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Ethernet automóvel

A comunicação baseada em Ethernet oferece alta largura de banda e maior flexibilidade para integração com serviços em nuvem e produtos de consumo.

O que é Ethernet automóvel?

A Ethernet automotiva é uma forma de rede Ethernet com uma camada física adaptada a casos de uso automóvel. O custo do cabo é reduzido pelo uso de transceptores Phy sofisticados que fornecem um sistema capaz de compatibilidade eletromagnética automotiva e requisitos de imunidade em condições automotivas. Permite comunicações de taxa de transmissão mais altas do que as tecnologias tradicionais de rede automóvel e permite a reutilização de tecnologias de software IP (Internet Protocol) de outras indústrias diretamente, ou adaptadas ao uso automóvel, segurança funcional, cibersegurança etc.

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A diagram of an automotive Ethernet network showing interconnected devices and connections.

Compreender os benefícios

A Ethernet automotiva oferece uma infraestrutura de comunicação robusta e flexível que é adequada para suportar as tendências de conectividade, automação e eletrificação que moldam o futuro da indústria automóvel.

Alta largura de banda

A Ethernet fornece transmissão de dados de alta velocidade, o que é crucial para lidar com o volume crescente de dados gerados por sistemas avançados de assistência ao condutor (ADAS), sistemas de infotainment e outros sistemas eletrónicos de bordo.

Escalabilidade

As redes Ethernet podem facilmente ser dimensionadas para acomodar dispositivos adicionais e taxas de dados mais elevadas à medida que os sistemas dos veículos se tornam mais complexos.

Confiabilidade

A Ethernet oferece uma fiabilidade melhorada em comparação com os protocolos tradicionais de rede automóvel, graças a funcionalidades como a detecção e correção de erros, redundância e a capacidade de priorizar dados críticos.

Eficiência de custos

A tecnologia Ethernet é amplamente utilizada e padronizada, levando a custos mais baixos para componentes e infraestrutura em comparação com soluções proprietárias de rede automotiva.

Integração com sistemas baseados em IP

A Ethernet é compatível com protocolos de comunicação baseados em IP, facilitando a integração de sistemas de veículos com redes e serviços externos, tais como aplicações baseadas na nuvem e atualizações over-the-air.

Suporte para redes sensíveis ao tempo

O suporte para redes sensíveis ao tempo (TSN) é uma extensão da Ethernet para comunicação determinística com temporização precisa, essencial para aplicações em tempo real como condução autónoma e comunicação veículo a veículo.

Qual é a diferença entre Ethernet e Ethernet automóvel?

As diferenças entre Ethernet e Ethernet automóvel estão na camada física. A comunicação acima é IP conforme outros tipos de Ethernet. A camada física foi otimizada em torno dos casos de uso automóvel, 100Base-T1 e 1000Base-T1 são redes comutadas como Ethernet padrão, mas os transceptores e cabos Phy são diferentes, usando um par trançado único de baixo custo com comunicação full duplex, em vez de par trançado duplo, este pode ser um par trançado blindado (STP) ou não blindado (UTP) dependendo das necessidades. O 10Base-T1S também é um único par trançado, mas um barramento multi-drop (como CAN), em vez de uma rede comutada.

Isto é diferente do diagnóstico sobre IP (DoIP) utilizado para a ligação ao soquete de diagnóstico SAE J1962 por muitos OEMs automóveis, que é Ethernet 100Base-TX padrão, 4 fios, par trançado duplo.

Porque é que a Ethernet é usada na indústria automóvel?

A comunicação entre unidades de controlo eletrónico (ECUs) tornou-se mais complexa e a produtividade da rede cresceu em largura de banda com o aumento da funcionalidade do software nos automóveis. A comunicação baseada em Ethernet oferece alta largura de banda e maior flexibilidade para integração com serviços em nuvem e produtos de consumo. E embora possa adicionar um conjunto mais complexo de padrões e protocolos, são mais escaláveis do que as redes automotivas especializadas com o mesmo software de comunicação utilizado para tornar as atualizações mais fáceis ao longo do tempo.

Qual é a largura de banda da Ethernet automóvel?

A primeira versão da Ethernet automóvel desenvolvida pela Broadcom como Broadcom como Broad-Reach, depois padronizada pelo OPEN Alliance SIG como o IEEE 100Base-T1 tem uma taxa de transmissão de 100Mbits/seg. Posteriormente, o 1000Base-T1 foi padronizado oferecendo 1Gbit/s, e o 10Base-T1S é o mais recente que oferece uma camada física de menor custo suportando 10Mbits/seg para fornecer uma alternativa ao FlexRay e às versões de alta taxa de transmissão do barramento CAN. Várias taxas de transmissão de Ethernet podem ser usadas juntas na mesma arquitetura, sem gateways complexos de protocolos diferentes, facilitando a escalabilidade ao longo da vida de uma determinada arquitetura E/E.

Cumprir a legislação e os requisitos de segurança com a comunicação Ethernet automóvel

A informação nas redes de veículos é de criticidade mista — algumas estão relacionadas com a segurança ou legisladas, enquanto outras são para o conforto ou conveniência do condutor. A necessidade simultânea de comunicar informações relacionadas com a segurança e não relacionadas com a segurança introduz requisitos para o processamento e apresentação desses dados e design de rede. As redes Ethernet fornecem opções de configuração adicionais para o designer de rede. Podem usar vários níveis de protocolos, métodos e elementos para garantir que os dados prioritários, sinais e serviços estão disponíveis prontamente, permitindo vários tipos de dados na mesma rede física.

Verificação antecipada do projeto automotivo

Há muitos benefícios que a Ethernet automóvel traz em comparação com os protocolos tradicionais de comunicação automóvel, mas deve ser adequadamente concebida para abraçar plenamente o seu potencial. Além disso, os OEMs têm regras e padrões de design que instruem os engenheiros de projeto de rede quais proteções usar em cenários de projeto de sistema. Soluções de software para automóveis ajuda na configuração de um modelo de design, permitindo verificações de consistência para orientar o designer em direção a problemas e certificando-se de que as redes estão corretas por design e consistentemente descritas nas saídas de configuração do software.

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