Az Ethernet Automotive hozzájárulhat a jármű súlycsökkentési tervéhez.
A jármű E/E felépítésének lényeges megváltoztatása nélkül a súlycsökkentés egyetlen megmaradt megközelítése az, ha a réz kábelezéstől a könnyebb alternatívák felé mozdulunk el. Ma a nagy szilárdságú alumíniumötvözet az egyik alkalmazott alternatíva, de kizárólag a meglévő kábelköteg súlyának csökkentésére összpontosítva csak ideiglenesen oldja meg ezt a problémát.
A kemény valóság az, hogy a jármű által továbbított adatok nagy részét egyszerű, nagy sebességű, sodrott érpáron keresztül lehetne szállítani. Az olyan funkciók, mint a hátrameneti parkoló kamerák, gyakran külön vezetéket igényelnek az elektronikus vezérlőegységhez (ECU) való megfelelő pont-pont összeköttetéshez. Az ilyen pontról pontra történő megoldások azonban egyszerűen a kívánt árszintnek megfelelő módon lehetővé teszik a kívánt fogyasztási jellemzők rendelkezésre bocsátását, nem pedig olyan technológiai megoldást kínálnak, amely kibővíthető az adattovábbítási igények széles körének kielégítésére. jármű.
Az Ethernet a válasz?
Az Ethernet technológiát hosszú ideje alternatívának tekintik. A mindennapossága olyan, hogy az ember kíváncsi arra, miért nem építették be az Ethernet-t a járműbe, és nem azt, hogy miért kellene integrálni. Ezt jól megértették, a mikrovezérlők (MCU) és a rendszer-a-chip (SoC) eszközök széles skálájába ágyazódnak be, és széles körű szoftver áll rendelkezésre, mind kereskedelmi, mind nyílt forráskódú. Ezenkívül a mérnöki közösségnek már széleskörű ismeretei vannak a megvalósítással és az előírások betartásával kapcsolatban.
Mivel egyre több adat keletkezik a járműben a fejlett vezetősegítő rendszerek (ADAS) és az önálló vezetés támogatása érdekében, úgy tűnik, hogy az Ethernet nyilvánvaló választás az adatok radarról, LiDAR-ról és az ilyen rendszerek által igényelt kamerák sokaságáról történő hordozásához. Természetesen a sávszélesség követelmény teljesül. Sajnos a klasszikus Ethernet kudarcot vall, amikor az időkritikus vagy biztonsági igényeket támasztó alkalmazásokat támogatják, mivel nincsenek mechanizmusok az időérzékeny hálózatépítéshez, a forgalom alakításához vagy az idő szinkronizálásához a hálózaton. Ezen követelmények teljesítése érdekében változtatásokat kell végrehajtani az OSI modell alsó rétegein.
További problémák merülnek fel a kábelezés és a jelzés ellenőrzése során. Az otthoni és kereskedelmi épületekben megvalósított Ethernet esetében, ha CAT5e kábelezést használ, akkor a négy kábelpárból kettőt használjon egyirányú adatátvitelhez árnyékolatlan kábelen belül. Nyilvánvaló, hogy ez nem javítja a heveder súlyát. Ha a meglévő technológiát egyszerűen egyetlen árnyékolatlan sodrott párra redukálnák, a kapott megoldás nem felelne meg a meglévő elektromágneses interferencia (EMI) követelményeknek.
Gépjármű Ethernet, AVB és TSN
Annak érdekében, hogy az Ethernet autóval készen álljon, különféle munkacsoportok fejlesztettek szabványokat, hogy megfeleljenek az autóipar igényeinek. Fizikai szinten 100 Mbit/s teljes duplex fizikai interfészt határoztak meg, amely árnyékolatlan csavart érpárú kábelezéssel működhet. A 100BASE-T1 néven, amely megkülönbözteti a 100BASE-T-től, az IEEE 802.3bw szabvány írja le. Háromszintű PAM-3 jelzést használ, 66,67 Msymbol/s adatsebességgel, és védettség esetén elérheti a 15 m-es, vagy a 40 m-es hosszúságot is. Az 1000 Mbit/s-os interfészt, amelyet 1000BASE-T1 néven ismerünk, az IEEE 802,3 bp kiterjed. Az eredmény két fokozatú sebesség, amely rendkívül nagy sebességű adatgerincet tesz lehetővé a legfontosabb ECU-k között, valamint egy költséghatékonyabb, de mégis nagy sebességű interfészt a végpontok számára (1. ábra).
1. ábra: Az Infotainment megoldások a MOST, gyűrűalapú hálózatról áttérhetnek az Automotive Ethernet (Ethernet for Automotive) alapú kapcsolt hálózatra.