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26 Elektronik automot ive Bordnetze VerBindungstechnik dem widerspricht die Verwendung von abgeschirmten Kabeln mit zwei oder vier Adernpaaren dem Ziel Gewicht zu sparen Die Automobilindustrie standardisierte eine Lösung mit einem einzelnen verdrillten Adernpaar was neue PHY-Technologien erforderlich machte die alle Anforderungen einer Kommunikationsverbindung im Automobilbereich erfüllen Dies führte zur Entwicklung der xBASE-T1-Ethernet-Standards für den Automobil bereich T1 steht für ein einzelnes verdrilltes Adernpaar Für ECU-Verbindungen werden unterschiedliche Datenraten unterstützt Darüber hinaus wird der Übergang zwischen verschiedenen Geschwindigkeitsstufen durch viel einfachere Geräte be wältigt Switches Dadurch lässt sich die Anzahl teurer Gateways reduzieren Obwohl die Zonenarchitektur eine breite Plattform für alle Netz werktechno logien bietet gibt es weiterhin Probleme bei der Anpassung an eine homogene Netz werk architektur der Bootzeit der Latenz und dem Durchsatz Da etwa 90 Prozent der Netzwerk knoten mit Raten von bis zu 10 Mbit s arbeiten können viele Netzwerk techno logien für Fahrzeuge die früher ausreichend waren jetzt nicht mehr den erforderlichen Durchsatz erreichen [4] Diese Einschränkungen behindern die reibungslose Inte gra tion fort schritt licher Systeme im Fahrzeug Darum steigt die Nachfrage nach kreativen Lösungen die kurze Reaktionszeiten gewährleisten und die Gesamtleistung erhöhen Effektive Implementierung von 10BASE-T1S Durch die Erweiterung von Ethernet auf den Edge Node verfügt das System über ein robustes Netzwerk und die Paketübertragung wird vereinfacht 10BASE-T1S ist ein integrierter Bestandteil der IEEE-802 3-2022-Sammlung von Ethernet-Spezi fika tionen OEMs haben begonnen diese Ethernet-PHY-Technologie zu implementieren mit dem Ziel sie bis 2025 auf den Markt zu bringen Die Arbeitsgruppe OPEN One-Pair Ether-Net Alliance hat ihre Spezifikationen zur Erweiterung des IEEE-Standards definiert um die weit verbreitete Einführung von Ethernet in der Automobil industrie zu fördern Wie andere Verbindungstechnologien für die Automobilindustrie kann 10BASE-T1S in Multidrop-Modus-Konfigurationen betrieben werden 10BASE-T1S verwendet zusätzlich zu Carrier Sense Multiple Access mit Collision Detec tion CSMA CD eine neue Buszugriffstechnik namens Physical Layer Collision Avoidance PLCA um Buskollisionen zu vermeiden PLCA stellt sicher dass die Latenz innerhalb vorhersehbarer Grenzen bleibt während Durchsatz und Netzwerkeffizienz erhöht werden Bild 2 Die Verwendung von 10BASE-T1S in einigen gängigen systemkritischen An wendungen reduziert die Komplexität und ermöglicht eine schnellere und effizientere Daten über tragung in Fahrzeugen Zu diesen erweiterten Systemvorteilen gehören Kosten senkung erhöhte Sicherheit ein einheitlicher Kommunikationsmechanismus ohne die Notwendigkeit komplexer Gateways und die Option der Stromversorgung über Datenleitungen Dies gewährleistet die reibungslose Integration in die kommende Generation softwaredefinierter Fahrzeuge Die AD330x-10BASE-T1S-Produkte von Analog Devices erfüllen den Standard IEEE 802 3-2022 Die AD330x-10BASE-T1S-E2B-Produkte Ethernet to Edge Bus mit Fernsteuerungsprotokoll RCP Remote Control Protocol sind für den Betrieb im Remote-Node-Modus ausgelegt benötigen keinen lokalen Mikrocontroller und bieten eine vollständige Hardwarelösung So kann Software aus den Edge Nodes entfernt werden Das Ethernetbasierte E2B-Protokoll stellt in Kombination mit dem integrierten Hardwarebeschleuniger für Low Complexity Ethernet LCE eine effi ziente Möglichkeit der Kommunikation zwischen einer zentralen ECU und Sensoren oder Aktuatoren dar Diese fortschrittliche Lösung ermöglicht OEMs die vollständige Softwarekontrolle da sie in einem Zonencontroller oder einer zentralen Steuer einheit zentralisiert ist Dies verkürzt die Testund Entwicklungszeit was letztlich in niedrigeren Systemkosten resultiert ADI-E2B-Transceiver unterstützen Funktionen wie IEEE 802 1AS Open Alliance TC10 TC14 10BASE-T1S Sleep Wakeup Topo logie erkennung um eine intelligente Lösung mit Zeitsynchronisation im gesamten Fahrzeug zu bieten sowie Energiesparmodi und einen einfachen Diagnoseprozess Zonenarchitektur – flexibel und skalierbar Der Übergang von der bestehenden automobilen domänenbasierten Konstruktion zur Zonenarchitektur ist ein bedeutender Fortschritt in der Automobilindustrie Die Zonenarchitektur bietet eine höhere Flexibilität und Bild 2 Beispiel für eine Zonenarchitektur Bild Analog Devices