화물용 전기 자전거를 포함한 전기 자전거(전기 자전거)는 배터리, 모터, 컨트롤러, 센서 및 사용자 인터페이스를 연결하는 복잡한 전기 시스템에 의존합니다. 이 시스템의 통신 프로토콜은 이러한 모든 구성 요소를 원활하게 조정할 수 있는 '언어' 역할을 합니다. 이 대중 과학 개요에서는 이러한 통신 프로토콜이 무엇이며 전기 자전거 전기 시스템 내에서 어떻게 작동하는지 설명합니다. 사용되는 프로토콜의 유형, 프로토콜의 차이점, 각 프로토콜의 적용 위치, 장단점, 비용 고려 사항, EU 및 미국의 안전 표준 준수, 제한 사항 등을 다룹니다. 목표는 고객과 청중을 위한 명확하고 권위 있는 가이드를 제공하여 기술적 깊이와 실용적 이해의 균형을 맞추는 것입니다.
전기 자전거의 핵심 구성 요소 - "신경계"
전기 자전거는 모든 중요한 구성 요소를 연결하는 전선과 데이터 링크로 이루어진 중추 신경계로 생각할 수 있습니다. 신경이 신체에서 신호를 전달하는 것처럼 와이어링 하니스는 자전거 전체에 전력과 데이터 신호를 전달합니다. 일반적인 전기 자전거 전기 시스템의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:

- 배터리 팩: 시스템에 에너지를 공급하는 DC 전원(일반적으로 36-48V)입니다. 두꺼운 전원 케이블(안전을 위해 퓨즈 또는 차단기 포함)을 통해 컨트롤러에 연결하여 주 전류를 공급합니다. 일부 고급 배터리에는 컨트롤러와 상태 또는 제어 신호를 공유하기 위한 데이터 링크(통신선을 통해)도 있습니다.
- 모터와 컨트롤러: 모터(휠의 허브 모터 또는 크랭크의 미드 드라이브)는 라이더의 입력과 센서 피드백에 따라 모터 출력을 조절하는 "두뇌" 역할을 하는 모터 컨트롤러로부터 전원을 공급받습니다. 컨트롤러는 스로틀, 페달 센서, 브레이크 등의 신호를 받아 모터에 공급되는 전력을 관리하는 마이크로프로세서가 장착된 전자 장치입니다. 모터에는 일반적으로 위상 와이어(전력을 전달하는 두꺼운 케이블)와 센서 와이어(로터 위치 피드백을 제공하는 홀 효과 센서의 얇은 케이블)가 컨트롤러로 연결됩니다.
- 휴먼 인터페이스(스로틀, 페달 센서, 디스플레이): 라이더는 스로틀(주로 홀 효과 센서가 있는 핸들바 그립으로 속도를 요청하는 가변 전압 신호를 출력하는 장치), 자석과 센서를 통해 페달링 동작을 감지하는 페달 보조 센서(PAS) 등의 장치를 통해 전기자전거와 통신합니다. 핸들바의 디스플레이 장치에는 속도, 배터리 잔량, 어시스트 레벨 등이 표시되며 라이더가 설정을 조정할 수 있는 버튼이 포함되어 있는 경우가 많습니다. 디스플레이와 컨트롤러는 전원 및 통신선을 포함한 다중 와이어 케이블을 통해 데이터를 교환합니다.
- 안전 차단(브레이크 레버): 전기자전거 브레이크 레버에는 일반적으로 제동 시 모터 전원을 즉시 차단하도록 컨트롤러에 신호를 보내는 차단 스위치가 있습니다. 일반적으로 컨트롤러에 온/오프 신호 역할을 하는 간단한 2선식 회로가 이를 위해 사용됩니다.
- 조명 및 액세서리: 많은 전기자전거에는 전/후미등, 경적, USB 충전기 등이 통합되어 있습니다. 이러한 조명은 메인 컨트롤러로 제어하거나 별도의 회로에서 작동할 수 있지만, 고급 시스템에서는 통신 버스를 통해서도 처리할 수 있습니다.
전기 자전거 및 화물 자전거용 액세서리에 대한 자세한 가이드는 다음을 참조하세요. 보다 포괄적인 답변을 보려면 이 문서를 읽어보세요. 를 확인하거나 카고 바이크 101 페이지.

그림 2: 일반적인 전기 자전거 제어 및 배터리 관리 시스템의 블록 다이어그램. 중앙 컨트롤러는 스로틀, 페달 센서, 브레이크 레버와 같은 주요 입력과 인터페이스하고 게이트 드라이버, 릴레이 드라이버, GPIO 연결을 통해 모터 구동 신호와 같은 출력을 관리합니다. LCD 디스플레이, 배터리 충전기, 연료 게이지, 백라이트와 같은 옵션 모듈로 시스템 기능을 확장할 수 있습니다. 구성 요소 간의 통신은 모터 전원, 조명, 안전 차단, 배터리 상태 모니터링의 실시간 조정을 지원합니다.
전기자전거 통신 프로토콜이란 무엇인가요?
전기 자전거에서 통신 프로토콜은 전자 부품이 데이터를 교환하는 방법과 형식을 의미합니다. 초기 또는 기본형 전기 자전거에는 복잡한 디지털 네트워크가 없는 경우가 많았고, 많은 신호가 아날로그 또는 단순한 온/오프 회로였습니다. 예를 들어 스로틀은 라이더가 원하는 출력을 표시하기 위해 아날로그 전압을 전송하고, 브레이크 스위치는 단순히 회로를 열거나 닫아 전원을 차단하는 방식이었습니다. 그러나 스마트 디스플레이, 고급 센서, 심지어 GPS나 스마트폰 통합 등 전기 자전거가 더욱 정교해지면서 보다 강력한 디지털 통신에 대한 필요성이 대두되었습니다.
오늘날 전기 자전거 시스템에는 두 가지 주요 디지털 통신 프로토콜이 지배적입니다:
- UART(범용 비동기 수신기-송신기): 두 장치(일반적으로 컨트롤러와 디스플레이) 간에 직접 일대일 데이터 링크를 생성하는 직렬 통신 방식입니다.
- CAN 버스(컨트롤러 영역 네트워크): 여러 장치(컨트롤러, 디스플레이, 배터리 BMS, 센서 등)가 모두 동일한 공유 버스 와이어를 통해 통신할 수 있도록 하는 네트워크 프로토콜입니다.
전기자전거 시스템에는 UART와 CAN 버스 외에도 다른 두 가지 통신 프로토콜이 사용되기도 합니다:
- SIF(직렬 인터페이스 형식): 이는 특정 브랜드 시스템(예: Shimano STEPS 또는 구형 디스플레이 장치)에서 흔히 볼 수 있는 독점 또는 단순화된 프로토콜입니다. 일반적으로 컨트롤러와 디스플레이 또는 원격 버튼 간의 기본적인 데이터 교환에 사용됩니다. SIF는 개방형 표준화와 유연성이 부족하기 때문에 대부분 특정 브랜드 또는 레거시 모델에 국한되어 있습니다.
