J1939란 무엇인가? – 일반 CAN 통신과의 차이점과 쉬운 이해(CAN bus, SAE J1939 protocol, PGN (Parameter Group Number), SPN (Suspect Parameter Number), ECU communication, Vehicle diagnostics, OBD)

 

목차

 

"관련제품 문의는 로고 클릭 또는 공지사항의 연락처를 통해 하실 수 있습니다."

 

 

 

 

 

J1939란 무엇인가?

J1939 Protocol 적용 건설기계 차량

 

 

자동차나 건설기계, 농업용 장비 같은 상용·오프하이웨이 차량에서는 서로 다른 회사의 전자제어장치(ECU)들이 한 네트워크 안에서 데이터를 주고받아야 합니다. 이때 단순히 CAN 통신만으로는 가능하긴 하지만, 각 제조사가 메시지를 어떻게 정의하느냐에 따라 방식이 제각각 달라질 수 있습니다. 예를 들어, 한 회사는 특정 CAN ID에 엔진 속도를 넣고, 다른 회사는 같은 엔진 속도를 전혀 다른 ID에 실어 보낼 수 있죠. 이렇게 되면 장비가 달라질 때마다 매번 새로운 해석 규칙을 만들어야 하는 번거로움이 생깁니다.

 

이 문제를 해결하기 위해 만들어진 것이 바로 J1939 프로토콜입니다. J1939는 단순히 CAN 프레임을 주고받는 수준을 넘어서, 메시지의 구조, 의미, 주소 체계, 진단 방법까지 모두 표준화해 둔 상위 통신 규격입니다. 즉, “CAN이라는 도로 위에서 어떤 차선으로 다니고, 어떤 표지판을 보고, 어떤 규칙을 지켜야 하는지까지 정해 둔 교통법”이라고 이해하시면 쉽습니다.

 

 

J1939의 주요 특징

1. 29비트 식별자 고정 사용
   J1939는 CAN 2.0B 확장 ID(29비트)만 사용합니다. 이 식별자는 다시 세부 필드로 나뉘어 메시지 우선순위, 메시지 종류(PGN), 송신 ECU의 주소 등을 표현합니다.
2. PGN과 SPN 개념
   J1939에서는 ‘PGN(Parameter Group Number)’으로 메시지 종류를 정의하고, 그 안에 세부 신호들을 ‘SPN(Suspect Parameter Number)’으로 정리합니다. 예를 들어, PGN 61444(EEC1)에는 엔진 속도(SPN 190) 같은 데이터가 포함됩니다. 덕분에 장비가 달라도 같은 PGN·SPN이면 동일한 방법으로 데이터를 해석할 수 있습니다.
3. 주소 체계와 주소 클레임
   ECU는 0~253 범위의 주소를 가지고, 충돌이 생기면 ‘NAME’이라는 고유한 64비트 값으로 우선순위를 겨루어 주소를 정합니다. 이 과정을 ‘주소 클레임(Address Claim)’이라고 합니다.
4. 메시지 전송 방식
   대부분의 데이터는 주기적으로 브로드캐스트되고, 필요할 때는 요청(Request) 메시지를 보내 특정 데이터를 응답받을 수도 있습니다. 또한 8바이트를 초과하는 큰 데이터는 멀티패킷 전송 방식(RTS/CTS 또는 BAM)으로 나눠 보내게 되어 있습니다.
5. 표준화된 진단 메시지
   J1939에는 DM1(활성 고장 코드), DM2(과거 고장 코드) 같은 진단 메시지 규격이 마련되어 있어, 차량의 고장 정보나 경고등 상태를 공통된 방식으로 읽을 수 있습니다.
6. 속도 및 커넥터
   주로 250 kbps 또는 500 kbps 속도로 동작하며, 진단용 커넥터도 J1939-13 규격(9핀 원형 커넥터)이 업계 표준으로 자리 잡았습니다. 최근에는 CAN-FD 기반의 J1939-22 규격도 등장하여 더 큰 데이터와 빠른 속도를 지원합니다.

