Ethernet ô tô là gì?
Tiêu chuẩn Ethernet ô tô, 100 Base-T1 (IEEE 802.3bw) và 1000 Base-T1 (IEEE 802.3bp), được thiết kế để tăng cường khả năng truyền dữ liệu và giảm chi phí trong các mạng trong xe. Sự phát triển của các công nghệ trong xe, bao gồm ADAS, giải trí thông tin, chẩn đoán và mạng cảm biến, đã dẫn đến một lượng lớn dữ liệu được truyền và tạo ra. Các mạng truyền thống như CAN, CAN-FD, LIN và FlexRay không thể đáp ứng được tốc độ cần thiết.
Giao thức Ethernet trên ô tô, 100BASE-T1, sử dụng một cặp dây xoắn không bọc cho việc trao đổi dữ liệu ở cả hai hướng. Khác với 10BASE-T và 100BASE-TX, mà dành riêng các cặp cho truyền và nhận, 100BASE-T1 giới thiệu một giao diện vật lý full-duplex cho phép cả hai chức năng xảy ra trên cùng một cặp. Việc tích hợp phương tiện chia sẻ không chỉ giảm chi phí vật liệu, mà còn tăng cường hiệu suất nhiên liệu bằng cách giảm trọng lượng cáp tổng thể trong xe.
Các dây cáp Ethernet ô tô được thiết kế với độ dài ngắn để chịu được các điều kiện môi trường khó khăn trong xe. Ngoài ra, chúng sử dụng một phương pháp mã hóa tín hiệu khác biệt để truyền một lượng dữ liệu tối đa mà vẫn giảm thiểu việc sử dụng băng thông.
100BASE-T1 sử dụng một phương pháp mã hóa độc đáo bao gồm 4-bit đến 3-bit (4B3B), 3-bit đến 2-ternary pair (3B2T), và modulation cực đại 3 mức (PAM3). Chiến lược mã hóa này được triển khai để giảm thiểu các phát thải so với Fast Ethernet. PHY 100BASE-T1 quản lý tất cả quá trình scrambling và mã hóa cần thiết trước khi truyền dữ liệu qua cáp xoắn không bọc duy nhất.
Phân biệt Ethernet và Ethernet ô tô
Ethernet và Ethernet ô tô khác nhau chủ yếu ở tầng vật lý của chúng. Trong khi Ethernet tiêu chuẩn dựa vào cáp xoắn đôi, cung cấp các đường đi riêng biệt cho truyền và nhận, thì Ethernet ô tô sử dụng cáp xoắn đơn để thuận tiện cho việc giao tiếp full-duplex.
Ethernet tiêu chuẩn trong hệ sinh thái ô tô bị hạn chế bởi sự phụ thuộc vào hai cáp xoắn đôi, đặt ra một giới hạn thực tế về không gian và phức tạp trong việc lắp đặt. Hơn nữa, nó không tuân thủ các giới hạn phát thải nghiêm ngặt được chỉ định trong CISPR 25 Class 5, gây cản trở thêm vào việc tích hợp vào ngành công nghiệp ô tô, nơi các tiêu chuẩn tương thích elecromagnetic nghiêm ngặt là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy của các thành phần điện tử trong xe.
Ethernet ô tô thuộc mạng lưới trong xe mang lại một số lợi ích
- Giảm trọng lượng và chi phí cáp so với các dải cáp CAN/LIN truyền thống
- Tăng tốc độ dữ liệu và lưu lượng thông qua việc tổng hợp nhiều xe buýt CAN thành một liên kết trung tâm
- Giao tiếp thấp trễ với độ trễ tối thiểu
- Thuận tiện trong việc tái cấu hình để duy trì kết nối liên tục
- Cho phép sử dụng lại các công nghệ phần mềm Giao thức Internet (IP) từ các ngành công nghiệp khác
- Tính mở rộng trong mạng lưới trong xe
- Tích hợp các tính năng bảo mật tiên tiến để tăng cường an ninh dữ liệu
Khám phá tích hợp Ethernet ô tô trong Cổng Telematics của iWave
Cổng Telematics đóng vai trò then chốt là trung tâm giao tiếp và xử lý dữ liệu trong kiến trúc xe hiện đại theo kiểu vùng. Kết hợp các chức năng của một cổng cũ, giúp trao đổi dữ liệu giữa các Điều khiển Điện tử (ECU) khác nhau, và một đơn vị telematics chịu trách nhiệm cho việc ghi dữ liệu, chẩn đoán, và giao tiếp mạng bên ngoài, Cổng Telematics là một thành phần linh hoạt.
Nền tảng này cho phép trao đổi dữ liệu mượt mà giữa nhiều ECU và máy chủ, đóng vai trò như một cái cầu kết nối các Mạng CAN cổ điển với mạng Ethernet ô tô, Cổng Telematics tích hợp các mô-đun kết nối không dây như LTE và Wi-Fi. Nó đứng như một khối kiến trúc cơ bản trong cảnh quan thay đổi của các ECU và kiến trúc mạng xe.
Việc giới thiệu 100BASE-T1 như một công nghệ cổng tiếp theo tiến xa hơn trong việc phát triển mạng lưới trong xe, mở ra cánh cửa cho sự tiến bộ của các hệ thống ô tô. Mặc dù có nhiều lợi ích đáng kể từ Ethernet ô tô, ngành công nghiệp vẫn mạnh mẽ trong các mạng cổ điển như CAN, làm cho việc chuyển đổi hoàn toàn trở nên không khả thi. Tương lai của cảnh quan sẽ là sự kết hợp của công nghệ truyền thống và mới, bao gồm cả ECU và Cổng dựa trên cả non-ethernet và Ethernet.
Cập thêm các bài viết mới khác của Insight TECOTEC tại đây.