- RS-485(권장 표준 485): RS-485는 장거리 신뢰성과 노이즈 저항성으로 잘 알려진 산업용 직렬 통신 프로토콜입니다. 소비자용 전기 자전거에서 UART나 CAN만큼 일반적이지는 않지만, 다음과 같은 제품에서 사용됩니다. 일부 하이엔드 또는 상용 차량 시스템특히 공유 자전거, 렌탈 차량 또는 대형 전기 자전거와 같이 견고하고 확장된 배선이 필요한 경우 더욱 그렇습니다.
이러한 프로토콜은 본질적으로 전기자전거 전자장치의 '언어'입니다. 모든 구성 요소가 동일한 언어를 사용하면 정보가 올바르게 흐르고, 그렇지 않으면 장치가 서로를 이해하지 못합니다. 예를 들어 디스플레이와 컨트롤러를 페어링할 때 프로토콜을 일치시키는 것이 중요한 이유가 바로 여기에 있습니다. 플러그가 맞더라도 프로토콜이 호환되지 않으면 부품이 함께 작동하지 않습니다.
시장 사용량 개요(2024-2025년 예상 동향)
전기 자전거 시장에서 프로토콜 사용량에 대한 보편적으로 발표된 분석 자료는 없지만, 업계 인사이트와 주요 시스템 공급업체(예: Bosch, Bafang, Shimano, Mahle 등)를 기반으로 다음과 같이 정리할 수 있습니다. 합리적인 예상 분포 2025년 기준:
프로토콜 | 사용량 점유율(예상) | 공통 애플리케이션 | 참고 |
---|---|---|---|
UART | ~50-60% | 보급형에서 중급형 전기 자전거 | 간편하고 저렴한 비용으로 널리 사용됨 |
CAN 버스 | ~30-35% | 하이엔드, 스마트 또는 모듈형 전기 자전거 | 스마트한 통합으로 채택률 높이기 |
RS-485 | ~5-10% | 플릿 시스템, 장거리 유선 상용 설정 | 특정 사용 사례로 제한 |
SIF / 독점 | <5% | 브랜드별 또는 레거시 시스템 | 대부분 오래되거나 잠긴 생태계에서 발견됩니다. |
참고: 이 수치는 전 세계 시장(EU, 중국, 북미)에 걸쳐 일반화된 수치이며 OEM 동향, 공개 문서, 분해 데이터 및 부품 공급업체 인사이트를 기반으로 합니다.
더 쉬운 방법으로 전기자전거 통신 프로토콜 정의하기 : 전기자전거 통신 프로토콜 정의하기
간단히 말해서, 전기 자전거의 통신 프로토콜은 다음과 같습니다. 서로 다른 전자 부품이 서로 대화할 수 있는 언어 또는 규칙. 구성 요소가 같은 언어를 사용하지 않으면 플러그가 물리적으로 맞더라도 서로를 이해할 수 없습니다.
📞 비유: 일대일 통화 대 그룹 채팅
전기 자전거 프로토콜을 이해하기 위해 일상 생활에서 사용하는 두 가지 통신 방식을 상상해 보겠습니다:

UART: 일대일 전화 통화처럼
- UART(범용 비동기 수신기-송신기)는 친구 한 명에게 전화로 전화를 거는 것과 같습니다.
- Only 두 개의 장치 디스플레이와 컨트롤러처럼 한 번에 대화할 수 있습니다.
- 다른 장치와 통화하려면 다음이 필요합니다. 다른 와이어 (또는 다른 전화 통화).
- 간단하지만 디바이스가 많을 경우 확장성이 떨어집니다.
- 다음에서 공통 기본 전기 자전거 시스템 기능이 제한되어 있습니다.
AN 버스: 그룹 채팅처럼
- CAN 버스(컨트롤러 영역 네트워크)는 마치 그룹 채팅 를 클릭하세요.
- 모든 디바이스 (컨트롤러, 배터리, 디스플레이, 센서, 조명)가 같은 채팅방에 있습니다.
- 각 메시지에는 발신자 ID가 태그가 지정되며, 각 디바이스는 해당 발신자에게만 해당 메시지를 읽습니다.
- 훨씬 더 효율적인 함께 작동해야 하는 구성 요소가 많을 때 이상적입니다.
- 다음에서 사용 스마트한 첨단 전기 자전거 시스템GPS, 블루투스, 앱 통합 기능을 갖춘 경우가 많습니다.
기능 | UART(전화 통화) | CAN 버스(그룹 채팅) |
---|---|---|
연결 유형 | 일대일(지점 간) | 일대다(공유 버스) |
확장성 | 낮음 - 더 많은 장치를 위한 추가 전선 필요 | 높음 - 여러 장치가 동일한 전선을 공유합니다. |
커뮤니케이션 흐름 | 두 장치 간에만 해당 | 모든 디바이스가 동일한 회선에서 수신 및 응답 |
복잡성 | Simple | 더 복잡하지만 강력한 |
사용 사례 | 기본형 전기 자전거(디스플레이 ↔ 컨트롤러만 해당) | BMS, 앱, 센서 등을 갖춘 스마트 전기 자전거 |
통신 프로토콜의 역할
전기 자전거의 통신 프로토콜은 몇 가지 중요한 용도로 사용됩니다:
- 데이터 공유: 컨트롤러가 디스플레이에 실시간 데이터(속도, 배터리 충전 상태, 오류 코드)를 전송하고 명령을 다시 수신할 수 있습니다(예: 보조 레벨 변경, 조명 켜기/끄기). 적절한 프로토콜이 없으면 안정적인 속도 판독이 불가능하거나 설정을 조정할 수 없을 수도 있습니다.
- 구성 요소의 조정: 고급 시스템에서는 여러 개의 마이크로컨트롤러를 조정해야 합니다. 예를 들어, 자체 배터리 관리 시스템(BMS)이 있는 스마트 배터리는 모터 컨트롤러와 통신하여 과전류를 방지하거나 정확한 배터리 비율을 표시할 수 있습니다. CAN 버스 또는 이와 유사한 네트워크를 사용하면 배터리, 모터 컨트롤러, 디스플레이, 심지어 센서까지 모두 멀티 노드 네트워크에서 정보를 공유할 수 있습니다.
- 안전과 신뢰성: 잘 설계된 프로토콜은 결함이나 신호 손실(예: 케이블 손상)이 발생하면 시스템이 이를 감지하고 안전한 조치(예: 모터 전원 차단)를 취할 수 있도록 보장합니다. CAN과 같은 강력한 프로토콜에는 이를 처리하기 위한 오류 확인 및 메시지 우선순위 지정 기능이 포함되어 있습니다. 단순한 아날로그 신호에는 이러한 오류 처리 기능이 없기 때문에 스로틀 와이어가 느슨해지면 컨트롤러가 안전 조항이 없으면 노이즈를 스로틀 신호로 잘못 해석할 수 있습니다.
