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100 Base-T1 (IEEE 802.3bw) e 1000 Base-T1 (IEEE 802.3bp), è uno standard Ethernet automobilistico volto ad aumentare il throughput e ridurre i costi nelle reti dei veicoli. I progressi nella tecnologia dei veicoli come ADAS, infotainment, diagnostica e reti di sensori hanno portato ad un aumento della quantità di dati trasmessi e generati. Le reti legacy come CAN, CAN-FD, LIN e FlexRay non sono in grado di fornire le velocità richieste.
Ethernet automobilistica
Automotive Ethernet (100BASE-T1) è stata sviluppata per i requisiti del sistema automobilistico. Utilizza una singola coppia di cavi intrecciati non schermati per trasmettere e ricevere dati. 100BASE-T1 è un’interfaccia fisica full-duplex che consente trasmissione e ricezione sulla stessa coppia, a differenza di 10BASE-T e 100BASE-TX, dove trasmissione e ricezione avvengono su coppie dedicate. I media condivisi riducono il peso complessivo del cavo nel veicolo, non solo riducendo il costo dei materiali ma anche migliorando l’efficienza del carburante.
I cavi Ethernet automobilistici sono più corti in lunghezza per tenere conto delle difficili condizioni ambientali del veicolo, e impiegano anche un diverso tipo di codifica del segnale per trasmettere la massima quantità di dati utilizzando la minima quantità di larghezza di banda.
100BASE-T1 funziona con un esclusivo schema di codifica da 4 bit a 3 bit (4B3B), da 3 bit a 2 coppie ternarie (3B2T) e modulazione di ampiezza dell’impulso a tre livelli (PAM3) per ottenere emissioni ridotte rispetto a Fast Ethernet. Un PHY 100BASE-T1 esegue tutta la codifica e la codifica necessaria prima della trasmissione sul cavo a doppino intrecciato non schermato.
Ethernet e Ethernet automobilistica
La differenza tra Ethernet e Ethernet automobilistica risiede principalmente nel loro livello fisico. A differenza dei cavi a doppino intrecciato dell’Ethernet standard che forniscono percorsi diversi per la trasmissione e la ricezione, l’Ethernet automobilistico utilizza cavi a doppino intrecciato per la comunicazione full duplex.
L’Ethernet standard non è stato in grado di crescere nell’ecosistema automobilistico perché richiede due cavi a doppino intrecciato e non soddisfa i severi limiti sulle emissioni irradiate del Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques (CISPR) 25 Classe 5
Vantaggi dell’Ethernet automobilistico
Automotive Ethernet nelle reti dei veicoli offre i seguenti vantaggi:
- Riduzione del peso e dei costi del cablaggio rispetto al cablaggio CAN/LIN convenzionale
- Velocità dati e throughput più elevati con più bus CAN aggregati in un collegamento centrale
- Comunicazione a bassa latenza con ritardo minimo
- Consente una facile riconfigurazione per garantire una connettività ininterrotta
- Riutilizzo delle tecnologie software dei protocolli Internet (IP) di altri settori
- Scalabilità nelle reti di veicoli
- È possibile incorporare funzionalità di sicurezza avanzate per rafforzare la sicurezza dei dati
Ethernet automobilistico in un gateway telematico
I gateway telematici fungono da hub centrale per la comunicazione e l’elaborazione dei dati nella moderna architettura dei veicoli zonali. Il gateway telematico combina la funzionalità di un gateway legacy che collega i dati tra diverse ECU e un’unità telematica utilizzata per la registrazione dei dati, scopi diagnostici e comunicazione con reti esterne.
Il Telematics Gateway è una piattaforma informatica modulare che consente lo scambio di dati tra più unità di controllo elettronico (ECU) e server. Il gateway telematico funge da ponte tra le reti CAN legacy e la rete Ethernet automobilistica. Integrato con moduli di connettività wireless come LTE e Wi-Fi, i gateway telematici rappresentano un blocco di architettura fondamentale nelle prossime topologie di rete di ECU e veicoli
100BASE-T1 è una tecnologia gateway che facilita l’adozione della rete di bordo consentendo l’ulteriore sviluppo dei sistemi automobilistici. Sebbene l’introduzione dell’Ethernet automobilistico porti vantaggi significativi, l’industria automobilistica ha fortemente investito in reti legacy come CAN ed è improbabile che effettui una transizione completa. Ci sarà un mix di tecnologie tradizionali e nuove, con un mix di ECU e gateway non Ethernet e basati su Ethernet.
iWave, una società di ingegneria e soluzioni di sistemi embedded, è specializzata nella progettazione e produzione di unità di controllo telematiche, gateway telematici e soluzioni automobilistiche connesse. Con un focus strategico nel mercato verticale automobilistico, iWave offre agli OEM automobilistici piattaforme di edge computing, soluzioni telematiche e servizi di progettazione ODM. iWave è guidato dalla missione di essere il partner tecnologico integrato di fiducia.
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