให้อัตราการรับส่งข้อมูลที่สูงขึ้นและวิธีการเชื่อมต่อที่ง่ายขึ้น อินเทอร์เฟซ USB ใช้โทโพโลยีแบบจุดต่อจุด โดยที่โฮสต์ (โดยปกติคือคอมพิวเตอร์) สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกได้หลายเครื่อง อินเทอร์เฟซ USB มีฟังก์ชัน hot swap ซึ่งหมายความว่าผู้ใช้สามารถใส่หรือถอดอุปกรณ์ในขณะที่ระบบกำลังทำงานโดยไม่จำเป็นต้องรีสตาร์ทคอมพิวเตอร์
มีอินเตอร์เฟส USB หลายเวอร์ชัน โดยแต่ละเวอร์ชันจะนำเสนอคุณสมบัติและการปรับปรุงใหม่ๆ เวอร์ชัน USB 1 เริ่มต้น0 มีสองโหมดที่มีอัตราการถ่ายโอนสูงสุด 1.5 Mbps และ 12 Mbps ต่อมา มีการเปิดตัวเวอร์ชัน USB 20 ซึ่งเพิ่มอัตราการถ่ายโอนเป็น 480 Mbps เวอร์ชัน USB 3.0 และ USB 3.1 ที่ตามมาปรับปรุงความเร็วในการรับส่งข้อมูลเพิ่มขึ้นถึง 5 Gbps และ 10 Gbps ตามลำดับ USB 3.1 ยังแนะนำประเภทตัวเชื่อมต่อใหม่ เช่น USB Type-C ซึ่งมีลักษณะการเสียบกลับด้านได้ ทำให้การเชื่อมต่อสะดวกยิ่งขึ้น
นอกจากการรับส่งข้อมูลแล้ว อินเทอร์เฟซ USB ยังมีฟังก์ชันการส่งพลังงานอีกด้วย ผ่านอินเทอร์เฟซ USB อุปกรณ์ภายนอกสามารถรับพลังงานจากคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์จ่ายไฟอื่นๆ โดยไม่จำเป็นต้องใช้อะแดปเตอร์จ่ายไฟเพิ่มเติม สิ่งนี้ทำให้อินเทอร์เฟซ USB เป็นโซลูชันแบบบูรณาการสำหรับแหล่งจ่ายไฟและการส่งข้อมูล ทำให้อุปกรณ์พกพาสะดวกและง่ายขึ้น
CAN (Controller Area Network) บัสเป็นโปรโตคอลการสื่อสารที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์และระบบควบคุมอุตสาหกรรม ได้รับการพัฒนาครั้งแรกโดย Bosch ในประเทศเยอรมนีในช่วงปี 1980 เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการสื่อสารระหว่างระบบอิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ เป้าหมายการออกแบบของ CAN บัสคือการจัดเตรียมวิธีการสื่อสารที่เชื่อถือได้ เรียลไทม์ และมีประสิทธิภาพ ซึ่งเหมาะสำหรับระบบอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ที่ซับซ้อน
CAN บัสใช้โครงสร้างการสื่อสารแบบกระจาย โดยที่หลายโหนดสื่อสารผ่านการใช้บัสเดียวกันร่วมกัน แต่ละโหนดสามารถส่งและรับข้อความได้ ซึ่งอาจรวมถึงคำสั่งควบคุม ข้อมูลเซ็นเซอร์ ข้อมูลการวินิจฉัย ฯลฯ CAN บัสรองรับหลายโหนดเพื่อส่งข้อความแบบขนาน ซึ่งทำให้มีเวลาแฝงต่ำและมีความน่าเชื่อถือสูงในระบบเรียลไทม์
CAN บัสมีลักษณะเฉพาะบางประการที่ทำให้ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านยานยนต์และอุตสาหกรรม คุณสมบัติที่สำคัญประการหนึ่งคือกลไกการตรวจจับและแก้ไขข้อขัดแย้ง เมื่อโหนดสองโหนดขึ้นไปส่งข้อความพร้อมกัน CAN บัสสามารถตรวจจับได้