- 확장성: 기능이 풍부한 전기 자전거(GPS 트래커, 도난 방지 이모빌라이저, 다중 보조 센서 등)의 경우 통신 네트워크를 사용하면 장치를 더 쉽게 추가하거나 제거할 수 있습니다. 새로운 디바이스마다 컨트롤러에 대한 전용 배선 링크가 필요한 대신, 하나의 디바이스가 공용 버스에 가입하여 다른 모든 디바이스와 데이터를 공유할 수 있습니다. 이러한 확장성은 최신 하이엔드 전기 자전거가 CAN 버스로 이동하는 주요 이유입니다.
요약하자면, 통신 프로토콜은 전기 자전거 전기 시스템의 중추로 모든 전자 부품이 함께 작동하도록 하는 역할을 합니다. 다음 포스팅에서는 두 가지 주요 프로토콜 유형(UART와 CAN)에 대해 자세히 살펴보면서 각각의 작동 방식과 전기 자전거에서의 사용 사례를 살펴보겠습니다. 화물용 전기 자전거관심 있는지 확인하세요:
- "전기 자전거의 UART 이해: 간단한 직렬 통신으로 라이딩을 강화하는 방법"
- 디스플레이 및 컨트롤러와 같은 전기 자전거 구성 요소 간의 기본적인 데이터 교환을 가능하게 하는 UART를 사용하는 방법에 대한 초보자 친화적인 가이드입니다.
- "전기 자전거에서 CAN 버스란? 배터리, 센서 등을 연결하는 더 스마트한 방법"
- 최신 전기 자전거가 CAN 버스를 사용하여 멀티 디바이스 통신, 고급 디스플레이 및 시스템 진단을 지원하는 방법을 알아보세요.
애플리케이션 시나리오: 어떤 전기자전거에 어떤 통신 프로토콜이 적합할까요?
다양한 전기 자전거 설계에서 실제로 UART와 CAN이 어떻게 선택되는지 이해하는 것이 유용합니다. 크게 두 가지 범주를 고려해 보겠습니다: 소비자 전기 자전거(일반 통근용 또는 레저용 자전거 포함) 그리고 화물/차량용 전기 자전거(비즈니스 배송 또는 임대 차량에 자주 사용됨)의 우선순위가 다른 경우가 많다는 점에 유의하세요.

- 표준 소비자 전자 자전거(시티, 산악, 로드 전자 자전거): 많은 개인이 개인 용도로 구입하는 자전거입니다. 보급형부터 고급형까지 다양합니다. 저가형(비용에 민감한 모델)의 경우 UART 통신이 매우 일반적입니다. 예를 들어, 케이던스 페달 센서와 기본 LED 디스플레이가 있는 간단한 36V 통근용 전기 자전거는 컨트롤러와 최소한의 디스플레이 사이에 UART(또는 아날로그 신호)를 사용할 가능성이 높습니다. 여기서 초점은 다음과 같습니다. 비용 효율성 및 기본 기능. 이러한 자전거 중 상당수는 사실상 UART 프로토콜을 준수하는 널리 사용되는 컨트롤러와 디스플레이를 사용하므로 자전거 브랜드는 다양한 OEM으로부터 부품을 공급받을 수 있습니다. 이는 예를 들어 A 공급업체의 더 좋은 디스플레이를 B 공급업체의 컨트롤러와 함께 사용할 수 있는 유연성을 원하는 B2B 구매자에게 매력적입니다(둘 다 동일한 형식의 UART를 사용한다면 핀아웃과 펌웨어에서 호환성을 확인해야 하지만). 고급 소비자 자전거, 특히 대형 브랜드에서 만든 자전거에서는 CAN 버스를 선호하는 경향이 있습니다. 토크 센서와 화려한 디스플레이가 장착된 고성능 e-MTB 또는 전자 로드 자전거는 모든 것을 원활하게 통합하기 위해 CAN을 사용할 수 있습니다. 그러나 일부 브랜드는 고급 자전거에서도 여전히 UART 또는 기타 독점적인 직렬 링크를 사용하며, 이는 제조업체와 설계 철학에 따라 다릅니다.

- 화물 전기 자전거 및 상업용 차량: 화물용 전기자전거는 무거운 짐이나 승객을 운반하도록 설계된 자전거로, 배달 서비스, 우편 자전거 등 비즈니스에서 주로 사용합니다. 이러한 자전거는 다음 사항을 우선시하는 경향이 있습니다. 견고성, 안전 및 차량 관리 기능 전자 제품 비용보다 훨씬 저렴합니다. 이 부문에서 CAN 버스가 본격적으로 자리를 잡았습니다. 예를 들어, 카고 바이크는 듀얼 배터리 두 개의 배터리를 관리하려면 방전 균형을 맞추거나 최소한 각 배터리의 상태를 보고하기 위한 통신이 필요합니다. CAN을 사용하면 하나의 컨트롤러가 동일한 버스에 있는 두 개의 BMS 장치(각 배터리에 하나씩)와 쉽게 통신할 수 있습니다. 또한 화물 자전거에는 브레이크등, 방향 지시등, 전자 잠금장치 등 추가 액세서리가 있을 수 있는데, 중앙 버스를 통해 이를 조정하면 배선 및 제어가 간소화됩니다. 또한, 화물 전기 자전거는 종종 여러 대가 함께 운행되는 경우가 많기 때문에 기업들은 다음과 같은 기능을 갖추고 싶어 합니다. 텔레매틱스 를 부착하세요: 자전거의 위치, 사용량, 결함을 보고할 수 있는 GPS 트래커. CAN 지원 시스템을 사용하면 텔레매틱스 모듈이 속도, 배터리 상태 등에 대한 CAN 메시지를 간단히 도청하고 해당 정보를 업로드할 수 있습니다. 실제로 유럽의 한 배송 차량에 대한 한 사례 연구에서는 CAN 버스를 활용하여 주행거리와 같은 유지보수 데이터의 원격 모니터링, 도난 방지를 위한 원격 모터 비활성화, 자전거 펌웨어의 무선 업데이트 등 차량 관리에 매우 유용한 기능을 사용할 수 있음을 보여주었습니다. UART 기반 자전거에서는 구현하기 번거로울 수 있는 기능입니다.
