イーサネットベースの通信は、クラウドサービスやコンシューマー製品との統合に、高い柔軟性と高帯域幅を提供します。
車載イーサネットは、車載のユースケースに適応した物理層を備えたイーサネットネットワークの一種です。ケーブルのコストは、高度なPHYトランシーバを使用することで削減され、車載用条件での車載用電磁両立性およびイミュニティ要件に対応できるシステムを提供します。従来の車載ネットワーク技術よりも高いボーレート通信を可能にし、他の業界のインターネットプロトコル(IP)ソフトウェア技術を直接再利用したり、車載用途、機能安全、サイバーセキュリティなどに適合させたりすることができます。
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車載イーサネットは、自動車業界の未来を形作るコネクティビティ、オートメーション、電動化のトレンドをサポートするのに適した、堅牢で柔軟な通信インフラストラクチャを提供します。
イーサネットは、先進運転支援システム(ADAS)、インフォテイメントシステム、その他の車載電子機器によって生成されるデータ量の増加を処理するために不可欠な高速データ伝送を提供します。
イーサネットネットワークは、車両システムがより複雑になるにつれて、追加のデバイスやより高いデータレートに対応するために簡単に拡張できます。
イーサネットは、エラーの検出と訂正、冗長性、重要なデータの優先順位付けなどの機能により、従来の車載ネットワークプロトコルと比較して信頼性が向上しています。
イーサネット技術は広く使用されており、標準化されているため、独自の車載ネットワークソリューションと比較して、コンポーネントやインフラストラクチャのコストが削減されます。
イーサネットはIPベースの通信プロトコルと互換性があるため、クラウドベースのアプリケーションや無線アップデートなど、外部ネットワークやサービスと車両システムを簡単に統合できます。
TSN(Time-Sensitive Networking)のサポートは、自動運転や車車間通信などのリアルタイムアプリケーションに不可欠な、正確なタイミングでの決定論的通信のためのイーサネットの拡張です。
イーサネットと車載イーサネットの違いは、物理層にあります。これらの層の上位の通信は、他のイーサネットタイプと同様にIPです。物理層は自動車のユースケースに合わせて最適化されており、100Base-T1と1000Base-T1は標準イーサネットとしてスイッチドネットワークですが、PHYトランシーバーとケーブルは異なり、デュアルツイストペアではなく、全二重通信を備えた低コストのシングルツイストペアを使用しており、ニーズに応じてシールド(STP)またはシールドなし(UTP)ツイストペアにすることができます。10Base-T1S もシングル ツイストペアですが、スイッチド ネットワークではなく、マルチドロップ バス(CAN など)です。
これは、多くの自動車OEMがSAE J1962診断ソケットへの接続に使用する診断オーバーIP(DoIP)とは異なり、標準の100Base-TXイーサネット、4線式、デュアルツイストペアです。
電子制御ユニット(ECU)間の通信はより複雑になり、自動車のソフトウェア機能の増加に伴い、ネットワークスループットの帯域幅が増加しています。イーサネットベースの通信は、クラウドサービスやコンシューマー製品との統合に、高い柔軟性と高帯域幅を提供します。また、より複雑な標準やプロトコルのセットが増加する可能性がありますが、専用の車載ネットワークよりもスケーラブルです。同じ通信ソフトウェアを使用しても更新が容易になります。
BroadcomがBroadR-Reachとして開発し、 その後OPEN Alliance SIG によってIEEE 100Base-T1として標準化された車載イーサネットの最初のバージョンは、100Mビット/秒のボーレートを備えています。その後、1000Base-T1は1Gbit/秒で標準化され、10Base-T1Sは10Mbit/秒をサポートする低コストの物理層を提供する最新の製品で、FlexRayやCANバスの高ボーレートバージョンに代わるものとなっています。イーサネットの複数のボーレートを同じアーキテクチャ上で一緒に使用でき、異なるプロトコルの複雑なゲートウェイを使用できるため、特定のE/Eアーキテクチャの寿命全体にわたってスケーラビリティが容易になります。
車両ネットワークに関する情報は、安全関連または法律で定められたものもあれば、ドライバーの快適性や利便性に関するものもあり、重要度が混在しています。安全関連情報と非安全関連情報を同時に伝達する必要があるため、そのようなデータを処理および提示するための要件とネットワーク設計が発生します。イーサネット・ネットワークは、ネットワーク設計者に新たな構成手法を提供します。さまざまなレベルのプロトコル、方法、および要素を使用して、同じ物理ネットワーク上で複数のタイプのデータを許可しながら、優先度の高いデータ、信号、およびサービスを迅速に利用できるようにすることができます。
従来の車載通信プロトコルと比較して、車載イーサネットには多くの利点がありますが、その可能性が十分に活用されるように、正しく設計されていなければなりません。OEMのネットワーク設計エンジニアは、設計に関するルールや標準に従ってネットワークを設計します。これらのルールや標準には、「システム設計のシナリオでどの保護機能を使用するか」などが規定されています。オートモーティブ・ソフトウェア・ソリューションは 、設計モデルの設定を支援し、設計者が問題に気づくための整合性チェックを可能にし、ネットワークが設計上正しく、ソフトウェア構成出力に一貫して記述されていることを確認します。
