RS485与CAN总线：速率与距离的黄金法则
RS485 与 CAN 总线的传输距离均遵循 “速率与距离负相关” 的核心规律：传输速率越高，信号衰减和干扰影响越显著，可传输的距离就越短；反之，速率降低时，传输距离可大幅延长。
以下是二者在标准规范下、使用匹配特性阻抗电缆（RS485 通常为 50-120Ω，CAN 通常为 50-120Ω） 时，不同速率对应的典型传输距离参考值。
一、RS485 速率与传输距离对应关系
RS485 的传输距离受芯片驱动能力、电缆质量（线径、屏蔽层）、环境干扰等因素影响，下表为工业级标准芯片（如 MAX485） 的典型参考值：
| 传输速率（bps） | 典型传输距离（m） | 备注 |
|---|---|---|
| 10,000,000 (10Mbps) | 10 - 30 | 超高速传输，仅适用于短距离设备间直连 |
| 1,000,000 (1Mbps) | 100 - 150 | 高速数据采集场景（如实时图像传输） |
| 115,200 | 500 - 600 | 常见的中高速通信（如工业传感器实时上传） |
| 9600 | 1200 - 1500 | 最经典的低速长距离场景（如楼宇自动化、安防报警） |
| 2400 | 2000 - 3000 | 超低速，需搭配优质电缆，可用于远距离农业 / 矿业监控 |
二、CAN 速率与传输距离对应关系
CAN 总线（含 CAN 2.0A/B 标准）的速率 - 距离特性由 ISO 11898 标准定义，下表为标准 CAN 控制器（如 SJA1000） 的典型参考值：
| 传输速率（bps） | 典型传输距离（m） | 备注 |
|---|---|---|
| 1,000,000 (1Mbps) | 40 - 50 | 汽车电子核心场景（如发动机 ECU 间通信，车内距离短） |
| 500,000 (500kbps) | 100 - 150 | 工业运动控制（如机器人关节协同，需高速响应） |
| 125,000 (125kbps) | 500 - 600 | 工业设备组网（如 PLC 与伺服驱动器通信） |
| 50,000 (50kbps) | 1000 - 1500 | 中距离监控（如轨道交通车载设备通信） |
| 10,000 (10kbps) | 8000 - 10000 | 超远距离场景（如油田、电力系统的远距离节点通信） |
三、关键说明（影响实际距离的核心因素）
- 电缆质量：必须使用屏蔽双绞线（STP） ，线径越粗（如 AWG 22 比 AWG 24 传输距离更远）、屏蔽层接地良好，抗干扰能力越强，实际距离越接近理论值；非屏蔽线（UTP）会大幅缩短传输距离。
- 终端匹配：RS485 和 CAN 总线均需在总线两端并联终端电阻（通常为 120Ω），用于消除信号反射，不匹配会导致高速传输时距离骤减（甚至无法通信）。
- 节点数量：RS485 理论支持 32 个节点，CAN 支持 64-2048 个节点；节点数量越多，总线负载越大，实际传输距离会略有缩短（可通过中继器扩展）。
- 环境干扰：工业现场（如电机、变频器）、汽车电磁环境等强干扰场景，需额外增加屏蔽措施，否则实际距离可能仅为理论值的 50%。
四、总结对比
| 总线类型 | 高速场景（1Mbps） | 中速场景（115.2kbps/CAN 125kbps） | 低速长距离场景（9600bps/CAN 10kbps） |
|---|---|---|---|
| RS485 | 100m 左右 | 500-600m | 1200-1500m |
| CAN | 40-50m | 500-600m | 8000-10000m |
简言之：短距离高速传输时，二者差异不大；超低速长距离场景（＞1500m），CAN 的优势更明显。