- 믹스 앤 매치 대 통합 시스템: 전기 자전거 브랜드가 부품을 자유롭게 조합하거나 애프터마켓 업그레이드를 허용하고자 하는 경우, UART 기반 시스템을 사용하는 경향이 있습니다. 우리는 UART 시스템을 통해 디스플레이를 쉽게 교체하거나 모터 설정을 조정할 수 있습니다.. 소규모 전기 자전거 회사는 한 공급업체에 종속되지 않기 위해 이 경로를 선호할 수 있습니다. 프로토콜이 UART로 유지되고 펌웨어만 조정할 수 있다면 전체 에코시스템을 변경하지 않고도 모터/컨트롤러 공급업체를 변경할 수 있기 때문입니다. 반면에 시스템 최적화 및 규정 준수에 중점을 둔 브랜드는 종종 CAN. 예를 들어, 보쉬 구동 전기 자전거는 모터, 디스플레이, 배터리를 연결하는 CAN과 유사한 버스(보쉬는 독점적인 CAN 기반 프로토콜을 보유하고 있습니다)를 사용합니다. 따라서 타사 부품이 간섭할 수 없으며 모든 부품이 함께 미세하게 조정됩니다. 장점은 뛰어난 안정성과 안전성으로, 사양을 벗어난 부품이 있으면 시스템이 오류를 발생시킵니다. 단점은 B2B 구매자(예: 자전거 OEM이 보쉬를 선택하는 경우)로서 모터, 컨트롤러, 배터리, 디스플레이를 구매해야 한다는 것입니다. 모두 를 패키지로 제공합니다.
- 화물 자전거 - 구체적인 고려 사항: 특히 EU에서 화물 자전거는 더 무거운 짐이나 승객을 태울 수 있기 때문에 더 엄격한 검사를 받는 경우가 많습니다. 예를 들어 독일에는 화물 자전거 안전(주로 프레임 강도 및 제동과 같은 기계적 측면)을 위한 표준(DIN 79010)이 있습니다. 이 표준이 통신 프로토콜을 지시하지는 않지만 안전 우선 사고방식 는 예를 들어 모터 과열이나 배터리 부족과 같은 문제가 발생하면 시스템이 이를 전달하고 조치를 취할 수 있는 프로토콜을 사용할 것을 권장합니다. CAN의 견고성과 오류 처리는 이러한 안전 목표를 달성하는 데 도움이 됩니다. 또한 화물 전기 자전거는 무선/전기 노이즈가 많은 도시 환경(도시 내 배송)에서 작동하는 경우가 많기 때문에 잘못된 시간에 통신 오류가 발생하면 위험성이 높습니다. 그리고 CAN의 노이즈 내성 는 불규칙한 동작으로 이어질 수 있는 잘못된 커뮤니케이션을 방지하는 데 큰 도움이 됩니다.


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전기 시스템 안전 표준 및 규정 준수(EU/미국)
사용되는 통신 프로토콜에 관계없이 전기자전거 전기 시스템은 특히 유럽과 미국과 같은 주요 시장에서 안전하고 합법적으로 작동하기 위해 안전 표준을 준수해야 합니다. 예를 들어, 사용자가 무제한으로 수정할 수 있는 프로토콜은 규정 준수에 위험을 초래할 수 있는 반면, 잠겨 있는 프로토콜은 자전거가 법적 한도 내에서 작동하도록 하는 데 도움이 될 수 있습니다. 관련 표준과 그 관계를 자세히 살펴보겠습니다:
통신 프로토콜이 유럽 연합에서 ebike의 규정 준수에 미치는 영향
유럽 연합(EU) - EN 15194: EU에서는 대부분의 전기 자전거(모터 출력이 250W 미만이고 25km/h에서 보조가 차단되는 페달 지원 자전거)가 다음과 같이 분류됩니다. EPAC (전자식 전력 보조 사이클). 표준 EN 15194 는 EPAC에 적용되며 안전 및 성능에 대한 요구사항과 테스트 방법을 정의합니다. 여기에는 기계적 안전(브레이크, 프레임 등) 및 전기적 안전(배선, EMC 등)은 물론 자전거가 속도 및 출력 제한을 충족하는지 확인하는 것이 포함됩니다.
- 통신 프로토콜의 경우 관련 측면 중 하나는 전자파 적합성(EMC)시스템이 과도한 간섭을 방출하거나 간섭의 영향을 과도하게 받아서는 안 됩니다. 잘 설계된 CAN 또는 UART 통신 라인은 EMC 테스트를 통과해야 합니다(EMC의 경우 EN 15194 또는 이와 유사한 EN 55014 참조). 그리고 CAN의 잡음 방지 특성 는 본질적으로 노이즈에 더 잘 대처하기 때문에 이러한 EMC 요구 사항을 충족하는 데 유리할 수 있지만, UART 시스템도 적절히 차폐하면 이러한 요구 사항을 준수할 수 있습니다.
- 속도 및 전력 변조: EN 15194는 25km/h에서 어시스트가 차단되어야 하며, 사용자가 이 제한을 법적 값 이상으로 쉽게 조정할 수 없도록 규정하고 있습니다. 자전거가 UART를 사용하고 제조업체가 프로그래밍 패드에 액세스할 수 있도록 남겨둔 경우, 사용자가 could 잠재적으로 제한을 해제할 수 있으므로 규정 준수 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 일부 제조업체는 사용자가 속도 제한을 변경하지 못하도록 특별히 잠금식 CAN 시스템을 사용합니다. 예를 들어, Bafang의 CAN 기반 모터는 속도 제한이 고정되어 있고 디스플레이를 통해 변경할 수 없으므로 규정을 즉시 준수할 수 있습니다. 반면, 많은 UART 시스템에서는 숙련된 사용자가 디스플레이의 설정 모드로 들어가서 휠 크기나 제한 속도를 조정하거나 프로그래밍 케이블을 사용하여 자전거의 보조 속도를 25km/h를 초과할 경우 법규를 위반할 수 있습니다.
- 전기 안전: EN 15194(최신 개정판)는 기본적인 전기 안전을 다루지만 흥미로운 점은 다음과 같습니다. 배터리 안전을 완전히 보장하지 않습니다. - 배터리 팩 자체가 다른 표준을 준수한다고 가정합니다. 통합, 배선 및 기본 보호(예: 노출된 라이브 부품 없음 등)에 더 중점을 둡니다. 통신 프로토콜은 직접적인 영향을 미치지는 않지만, 간접적으로 BMS가 컨트롤러와 통신할 수 있는 CAN과 같은 프로토콜을 사용하면 배터리가 과열되면 BMS가 "방전 중지" 명령을 보낼 수 있는 등 안전성을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 기능은 EN 15194에서 의무화하지는 않았지만, 자전거가 일반적인 안전 기대치를 충족하는 데 도움이 됩니다(열 폭주 이벤트 방지).
또한 유럽 화물 전기 자전거(특히 상품/승객을 운송하는 전기 자전거)는 다음과 같은 규정을 충족해야 할 수 있습니다. 기계 지침 자전거 규칙에 엄격하게 해당하지 않는 경우(일부 무거운 화물 자전거는 해당). 이는 다시 한번 강력한 안전장치를 강조합니다. 고장 시 CAN 종료와 같은 페일 세이프 동작이 있는 견고한 통신 프로토콜을 사용하면 규정을 준수하는 데 도움이 될 수 있습니다.
