Ethernet en vehículos autónomos

La red en el vehículo es su columna vertebral, la infraestructura subyacente que posibilita toda la comunicación: dentro del vehículo, entre vehículos (V2V), entre el vehículo y las infraestructuras como el operador o el centro de control o el fabricante (V2I), y también, cada vez más, una comunicación con todo en el entorno del vehículo (V2X). La red proporciona una transmisión de datos confiable en tiempo real, lo que garantiza la comunicación de información completa del conductor sobre todos los aspectos del vehículo, en todo momento, con características avanzadas como telemetría, informática en la nube y arquitecturas de vehículos autónomos.

A medida que los vehículos evolucionan hacia ser totalmente autónomos, requieren y crean exponencialmente más datos que los sistemas actuales, datos que se proporcionan y transmiten por un número cada vez mayor de sensores y antenas externas. Además, gran parte del mantenimiento operativo y las actualizaciones del vehículo tendrán que realizarse a través de actualizaciones de software por aire (OTA), lo que requiere aún más transmisión de datos a alta velocidad.
 

El creciente número de ECU que comparten datos en tiempo real a un nivel mucho más amplio está aumentando la demanda de más ancho de banda de red.  La arquitectura de red más común utilizada en vehículos industriales y comerciales hoy en día es la red CAN, SAE J1939. Para crear más ancho de banda en un sistema existente, se pueden agregar más redes CAN. Sin embargo, a medida que aumenten los requisitos, se necesitarán arquitecturas completamente nuevas para satisfacer los requisitos de comunicación de datos. Por lo tanto, la industria automotriz ha estado desarrollando nuevos estándares Ethernet adaptados para cumplir con los estrictos requisitos de las redes de comunicación automotrices industriales, mediante el uso de protocolos de comunicación de capa física 100BASE-T1 sobre la base de OPEN Alliance.

Ethernet crea una sólida propuesta de valor para las redes de comunicación automotrices. El trabajo técnico realizado sobre la base de los protocolos de Ethernet para la conducción autónoma en automóviles de pasajeros ya ha creado una vía para que el sector de vehículos comerciales aborde sus propias nuevas tendencias.

Ethernet es mucho más rápido que CAN. Los protocolos de Ethernet 100 BASE-T1 y 1000 BASE-T1 pueden transmitir 1 GB/s a través de UTP (par trenzado sin revestimiento), en comparación con solo 500 kB con CAN y 1 MB/s con CAN-FD. Ethernet permite un aumento significativo en el número de dispositivos que se pueden admitir en la red, al tiempo que ofrece velocidades mucho más altas.

Desde el punto de vista eléctrico, no hay mucha diferencia entre Ethernet para vehículos de pasajeros y Ethernet para vehículos industriales y comerciales. Sin embargo, en cuanto a la aplicación, hay dos necesidades clave de rendimiento que Ethernet debe cumplir dentro de los entornos más difíciles de los vehículos comerciales.

La resistencia mecánica y una mayor vibración requieren componentes y pines más grandes. Cuanto más grande sea el componente, más funciones se pueden incorporar para garantizar una alta confiabilidad en entornos extremos. También se requieren componentes más grandes para una mejor capacidad de servicio. Los equipos de servicio de vehículos comerciales no quieren manipular piezas más pequeñas y, a veces, más frágiles. Estos requisitos compiten con la necesidad de una mayor miniaturización y la integración de cada vez más dispositivos, con un rendimiento de alta velocidad cada vez mayor.

Para garantizar una alta resistencia a la corrosión, temperatura, suciedad y vibración, así como un rendimiento a alta velocidad, hemos estado desarrollando sistemas de conectividad de datos completamente nuevos y avanzados para Ethernet en vehículos industriales y comerciales. Para esta aplicación, aportamos una vasta experiencia en protocolos automotrices y requisitos para la conducción autónoma a nuevos productos que satisfacen las necesidades del protocolo Ethernet para un mayor ancho de banda y una mayor velocidad, al tiempo que ofrecemos un alto nivel de confiabilidad, especialmente en el difícil entorno del sector de vehículos industriales, en los cuales los vehículos tienen que recorrer muchas millas y durante años en entornos operativos exigentes sin fallas, o si fallan, deben contar con protocolos de reparación rápidos y fáciles. Tenemos una gama de productos que admiten protocolos Ethernet al tiempo que contienen importantes familias de conectores en la industria comercial.