يقود 10BASE-T1S الاتجاه الجديد لشبكة إيثرنت السيارات

مع تطور البنية الإلكترونية للسيارات نحو المركزية والإقليمية، يستمر الطلب على نقل البيانات على متن السيارة في التزايد. تعد شبكة إيثرنت السيارات هي الخيار السائد حاليًا، ولكن SerDes تظهر أيضًا في بعض التطبيقات المحددة، خاصة في اتصالات البيانات متعددة أجهزة الاستشعار، في حين أن شبكة إيثرنت السيارات مناسبة لاحتياجات اتصالات الشبكة الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، تعد 10Base-T أيضًا تقنية ناشئة في اتصالات البيانات متعددة أجهزة الاستشعار. منذ التسعينيات، اعتمدت صناعة السيارات على نطاق واسع مجموعة متنوعة من بروتوكولات الاتصال، بما في ذلك CAN وCAN FD وLIN وFlexRay. تقوم هذه البروتوكولات بتوصيل وحدات التحكم الإلكترونية في سلسلة ديزي، مما يقلل بشكل كبير من طول الكابل الإجمالي ووزن السيارة الإجمالي. من بين هذه البروتوكولات، تستخدم CAN وCAN FD وFlexRay أزواجًا ملتوية غير محمية للاتصال، بينما يستخدم LIN سلكًا نحاسيًا واحدًا، مما يقلل الوزن بشكل أكبر. ومع ذلك، فإن معدلات نقل هذه البروتوكولات التقليدية منخفضة، على سبيل المثال، يدعم LIN سرعة تصل إلى 20 كيلو بايت/ثانية بحد أقصى، وCAN 1 ميجا بايت/ثانية، وCAN FD 5 ميجا بايت/ثانية، وFlexRay 10 ميجا بايت/ثانية. على الرغم من أن هذه المعدلات قد لبّت احتياجات الاتصالات الأساسية للمركبات في الماضي، مع التعمق المستمر لإلكترونيات السيارات، وخاصة التطور السريع لأنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) وتكنولوجيا القيادة الذاتية، فإن عرض النطاق الترددي وسرعة هذه البروتوكولات لم يعد من الممكن تلبية احتياجات احتياجات المركبات الجديدة. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب CAN نفسها رسوم ترخيص، وقد أصبحت شبكة Ethernet المجانية شائعة في أعين الجميع. كانت شبكة Ethernet ذات يوم خيارًا واضحًا بسبب اعتمادها على نطاق واسع في مجال الحوسبة، وعرض النطاق الترددي العالي نسبيًا، والتكلفة المعقولة. ومع ذلك، فإن تطبيقه في السيارات له عيب كبير، وهو أنه لا يمكن أن يعمل في الوضع الحساس للوقت أو الوضع الحتمي. ويرجع ذلك إلى بروتوكول الوصول المتعدد/اكتشاف التصادم (CSMA/CD) المتضمن في تشغيل شبكة Ethernet. لتمكين صناعة السيارات من الاستفادة من شبكة إيثرنت، تم إنشاء بروتوكول جديد. يستبدل هذا الإصدار الخاص بالسيارات من البروتوكول، والمعروف باسم 10BASE-T1S، CSMA/CD بتجنب تصادم الطبقة المادية (PLCA) لتمكين التشغيل الحتمي الحاسم لأنظمة مساعدة السائق المتقدمة والقيادة عبر الأسلاك. في الوقت الحاضر، نرى أن عددًا كبيرًا من الشركات المصنعة للرقائق مثل ADI، وMicrochip، وNXP، وMarvell، وTI، وRealtek، وRenesas، وBroadcom، وON Semiconductor تزيد من جهودها في اتجاه إيثرنت السيارات، وتأخذ زمام المبادرة في استخدامه في سيناريوهات مثل التحكم في ضوء السيارة.