자세한 정보 전기 자전거의 EU 표준
통신 프로토콜이 미국에서 ebike의 규정 준수에 미치는 영향
미국 - UL 2849 및 기타: 미국에서는 전기 자전거 제조에 대한 연방 차원의 성능 규제가 다소 느슨합니다(저속 전기 자전거의 소비자 제품 정의는 최대 750W, 스로틀 시 20마일/페달 보조 시 28마일이지만 연방 차원의 의무적인 제작 기준은 없습니다). 하지만 안전 인증의 중요성이 커지고 있습니다.특히 배터리로 인한 화재 우려 때문에 더욱 그렇습니다.
- UL 2849 는 북미에서 전기 자전거의 전기 시스템에 대한 최고의 안전 표준입니다. 배터리, 모터, 충전기 및 모든 상호 연결을 포함하여 전기 자전거의 전체 전기 구동 시스템을 다룹니다. UL 2849 테스트는 배선이 전류를 처리할 수 있는지, 시스템이 단락으로부터 보호되는지 등을 살펴보며, 중요한 것은 다음과 같은 사항도 포함한다는 점입니다. 배터리용 UL 2271 (배터리 관련 안전 표준). 통신 측면에서 UL 2849는 프로토콜을 규정하지는 않지만, 예를 들어 통신이 끊기거나 고장이 감지되면 시스템이 안전하게 고장(열 이벤트, 모터 런어웨이 없음)이 나는지 확인합니다. CAN 기반 시스템은 중복성을 입증하는 데 약간의 우위를 점할 수 있습니다(예: 스로틀 메시지가 손실되면 CAN이 이를 감지하고 적절하게 시간 초과를 처리할 수 있음). 하지만 UART 시스템도 UL 2849를 충족하도록 설계할 수 있습니다(컨트롤러 펌웨어의 철저한 오류 처리만 있으면 됩니다).
- 화재 및 감전 예방: UL 2849와 같은 표준은 전기 화재 및 감전 예방에 중점을 둡니다. 예를 들어 전기 자전거에 충전기가 연결된 경우 배터리와 충전기(있는 경우) 간의 통신이 과충전으로 이어지지 않아야 합니다. 특히 에너지 버스 표준 는 CAN을 기반으로 하며, 어떤 충전기가든 CANopen을 통해 통신하고 적절한 핸드셰이킹이 이루어질 때만 전원을 켜서 모든 배터리를 안전하게 충전할 수 있도록 하는 안전성에 그 동기를 두고 있습니다. 에너지버스는 CAN 데이터 라인을 포함하는 특정 커넥터를 사용하여 충전기와 배터리가 먼저 통신을 설정한 다음 충전 전류를 허용하여 스파크나 불일치 전압을 방지합니다. 이 개념은 UL 안전 로직과 잘 부합합니다. 에너지버스를 사용하는 브랜드는 본질적으로 구성 요소 간의 안전한 상호 작용을 관리하기 때문에 안전 인증을 통과하는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 규정 준수(속도/전력): 미국에서는 클래스 시스템(클래스 1, 2, 3 전기자전거)이 대부분 명예 시스템이며 EU의 제한만큼 엄격하게 시행되지는 않지만, 책임상의 이유로 제조업체는 일반적으로 클래스 2로 판매되는 전기자전거를 스로틀에서 20mph를 초과하도록 쉽게 변경할 수 없도록 보장합니다(예: 스로틀 속도 제한). 여기서도 폐쇄형 CAN 프로토콜을 사용하는 것이 도움이 될 수 있습니다. 사용자가 케이블을 연결하고 자전거의 제한을 해제할 수 없기 때문입니다. 현재 많은 전기 자전거 회사들이 고객에게 안전을 보장하기 위해 UL 인증을 받은 배터리 또는 시스템을 광고하고 있다는 점도 주목할 만합니다. 예를 들어, HOVSCO(지식 기반에서 볼 수 있음)는 자사 자전거가 전기 안전에 대한 UL 2849 및 전반적인 안전 규정 준수에 대한 EN 15194를 충족한다고 강조합니다. 즉, 배선, 커넥터 및 통신이 모두 위험 없이 작동해야 합니다.
국제 및 기타 표준: EN 15194 및 UL 2849 외에도 다음과 같은 다른 관련 표준이 있습니다, ISO 4210 (자전거 안전 표준)의 전기 자전거 요구 사항을 다루는 부분과 독일 DIN 79010 (화물 하중 하에서의 프레임 강도 및 제동 성능 등을 다루고 있습니다). 이러한 기준이 전자장치에 직접적으로 적용되는 것은 아니지만, 화물 자전거 표준은 예를 들어 과부하 상태에서 보조 장치가 오작동하지 않도록 암묵적으로 요구할 수 있습니다. 강력한 통신은 자전거에 무리가 가거나 전기 노이즈가 증가하거나 배터리가 처지는 경우에도 배터리, 컨트롤러 및 센서 간의 신호가 안정적으로 유지되도록 보장합니다.
요약하자면 규정 준수 및 안전은 UART와 CAN 간의 일부 설계 결정을 주도합니다.. 최대한의 안전성을 목표로 하는 제조업체는 오류 확인 및 제어를 위해 CAN에 의존하거나 UART 시스템에 추가 안전 장치를 구현할 수 있습니다. 두 프로토콜 모두 안전한 설계의 일부가 될 수 있지만 어떻게 사용하느냐가 관건입니다. 그리고 CAN 시스템의 폐쇄적 특성으로 규정 준수 강화 (예: 법에 따라 사용자가 조정할 수 없는 속도 제한), 반면 UART 시스템은 사용자에게 더 많은 자유를 제공하지만, 이는 양날의 검과도 같습니다.. 제조업체는 UART 기반 자전거라도 쉽게 해킹할 수 없는 물리적 또는 소프트웨어 제한 장치와 같은 장치를 설치하여 법적 제한을 준수해야 합니다.
마지막으로 프로토콜에 관계없이 고품질 커넥터 및 배선 는 규정 준수의 일부입니다. 유럽에서는 자전거가 전선이 느슨해지지 않고 진동에 견뎌야 하며, 습한 환경에서도 단락 없이 견뎌야 합니다. 전기 자전거에 널리 사용되는 방수 커넥터인 Higo/Julet과 같은 커넥터는 편의성뿐만 아니라 다음 조건을 충족하는 데 도움이 되기 때문에 인기가 있습니다. IP 등급 및 안정성 요구 사항. CAN 버스는 일반적으로 이러한 커넥터를 사용합니다(예: 단일 Higo 4핀 또는 5핀이 디스플레이의 CAN 데이터와 전원을 전달할 수 있음). 프로토콜을 선택한다고 해서 필요성이 달라지지는 않습니다. 스트레인 릴리프, 절연 및 잠금 커넥터 케이블이 느슨해져 브레이크 차단 신호가 컨트롤러에 도달하지 못하는 경우 위험할 수 있는 단선을 방지합니다.
