Foreword
在工业领域，需要使用可靠性非常强的协议，并且对于延迟要求也很高，如果同时这个协议本身也具有高拓展性，那就更好了，这里主要是从CAN出发，看看相关在CAN之上的协议层有哪些可以选择。
类CAN协议层
CANaerospace
CANaerospace是专为航空电子系统设计的通信协议，基于CAN总线技术，用于满足机载设备对实时性和可靠性的严苛要求。CANaerospace底层对CAN的payload重新定义了，将整个CAN总线设计成了网状，允许一对一和一对n通信。
设计的思路还是比较简单的的，说白了就是给各个节点约定好的数据类型和数据值，具体这个数据干啥用的靠Service Code和Message Code区分
DDS
DDS主要是用在自动驾驶方面的技术栈，核心思路也是把传感器之类的东西变成总线式的交互，这样防止系统过于复杂，底层还是靠CAN来实现数据链路层
CANopen
https://www.analog.com/cn/lp/001/primer-network-management-CANopen-protocols.html
CANopen，类似的按照节点和对象字典来区分，CANopen把节点ID给固定死了，设备能用的一开始就规定死了
┌──────────────┬─────────┬──────────────────┬─────────┐
│ CAN 标识符 │ RTR │ 数据字段 │ CRC │
│ COB-ID │ │ 0-8 字节 │ │
│ 11 bits │ 1 bit │ │ │
└──────────────┴─────────┴──────────────────┴─────────┘
UAVCAN
https://legacy.uavCAN.org/
DroneCAN 和 Cyphal 都是早先一个叫做UAVCAN的项目。 在2022年，该项目分为两个部分：原始版本的 UAVCAN (UAVCAN v0) 更名为 DroneCAN，较新的 UAVCAN v1 更名为 Cyphal。 这两项协议之间的差异在Cyphal vs. DroneCAN中作了概述。
总体来说UAVCAN在当时的0.9版本已经较为广泛使用了，不好再做改动，所以在这里进行了分化。
UAVCAN对于发布订阅模型支持是不太完善的，传输层和应用层的的解耦也没做好，还有一些其他缺点，最后导致了版本分化
DroneCAN
https://droneCAN.github.io/Specification/1._Introduction/
DroneCAN只支持29bits的扩展标识符，老协议不支持。
DroneCAN在无人机领域使用非常广泛，近百万的设备在用，这是他目前的优势，可以接入的设备都比较多，但是缺点也很明显，而且未来发展的趋势基本也都是往Cyphal走了
支持DroneCAN的传感器或者模块也比较多了
电调（ESC）: Zubax Orel, CUAV NEO, Holybro GNSS: Here3, Zubax GNSS 电源模块: CUAV HV PM, Pomegranate Systems 气压计、磁力计、激光测距等
Cyphal
https://opencyphal.org/
https://forum.opencyphal.org/t/the-cyphal-guide/778
https://github.com/OpenCyphal
┌──────────────────────────────────────────┐
│ 应用层 (Application Layer) │
│ - 诊断、配置、物理量定义等 │
├──────────────────────────────────────────┤
│ 表示层 (Presentation Layer) │
│ - DSDL 数据结构描述语言 │
│ - 序列化/反序列化规则 │
├──────────────────────────────────────────┤
│ 传输层 (Transport Layer) |
│ - Cyphal/CAN, Cyphal/UDP, Cyphal/Serial│
└──────────────────────────────────────────┘
Cyphal核心机制还是发布订阅模型，也支持C/S模式下的请求响应模型，在表示层使用了DSDL去描述数据类型，简化了上层做数据转换的压力
同时Cyphal在协议层就允许不同版本之间进行通信，有足够大的兼容性
资源占用对比
Flash 占用（代码大小）
| 协议 | 最小配置 | 典型配置 | 完整功能 | 相对大小 |
|---|---|---|---|---|
| DroneCAN | ~10 KB | 15-30 KB | 40-60 KB | ⭐⭐ 小 |
| Cyphal | ~15 KB | 30-50 KB | 60-100 KB | ⭐⭐⭐ 中等 |
| CANopen | ~20 KB | 40-80 KB | 100-200 KB | ⭐⭐⭐⭐ 大 |
| CANaerospace | ~15 KB | 25-40 KB | 50-80 KB | ⭐⭐⭐ 中等 |
RAM 占用（运行时内存）
| 协议 | 静态 RAM | 动态 RAM（每连接） | 栈空间 | 总需求 |
|---|---|---|---|---|
| DroneCAN | 2-5 KB | 0.5-1 KB | 1-2 KB | ~4-8 KB |
| Cyphal | 4-8 KB | 1-2 KB | 2-4 KB | ~8-15 KB |
| CANopen | 8-15 KB | 2-4 KB | 2-4 KB | ~15-25 KB |
| CANaerospace | 3-6 KB | 1-2 KB | 1-2 KB | ~6-10 KB |
CPU 占用（处理开销）
| 协议 | 消息解析 | 协议开销 | 实时性 | CPU 负载 |
|---|---|---|---|---|
| DroneCAN | 简单快速 | 低 | 优秀 | ~1-3% @ 500Kbps |
| Cyphal | 中等复杂 | 中等 | 良好 | ~3-5% @ 500Kbps |
| CANopen | 较复杂 | 较高 | 中等 | ~5-10% @ 500Kbps |
| CANaerospace | 中等 | 低 | 优秀 | ~2-4% @ 500Kbps |
最小硬件要求对比
| 协议 | 最小 Flash | 最小 RAM | 推荐 MCU | 示例芯片 |
|---|---|---|---|---|
| DroneCAN | 32 KB | 8 KB | Cortex-M0+ | STM32F0, STM32G0 |
| Cyphal | 64 KB | 16 KB | Cortex-M3 | STM32F1, STM32L4 |
| CANopen | 64 KB | 16 KB | Cortex-M3 | STM32F1, STM32F4 |
| CANaerospace | 48 KB | 12 KB | Cortex-M0+ | STM32F0, STM32G4 |
占用比我想得还要大，如果只是一些小模块使用，确实有点太过了，特别是成本敏感性的
Summary
CANopen: █████████████████████ 1000万+ 设备 DroneCAN: ████████ 50-100万 设备 Cyphal: ███ 1-5万 设备 CANaerospace: ██ 数千-1万 设备
Quote
https://docs.px4.io/main/zh/CAN/index