10BASE-T1S wyznacza nowy kierunek samochodowego Ethernetu

W miarę jak architektura elektroniki samochodowej rozwija się w kierunku scentralizowania i regionalizacji, zapotrzebowanie na pokładową transmisję danych stale rośnie. Automotive Ethernet jest obecnie najpopularniejszym wyborem, ale SerDes pojawia się również w niektórych specyficznych zastosowaniach, zwłaszcza w wielosensorowych połączeniach danych, podczas gdy Automotive Ethernet jest odpowiedni do innych potrzeb w zakresie komunikacji sieciowej. Ponadto 10Base-T to także nowa technologia w wielosensorowych połączeniach danych. Od lat 90. XX wieku w przemyśle motoryzacyjnym powszechnie przyjęto różnorodne protokoły komunikacyjne, w tym głównie CAN, CAN FD, LIN i FlexRay. Protokoły te łączą ECU w łańcuch, znacznie zmniejszając całkowitą długość kabla i całkowitą masę pojazdu. Spośród tych protokołów CAN, CAN FD i FlexRay wykorzystują do komunikacji nieekranowaną skrętkę, podczas gdy LIN wykorzystuje pojedynczy przewód miedziany, co dodatkowo zmniejsza wagę. Jednak szybkości transmisji tych tradycyjnych protokołów są niskie. Na przykład LIN obsługuje maksymalnie 20 kb/s, CAN to 1 Mb/s, CAN FD to 5 Mb/s, a FlexRay to 10 Mb/s. Chociaż w przeszłości szybkości te zaspokajały podstawowe potrzeby komunikacyjne pojazdów, wraz z ciągłym rozwojem elektroniki samochodowej, zwłaszcza szybkim rozwojem zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy (ADAS) i technologii jazdy autonomicznej, przepustowość i prędkość tych protokołów nie są już w stanie zapewnić zaspokoić potrzeby nowych pojazdów. Ponadto sam CAN wymaga opłaty licencyjnej, a bezpłatny Ethernet stał się popularny w oczach wszystkich. Ethernet był kiedyś oczywistym wyborem ze względu na jego szerokie zastosowanie w informatyce, stosunkowo dużą przepustowość i rozsądny koszt. Jednak jego zastosowanie w samochodach ma znaczącą wadę, a mianowicie to, że nie może działać w trybie wrażliwym na czas lub w trybie deterministycznym. Dzieje się tak dzięki protokołowi Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection (CSMA/CD), nieodłącznie związanemu z działaniem sieci Ethernet. Aby umożliwić przemysłowi motoryzacyjnemu wykorzystanie Ethernetu, narodził się nowy protokół. Ta specyficzna dla motoryzacji wersja protokołu, znana jako 10BASE-T1S, zastępuje CSMA/CD technologią zapobiegania kolizjom warstwy fizycznej (PLCA), aby umożliwić deterministyczne działanie krytyczne dla systemów drive-by-wire i zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy. Obecnie widzimy, że wielu producentów chipów, takich jak ADI, Microchip, NXP, Marvell, TI, Realtek, Renesas, Broadcom i ON Semiconductor, zwiększa swoje wysiłki w kierunku samochodowego Ethernetu i przejmuje wiodącą rolę w jego wykorzystaniu w scenariuszach takich jak sterowanie oświetleniem samochodu 10BASE-T1S.