이 섹션을 마무리하면서 유럽과 미국 모두 현재 전기 자전거 안전에 중점을 두고 있습니다. EN 15194 및 UL 2849와 같은 표준을 준수하는 것은 평판이 좋은 브랜드에서 점점 더 타협할 수 없는 부분입니다. 통신 프로토콜은 전기 시스템의 조율과 안전성을 보장하는 수단인 퍼즐의 한 조각입니다. CAN 버스의 신뢰성은 강력한 통신을 제공함으로써 이러한 표준을 충족하는 데 도움이 될 수 있지만, UART 시스템은 마찬가지로 안전하기 위해 신중한 설계가 필요합니다. 제조업체는 종종 규정 준수 전략에 가장 부합하는 프로토콜을 선택합니다: 위험을 쉽게 관리할 수 있는 단순한 설계에는 UART를, 안전 기능이 돋보이는 복잡한 시스템에는 CAN을 선택합니다.
비용 및 시장 고려 사항 통신 프로토콜을 선택할 때
통신 프로토콜을 결정할 때(또는 일반적으로 전기 자전거의 전기 시스템을 설계할 때) 비용은 금전적 비용뿐만 아니라 유연성 및 공급업체 관계 측면에서의 '비용'도 중요한 요소입니다. 다음은 비용 비교 방법과 B2B 구매자 또는 엔지니어가 고려하는 사항입니다:
- 하드웨어 비용: 앞서 언급했듯이 UART 기반 시스템은 일반적으로 더 간단한 하드웨어를 사용합니다. 컨트롤러와 디스플레이에는 거의 모든 마이크로컨트롤러에 내장되어 있는 UART 기능만 있으면 됩니다. 배선도 조금 더 간단할 수 있습니다(종단 고려 사항 감소 등). CAN 기반 시스템에는 각 디바이스마다 CAN 트랜시버 칩과 더 강력한 MCU가 필요합니다(요즘에는 상당히 저렴한 MCU에도 CAN이 내장되어 있지만). 실제 BOM(부품 명세서) 차이는 대량 주문의 경우 자전거당 몇 달러 정도에 불과할 수 있지만 경쟁이 치열한 시장에서는 여전히 중요한 문제입니다. 대량으로 자전거를 주문할 경우 그 금액은 몇 배로 늘어납니다. 즉 CAN 하드웨어 비용 하락 를 크게 향상시킬 수 있으며, CAN이 제공하는 추가 기능으로 인해 이러한 트레이드 오프는 쉽게 정당화될 수 있습니다.
- 개발 및 통합 비용: 전기 자전거 스타트업이나 소규모 기업의 경우, 사내 전문 인력이 없는 경우 CAN 기반 시스템을 처음부터 개발하는 데 많은 비용이 소요될 수 있습니다. CAN에 익숙한 임베디드 시스템 엔지니어를 고용하고, 툴에 투자하고, 맞춤형 펌웨어를 개발하는 데 시간을 투자해야 할 수도 있습니다. 또는 기성 시스템(예: CAN 기반인 Bosch 또는 Shimano 드라이브 유닛)을 구입하면 개발 비용은 낮지만 단가는 더 높습니다(Bosch 시스템은 완전히 통합된 솔루션과 브랜드 이름을 얻기 때문에 프리미엄 가격이 책정됩니다). A UART 시스템은 종종 기성 부품을 사용하여 조립할 수 있습니다. 예를 들어, 많은 기업이 이미 많은 엔지니어링이 완료되어 위험이 낮은 오픈 소스 또는 표준 프로토콜을 사용합니다. B2B 구매자(자사 브랜드로 여러 대의 전기 자전거를 판매하려는 회사)의 경우 UART를 사용하면 더 저렴한 일반 부품을 조달할 수 있는 반면, CAN을 사용하면 특정 공급업체의 에코시스템(라이선스 또는 높은 가격을 청구할 수 있음)에 맞춰야 하는 경우가 많습니다.
- 판매 및 유지보수 비용: 이 점을 간과하는 경우가 있습니다. 자전거 공유 또는 배달 회사와 같은 차량 운영자는 다음과 같은 사실을 발견할 수 있습니다. CAN 버스 자전거로 유지보수 비용 절감. 왜 그럴까요? 원격으로 또는 더 빠르게 문제를 진단할 수 있기 때문입니다. CAN으로 연결된 시스템은 오류 코드를 자세히 보고할 수 있습니다(예: "배터리 #2 온도 센서 오류" 특정 코드). 기술자는 CAN 버스에 진단 도구를 연결하여 문제를 정확히 파악할 수 있습니다. 이를 통해 노동 시간을 줄일 수 있습니다. 또한 IoT 벤처 사례에서 볼 수 있듯이 원격 펌웨어 업데이트가 가능하므로 특정 수정을 위해 자전거를 물리적으로 리콜하는 비용을 절감할 수 있습니다. 반면에 UART 자전거의 초기 유지보수는 더 간단할 수 있지만(통신에 문제가 생길 가능성이 적을 수 있습니다), 문제가 발생하면 시스템이 LED가 깜박이는 것 외에는 정확히 무엇이 잘못되었는지 알 수 없기 때문에 시행착오를 거쳐 부품을 교체해야 할 수도 있습니다. 개인 소비자의 경우, UART 자전거는 기성 부품과 커뮤니티 지식을 활용하여 수리할 수 있기 때문에 수리 비용이 더 저렴할 수 있는 반면, CAN 자전거는 공인 서비스를 이용해야 할 수도 있습니다(잠재적으로 더 비싸질 수 있음). 따라서 다음과 같은 비용 트레이드오프가 있습니다. 사용자 서비스 가능성 (UART가 승리) 및 고급 진단 지원 (CAN이 승리하여 전문 서비스 비용을 낮출 수 있습니다).
- 라이선스 및 독점 비용: 독점적인 CAN 프로토콜을 사용하면 라이선스 비용이나 제한 사항이 발생할 수 있습니다. 자전거 브랜드가 자체 CAN 프로토콜을 개발하는 경우에는 괜찮지만, CANopen이나 EnergyBus와 같은 것을 사용하는 경우에는 표준을 준수하고 협회(예: EnergyBus e.V.)에 가입해야 할 수도 있습니다. 이러한 비용은 일반적으로 적지 않지만 주목할 가치가 있습니다. 보쉬와 같은 독점 시스템은 사실상 자전거 OEM이 드라이브 유닛을 패키지로 구매하고 보쉬가 가격을 책정합니다. UART 시스템을 사용하면 부품 공급업체 간에 경쟁이 치열해져 가격이 낮아질 수 있습니다.