 

 

일반 CAN 통신과의 차이점

• CAN은 기본 통신 방법만 정의합니다. 데이터 프레임의 형식, 에러 검출 방식 같은 하위 계층 규칙만 있고, 어떤 ID가 무엇을 의미하는지는 전혀 정해져 있지 않습니다. 따라서 차량마다, 심지어는 같은 회사의 다른 프로젝트마다 데이터베이스(DBC 파일)를 따로 정의해야 합니다.
• J1939는 상위 계층까지 규격화합니다. 메시지 의미(PGN), 개별 신호(SPN), 주소 체계, 진단 규격, 멀티패킷 전송까지 모두 포함되어 있어, 장비가 달라도 일관성 있는 데이터 교환이 가능합니다.

 

쉽게 비유하면, CAN은 도로만 닦아놓은 상태이고, J1939는 도로 위에서 달리는 차량들이 지켜야 할 교통법규와 표지판까지 마련해 둔 상태라고 할 수 있습니다.

 

 

 

J1939 지원 캔 데이터 로거(CAN Datalogger)

Rexgen Pro Air CT, Rebel 캔통신 데이터 로거

 

 

Rebel LT

• 특징 요약
  Rebel LT는 2개의 CAN 버스, 다양한 디지털 및 아날로그 입력, 그리고 J1939는 물론 UDS, OBD, XCP와 같은 상위 프로토콜을 지원하는 정밀 R&D용 데이터 로거입니다.
  (J1939, DM1 및 BAM 메시지 포함) Kvaser+7Influx Technology+7TKE Sweden AB+7
• 강점 정리
  • H/W는 유연하고 확장성 있는 입력 구성 (CAN, 디지털, 아날로그 포함)
  • DiaLog 분석 프로그램과 함께 사용하여 그래픽 분석 및 실시간 데이터 시각화 가능 Influx Technology+2TKE Sweden AB+2
  • 전기적 분리가 잘 되어 있어 안전성 확보
  • 이벤트 트리거나 슬립 모드 등 지능형 전력 관리 기능 포함 CAS Dataloggers+3TKE Sweden AB+3datajob.com+3

ReXgen 1

• 특징 요약
  ReXgen 1은 단일 CAN 인터페이스 기반의 콤팩트한 데이터 로거로, SAE J1939뿐 아니라 J2534 Pass-through 기능을 지원합니다.
  IP65 등급의 견고한 하우징과 암호화(AES, RSA), eMMC 저장 장치 등을 갖춘 제품입니다. datajob.com+8CAS Dataloggers+8CAS Dataloggers+8
• 강점 정리
  • 차량 또는 산업 현장에 쉽게 설치 가능하고 내구성 뛰어난 구조
  • 다양한 트리거 방식, 라이브 CAN 트레이스, 데이터 보안 (AES, RSA)
  • ReXdesk 소프트웨어로 J1939 식별자, DM1 메시지 확인, 다양한 파일 포맷으로 출력 가능 (.mf4, .csv, .blf 등)

ReXgen Pro

• 특징 요약
  ReXgen Pro는 Influx의 가장 고성능, 다기능 데이터 로거입니다. CAN / CAN-FD, LIN, GNSS, IMU, LTE, Wi-Fi 등 다중 통신 인터페이스를 제공하며, J1939, UDS, XCP, OBD 모두 지원합니다.
  또한, IP65 내구성, 클라우드 연동, 엣지 컴퓨팅 기능, 실시간 원격 액세스를 모두 지원하는 통합 플랫폼입니다.
• 강점 정리
  • 복수의 CAN/CAN-FD 채널 및 고속 데이터 버스, 대용량 저장 및 강력한 프로세싱 성능
  • 보안 요소 (Edge Lock) 및 클라우드 통합 관리, 원격 진단 및 실시간 모니터링 가능
  • 다양한 산업 환경에서의 스케일 가능한 다중 장치 동기화와 견고한 물리적 구성을 통한 신뢰성 확보

 

 

해당 내용과 관련해서 팜테크에서 시스템 솔루션을 제공하고 있습니다.  관심 있으시면 아래 홈페이지 또는 연락처를 통해 문의 주시면 됩니다. :)

 

https://famtech.co.kr/sub04/01_01.php

팜테크