Ethernet automotive per periferiche IoT

La rete Ethernet per autoveicoli del futuro

Per la rete di bordo di prossima generazione, l'industria automobilistica ha identificato Ethernet come un candidato promettente insieme a CAN e FlexRay. Ethernet è uno standard IEEE ed è ampiamente utilizzato nelle applicazioni consumer e industriali. Apporterà una serie di cambiamenti nella progettazione e nella gestione delle reti di bordo e consentirà un riutilizzo significativo di componenti, software e strumenti. Ethernet è destinato alla connettività di bordo con comunicazioni ad alta velocità che richiedono sottosistemi come ADAS (Advanced Driver Assistant Systems), sistemi di navigazione e posizionamento, sistemi multimediali e di connettività. Per i veicoli ibridi (HEV) o elettrici (EV), Ethernet sarà una parte importante del livello dell'architettura di comunicazione che consente la connessione tra l'elettronica del veicolo e Internet, quando il veicolo fa parte di una tipica applicazione Internet of Things (IoT). L'utilizzo di Ethernet per la connettività dei veicoli consentirà di gestire efficacemente la grande quantità di dati da trasferire tra il mondo esterno e il veicolo attraverso i sistemi di comunicazione vehicle-to-X (V2V e V2I o V2I + I) e i servizi basati su cloud per le soluzioni avanzate di gestione dell'energia. 

I progressi della tecnologia Ethernet per autoveicoli

Dal 2011 un gran numero di aziende di tutto il settore lavora all'industrializzazione dell'Ethernet per autoveicoli nell'ambito di diverse organizzazioni, tra cui OPEN Alliance, Avnu Alliance, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), International Electrotechnical Commission (IEC) e International Organization for Standardization (ISO). La prima tecnologia Ethernet sviluppata specificamente per l'uso automobilistico, che consente la trasmissione di 100 Mbit/s su cavi non schermati nei veicoli - ora chiamata 100BASE-T1 e pubblicata nel 2015 come IEEE 802.3bw - è stata introdotta nei veicoli di serie già nel 2013. Entro la fine del 2021, tutte le principali case automobilistiche utilizzeranno 100BASE-T1 come standard nei loro veicoli. Le tecnologie di nuova generazione da 1 Gbit/s 1000BASE-T1/IEEE 802.3bp e 1000BASE-RH/IEEE 802.3bv sono utilizzate in serie dalle prime case automobilistiche dal 2019.

Problemi di integrazione rapida

Gli sviluppatori di Ethernet per autoveicoli devono affrontare una nuova sfida anno dopo anno. Le specifiche Ethernet si evolvono così rapidamente che quando il primo veicolo di produzione esce dalla catena di montaggio, lo standard è già superato. Le nuove tecnologie di livello fisico Ethernet arrivano sul mercato più velocemente di quanto gli sviluppatori riescano a comprenderle, industrializzarle e qualificarle per l'uso in milioni di veicoli. I nuovi standard adottati supportano velocità di trasmissione dati di 10 Mbit/s e 2,5/5/10 Gbit/s (IEEE 802.3cg e IEEE 802.3ch). E in previsione di veicoli completamente autonomi, sono già in corso progetti all'interno dell'IEEE per standardizzare velocità di trasmissione dati di oltre 10 Gbit/s fino a 100 Gbit/s (IEEE P802.3cy e IEEE P802.3cz). Tuttavia, esistono bus appositamente sviluppati per numerose applicazioni automobilistiche, come il bus A2B, che sono in grado di mitigare questo problema. Soprattutto nel 2020, la rapida introduzione dell'attuale versione di Ethernet per autoveicoli è necessaria a causa dei significativi progressi nello sviluppo delle enormi larghezze di banda dei dispositivi IoT 5G.