- 고객 인식과 가치: 마케팅 관점에서 브랜드는 고객이 직접 차이를 느끼지 못하더라도 '자동차 등급의 CAN 버스 전자장치'가 장착된 자전거가 더 고급스럽고 신뢰할 수 있다는 점을 내세워 더 높은 가격을 책정할 수 있습니다. 고객이 직접적으로 차이를 느끼지 못하더라도 프리미엄 느낌과 성능 (보통 고품질 모터 등이 장착된 자전거에 장착되는 경우가 많습니다). 따라서 고급 시장이나 상업 고객을 타깃으로 하는 브랜드는 프리미엄 제품의 일부로 CAN을 활용할 수 있습니다. 반대로 보급형 전기 자전거의 경우, 고객들은 대부분 자전거의 디스플레이가 UART 대신 CAN을 사용한다고 해서 추가 비용을 지불하지 않을 것이므로 제대로 작동하고 가격이 저렴한지를 가장 중요하게 생각합니다. 그래서 프로토콜 선택은 자전거의 시장 세그먼트와 일치해야 합니다..
- 미래 대비: 엔지니어가 고려하는 비용은 미래 대비 미비로 인한 기회 비용. 지금 UART 기반 플랫폼에 투자했지만 내년에 더 많은 기능(예: 두 번째 배터리 또는 새로운 센서 유형)을 추가하려는 경우 기존 플랫폼이 제한되어 재설계가 필요할 수 있습니다. 일부 기업은 처음부터 CAN을 완전히 활용하지 않더라도 새로운 기능과 액세서리를 위한 헤드룸을 남겨두는 것이 장기적으로 더 비용 효율적이라고 판단하기도 합니다. 이렇게 하면 향후 재개발 비용을 절감할 수 있습니다. 초기 비용을 조금 더 지불하는 것과 나중에 더 많은 비용을 지불하고 업그레이드하는 것은 전략적인 결정입니다.
실제 가격 수치를 정확히 파악하기는 어렵지만, 업계 관계자에 따르면 예를 들어 기본 UART 전자 자전거 컨트롤러 + 디스플레이 세트가 $50-$100인 반면, 대형 브랜드의 동급 CAN 기반 세트는 더 정교하기 때문에 수백 달러가 될 수 있다고 합니다(더 정교한 제품이기 때문에). 그러나 이러한 차이에는 단순히 통신의 차이뿐만 아니라 더 나은 모터 성능, 보증 등이 포함되는 경우가 많습니다. 그리고 순전히 프로토콜에 대한 증분 비용 (예 : CAN 칩 추가)는 작지만 에코시스템 비용 (값비싼 시스템과 저렴한 일반 시스템의 차이)가 클 수 있습니다.
B2B 전기 자전거 구매자를 위해 쉽게 설명하면 다음과 같습니다:
- 우선 순위가 다음과 같은 경우 최저 단가 여러 공급업체로부터 소싱할 수 있는 유연성을 원한다면 UART 기반 개방형 시스템 는 매력적입니다. 자신에게 맞는 디스플레이와 컨트롤러를 찾아볼 수 있고, 여러 공장과 협상할 수도 있습니다.
- 우선 순위가 다음과 같은 경우 성능, 안정성 및 턴키 시스템 (그리고 기꺼이 비용을 지불할 의향이 있는 경우), 즉 평판이 좋은 공급업체의 CAN 기반 시스템 를 사용하면 골칫거리를 줄이고 제품에 가치를 더할 수 있습니다(더 높은 비용으로 자전거 가격을 더 높게 책정하거나 물량 효율을 높여서 회수할 수 있기를 바랍니다).
제한 사항 및 향후 동향
UART와 CAN의 미덕을 찬양하는 동안에도 주목할 가치가 있습니다. 현재 전기자전거 통신 상태의 한계 그리고 앞으로 어떻게 될지 예측할 수 있습니다:
- 업계 전반의 표준화 부족: 거의 모든 자동차가 CAN 버스와 표준화된 진단(OBD-II)을 사용하는 자동차 업계와 달리 전기자전거 업계는 여전히 세분화되어 있습니다. 다음과 같은 단일 범용 프로토콜 없음 를 사용합니다. UART 구현은 다양하며(제조업체마다 UART를 통한 데이터 형식이 다를 수 있음), CAN 구현은 독점적인 경우가 많습니다. 이는 소비자와 자전거 조립업체에 대한 제한 사항으로, 서로 다른 브랜드 간에 '플러그 앤 플레이'가 되지 않습니다. 명시적으로 동일한 프로토콜과 펌웨어를 사용하지 않는 한 임의의 디스플레이를 가져와 임의의 컨트롤러에서 작동할 것으로 기대할 수 없습니다. 에너지 버스 는 표준화를 위한 유망한 노력(전기 자전거 컴포넌트에 대한 메시지를 정의하는 CANopen CiA-454 포함)이지만 아직 널리 보급되지는 않았습니다. 에너지버스 또는 이와 유사한 표준이 주목을 받게 되면, 예를 들어 제조업체 X의 배터리를 제조업체 Y의 모터 시스템과 함께 사용할 수 있고, CANopen 기반 프로토콜을 통해 서로를 이해할 수 있는 진정한 상호 운용이 가능한 구성 요소를 볼 수 있게 될 것입니다. 이는 B2B 구매자(더 많은 공급업체 옵션)와 소비자(더 많은 업그레이드/수리 옵션)에게 도움이 될 것입니다. 그러나 업계 플레이어들은 독점 시스템을 유지하려는 비즈니스 동기(고객 고정)도 가지고 있습니다. 다음 사이의 긴장은 표준화 대 독점적 제어 는 전기 자전거 프로토콜의 미래를 만들어갈 것입니다.
- 대역폭 및 데이터 요구 사항: 현재 전기자전거 통신은 비교적 적은 양의 데이터를 주고받습니다. 하지만 미래의 전기 자전거는 고주파 토크 센서 데이터나 훈련 목적의 고해상도 전력 지표, 심지어 안전을 위한 카메라의 비디오까지 수집하는 등 더 많은 정보를 스트리밍할 수 있습니다. 많은 양의 데이터를 전송해야 하는 경우 기존 속도의 CAN은 병목 현상이 발생할 수 있습니다. 자동차 업계에서는 더 큰 데이터 프레임과 더 높은 처리량을 제공하는 CAN-FD(CAN의 확장 버전)와 고대역폭 요구 사항을 위한 이더넷과 같은 기타 프로토콜을 사용하고 있습니다. 전기 자전거의 경우, 필요에 따라 CAN-FD를 사용하거나 데이터 로그를 오프로드하기 위해 BLE/Wi-Fi를 사용할 수 있습니다. 무선 통신 는 유선 프로토콜을 보완할 수도 있습니다. 이미 많은 전기 자전거가 블루투스 저에너지를 사용하여 자전거를 스마트폰 앱에 연결하고 있습니다. 이는 내부 전기 시스템의 범위를 벗어나는 것이지만 병렬 채널로서 주목할 가치가 있습니다. 미래에는 일부 간단한 전기 자전거는 유선 디스플레이를 버리고 휴대폰에 무선 모듈을 사용할 수도 있지만 스로틀 또는 브레이크 신호와 같은 중요한 제어는 안정성을 위해 유선으로 유지될 가능성이 높습니다. 화물 차량에서는 V2X(차량-사물 간) 통신이 더 많이 통합되어 전기 자전거가 물류 시스템이나 교통 인프라와 통신하는 것을 볼 수 있으며, 이는 다시 핵심 CAN 버스 시스템 위에 계층화될 것입니다.
