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EMBEDDED 95 • FEBBRAIO • 2025 29 AUTOMOTIVE ETHERNET | IN TEMPO REALE te lo sviluppo di caratteristiche sempre più avanzate dei veicoli come, per esempio, i sistemi di parcheggio automatico e i veicoli a guida completamente autono- ma. Lo standard Ethernet IEEE 802.3 garantisce una velocità molto alta ma, almeno agli inizi, esso non po- teva garantire i rigorosi requisiti richiesti nel settore automobilistico e riguardanti la latenza, la larghezza di banda, i casi di congestione, per cui le applicazioni in tempo reale non erano assicurate. Ethernet tradi- zionale può dare luogo a molte interferenze, special- mente per le applicazioni automobilistiche. Pertanto sono state utilizzate alcune parti dello standard IEEE 802.3 Ethernet con parti di altri standard. Il cavo a quattro coppie unidirezionali è stato sostituito da un cavo UTP bidirezionale a singola coppia e le maggiori novità avvengono nel livello fisico con la tecnologia Broadcom BroadR-Reach. L’adozione di Ethernet nel settore automobilistico è stata favorita dal fatto che è già lo standard per le reti locali (LAN) in vari settori. Questo significa che è una tecnologia ben consolidata, affidabile e con un’ampia base di supporto. Con tale protocollo sono possibili diverse soluzioni all’avan- guardia, finalizzate alla guida sicura e affidabile, per esempio vengono assicurati i seguenti sistemi: -- sistemi di intrattenimento, come la navigazione satellitare e gli apparati audio; -- sistemi di sicurezza avanzati, come la frenata au- tomatica d’emergenza e il controllo della velocità di crociera; -- sistemi di diagnostica, che controllano in tempo reale le prestazioni del veicolo, identificando in tempo gli eventuali problemi e comunicandoli all’assistenza; -- sistemi di localizzazione, che forniscono informa- zioni sulla posizione, sulla velocità e direzione del veicolo. Anche se i vari standard sono abbastanza robusti, essi si evolvono in continuazione, con idee e proposte più innovative ed efficienti. I vari processi di standardiz- zazione nel mondo sono svolte da diverse associazio- ni, assieme a quelle di approvazione, che implicano le procedure di test condivise per garantire la perfet- ta azione dei protocolli da parte dei comitati tecnici. L’Automotive Ethernet è una specie di rete Ethernet con il livello fisico adattato al settore automobilistico. Esso consente un notevole risparmio anche perché, nella maggior parte dei casi, la trasmissione dei dati non avviene attraverso cavi ma mediante speciali tra- smettitori che soddisfano i requisiti di compatibilità elettromagnetica e di immunità automobilistica, con una alta velocità di trasmissione e una alta sicurezza informatica. Le differenze tra Ethernet tradizionale e Automotive Ethernet sono, come già detto, nel livel- lo fisico. La comunicazione avviene tramite IP ed è ottimizzata, ma i ricetrasmettitori e i cavi sono diver- si, poiché utilizza un singolo doppino intrecciato con comunicazione full duplex. È necessario, quindi, che i veicoli implementino un hardware progettato appo- sitamente per l’Automotive Ethernet. L’IEEE 802.3bw (100BASE-T1) è un nuovo protocollo di comunicazio- ne a livello fisico sviluppato proprio per le applica- zioni automobilistiche. Ha una velocità di comunica- zione di 100 Mbps su un cavo a singolo doppino ri- torto non schermato. Con alcune speciali tecniche il protocollo riduce le interferenze elettromagnetiche e i costi, dal momento che il sistema pesa di meno, per una efficienza migliore relativamente alle spese di carburante. Il 100BASE-T1 è full duplex e la trasmis- sione e la ricezione avvengono sullo stesso doppino, come mostrato in figura 2. Esso utilizza una topologia punto a punto che collega direttamente due nodi. A differenza della Ethernet tradizionale (100Base-Tx), il 100Base-T1 è un segnale full duplex; quindi, lo stesso doppino intrecciato trasporterà un segnale bidirezio- nale da un Master a uno Slave. Osservando il segnale con un oscilloscopio non è possibile distinguere i se- gnali che provengono dal Master e dallo Slave, poiché essi viaggiano contemporaneamente. I nuovi protocolli per il settore automobilistico offro- no una serie di vantaggi significativi, primo tra tutti i costi bassi per la trasmissione di grandi quantità di dati. Questo è un fattore importante per i costruttori automobilistici, che devono sempre tenere sotto con- trollo i costi di produzione. Essi sono molto versatili e possono essere adattati a diverse esigenze e possono collegare una varietà di sistemi e componenti in un veicolo, dai sistemi di sicurezza avanzati ai sistemi di intrattenimento. Inoltre possono essere utilizzati per reti di diverse dimensioni e complessità, risultando idonei a qualsiasi tipologia di mezzi di trasporto. I vantaggi offerti da Automotive Ethernet sono nume- rosi rispetto ai tradizionali protocolli di comunicazio- ne automobilistica, ma esso deve essere attentamente progettato e messo a punto per ottenere il massimo potenziale. Con la continua evoluzione della tecnolo- gia automobilistica, Automotive Ethernet è destinato a diventare una componente fondamentale dei veicoli del futuro.