- 보안 문제: 전기 자전거가 연결되고 더 복잡한 통신을 사용함에 따라, 사이버 보안 가 우려됩니다. 외부 연결이 없는 UART 시스템은 해킹에 거의 영향을 받지 않습니다(누군가가 물리적으로 전선을 탭해야 합니다). 하지만 블루투스 모듈이나 GSM 모듈(차량 추적용)과 인터페이스하는 CAN 버스는 잠재적인 취약성을 내포하고 있습니다. 제조업체는 악의적인 제어를 방지하기 위해 프로토콜(특히 버스에 대한 무선 인터페이스)의 보안을 확보해야 합니다(보안이 확보되지 않으면 원격으로 배달 자전거를 무력화시킬 수 있는 IoT 해킹을 상상해 보십시오. 극단적이지만 이론적으로는 가능한 시나리오입니다). 독점 프로토콜은 본질적으로 모호성을 통해 어느 정도 안전하지만, 전기 자전거에 CAN이 보편화됨에 따라 악의적인 공격자는 노출된 포트를 통해 CAN 메시지를 주입하려고 시도할 수 있습니다. 따라서 향후 전기 자전거 통신에서 더 많은 암호화 또는 인증이 필요할 수 있습니다.
- 사용자 경험: 궁극적으로 어떤 프로토콜을 사용하든 좋은 사용자 경험을 제공해야 합니다. 라이더는 원활한 전력 공급, 디스플레이의 정확한 정보, 필요할 때 작동하는 안전 기능 등을 중요하게 생각합니다. 초기 CAN 기반 시스템의 한계는 다음과 같습니다. too 잠김 - 사용자는 간단한 환경 설정조차 변경할 수 없다는 사실에 불만을 느꼈습니다. 시스템이 발전함에 따라 제조업체는 제어 기능을 손상시키지 않으면서 사용자에게 유연성을 부여할 수 있는 방법(인증된 앱 또는 설정을 통해)을 찾을 수 있습니다. 예를 들어, 앱을 통해 CAN 시스템에서도 (안전한 범위 내에서) 제한된 튜닝을 허용하거나 버스에서 통신하도록 인증된 타사 액세서리(아마도 에너지버스 표준 메시지 사용)를 허용할 수 있습니다. 프로토콜이 표준화되면 아이러니하게도 CAN 세계에서도 더 많은 개방성을 기대할 수 있습니다.
마지막으로 전기 자전거의 전기 통신 시스템(UART 또는 CAN)은 자전거의 성능, 안전 및 모듈성에 매우 중요합니다.. 전기 자전거를 설계하는 엔지니어는 UART의 단순성과 CAN의 정교함 사이에서 균형을 맞춰야 합니다. B2B 구매자는 이러한 선택이 비용, 공급망, 제품의 가치 제안에 어떤 영향을 미치는지 고려해야 합니다. 업계에서는 전기 자전거가 더욱 연결되고 성능이 뛰어난 기계로 진화함에 따라 CAN 버스로 전환하는 추세이지만, 당분간은 더 단순하고 저렴한 모델의 경우 UART 기반 시스템이 병행될 가능성이 높습니다(결국 많은 라이더에게 '충분히 좋은' 시스템이기 때문이죠).
이러한 통신 프로토콜을 이해함으로써 본질적으로 전기 언어 전기 자전거의 내부 작동 방식에 대해 훨씬 더 깊이 이해할 수 있습니다. 스로틀의 비틀림이나 페달의 압력, 모터의 서지, 디스플레이의 숫자에 이르기까지 모든 것이 전선을 따라 움직이는 비트와 바이트에 의해 구현되며, 이를 통해 다음과 같은 기능을 보장합니다. 배터리, 모터, 라이더가 동기화됩니다.. 세련된 도심용 전기 자전거든 대형 화물 운송용 전기 자전거든, 이러한 조화는 라이딩을 편안하고 안전하게 만들어 줍니다. 결국 모든 프로토콜의 목표는 라이더가 단순히 여행을 즐길 수 있도록 기술을 배경으로 사라지게 하는 것이지만, 이제 발 아래에서 일어나는 인상적인 전자 조율에 대한 약간의 통찰력을 얻으셨기를 바랍니다.
출처:
- 치올로 전자 자전거 가이드 - Qiolor "전자자전거 컨트롤러와 호환되는 디스플레이를 선택하는 방법" (2025) - UART와 CANBUS 언어와 일치하는 프로토콜의 중요성에 대해 논의합니다.
- Velco.tech "CAN과 UART: 통신 모드의 차이점" (2024) - UART의 단순성과 CAN의 네트워크 기능에 대해 설명하고 장점/한계를 나열합니다.
- 빅트릭스 헬프 센터 - 고객센터 "CANBUS와 UART 프로토콜이란 무엇인가요?" - CAN 잠금 설정(속도 제한 고정) 대 UART 수정 허용 방식에 대한 사용자 중심 보기와 디스플레이 호환성 비교를 제공합니다.
- IoT 벤처(사이클 플릿 사례 연구) - 전기 자전거 플릿에서 CAN 통합의 이점 설명: 유지보수 데이터 액세스, 원격 모터 비활성화, OTA 업데이트 .
- 호스코 지식 - 호스코 지식 "전기 자전거에는 어떤 안전 기능이 있나요?" - 속도/출력 제한 및 내구성을 보장하는 EN 15194(EU)와 전기/화재 안전에 중점을 둔 UL 2849(미국)에 대한 참고 사항과 화물 자전거 안전을 위한 DIN 79010에 대한 언급이 있습니다.
- 텍사스 인스트루먼트 앱 노트 - "BLDC 모터를 사용하는 전기 자전거의 하드웨어 설계 고려 사항" - 는 일반적인 전기 자전거 시스템 블록 다이어그램과 제어 전자 장치에 대한 인사이트를 제공했습니다.
- 레트리고 이바이크 지식 "전기 자전거 디스플레이 배선 설명" - 배선, 커넥터(Higo/Julet)에 대한 세부 정보 및 범용 배선 표준이 존재하지 않는다는 경고와 함께 신호 무결성을 위한 적절한 연결과 견고한 배선을 강조합니다.
- 에너지 버스 표준 - 제조업체 간 호환성과 안전을 보장하기 위한 LEV 컴포넌트를 위한 개방형 CANopen 기반 표준으로 에너지 버스에 대해 설명하는 Kvaser의 소개 .