EON_635

EON EWS n . 635 - NOVEMBRE 2019 16 all’interno della più ampia archi- tettura Ethernet. Essi aggregano i dati dei sensori e li inoltrano a uno o più sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS)/ processori di guida automatizza- ta (AD), dove vengono prese le decisioni e i conseguenti coman- di del veicolo vengono trasmessi attraverso la rete ad alta velocità ai gateway delle singole zone. Qui, i gateway inoltrano i coman- di alle unità di controllo tramite Ethernet o reti di vecchio tipo. La sicurezza è la priorità Un’ampia gamma di sensori, come il radar, il lidar e le te- lecamere ad alta risoluzione, raccolgono costantemente dati sull’ambiente circostante e sono collegati via Ethernet al gateway. Gli ingegneri automobilistici si affidano al time-sensitive net- working (TSN) per la comunica- zione tra domini e le funzionalità in tempo reale. Il TSN garantisce la prioritizzazione desiderata del traffico di rete inmodo che le fun- zioni critiche per la sicurezza non possano essere bloccate da al- tre attività, come ad esempio un flusso di dati proveniente dal do- minio dell’infotainment. Nel caso di una telecamera posteriore, un segnale che rileva un oggetto che ostacola un ulteriore movi- mento di retromarcia viene in- viato al gateway tramite un cavo Ethernet da 100 Mbit. Il gateway aggrega tutti i dati in entrata in un grande flusso di dati e li invia in tempo reale al server ADAS/ AD tramite un collegamento Ethernet da 10 Gbit. Qui il soft- ware decide in merito al segnale proveniente dalla telecamera po- steriore. Un comando di frenata viene quindi inviato all’unità di controllo del freno, che a sua volta aziona i freni per arrestare il veicolo. L’inoltro del segnale pro- veniente dalla telecamera poste- riore ha la priorità in modo che le funzioni critiche non possano essere interrotte da un traffico di rete non critico. L’elevato livello di sicurezza richiesto è garantita dal concetto di controllo del ga- teway multizona, che utilizza la ridondanza per creare una rete N ell’arco di una sola generazio- ne, l’elettronica e la tecnologia dei processori hanno cambiato quasi tutti gli aspetti delle nostre vite, in particolare l’ingegneriz- zazione dei veicoli. L’elettronica, i software e la potenza di elabo- razione hanno trasformato non solo il modo in cui funzionano i nostri veicoli, ma anche il modo in cui li percepiamo, più come computer mobili che come mac- chine. Secondo un rapporto di McKinsey & Company , tra il 2010 e il 2016, il numero di linee software di codice (SLOC) nelle auto moderne è aumentato 15 volte, da 10 milioni a circa 150 milioni. Si prevede che la quota media di software nel contenuto complessivo del veicolo dovreb- be crescere a un tasso annuo composto dell’11%, passando dall’attuale 10% per un’auto di grandi dimensioni (circa 1.220 dollari) al 30% (circa 5.200 dol- lari) nel 2030.[1] L’elaborazione dell’enorme quantità di dati ge- nerati da un gran numero di sen- sori per far fronte alla crescente interconnessione e automazione dei veicoli richiede un’elevatissi- ma potenza di calcolo, larghezza di banda e velocità.La connettivi- tà di rete mobile 5G mira a colle- gare tutto ciò che ci circonda ad una rete dati che offre la velocità e il tempo di risposta necessari per consentire il pieno utilizzo delle capacità dei veicoli a guida autonoma. Le aziende di semi- conduttori stanno attualmente sviluppando nuovi microproces- sori che consentono velocità di trasmissione dati con larghezze di banda elevate fino a 10 Gbps e oltre per le architetture di veico- li multizona. Questo trasformerà i veicoli da computer mobili in centri dati su ruote e consentirà ai veicoli a guida autonoma di prendere decisioni complesse in tempo reale. L’emergenza dell’Ethernet automotive A fronte dell’inadeguatezza del- le reti automotive esistenti per la gestione delle esigenze dei vei- coli del futuro, Ethernet è emerso come il protocollo più importante per la trasmissione dati ad alta velocità. Le esigenze in materia di velocità di trasmissione dati sono in costante crescita, dando maggiore rilievo alle soluzioni di sicurezza a più livelli e alle inter- facce necessarie per collegare senza soluzione di continuità l’hardware, il software e i sistemi di cablaggio di interconnessione. Ethernet è una tecnologia matu- ra, stabile e collaudata che offre alte velocità e sicurezza, in tal modo riuscendo ad affermarsi come standard. Tuttavia, le ar- chitetture Ethernet devono fun- zionare in condizioni molto più gravose nei veicoli rispetto alla maggior parte delle implementa- zioni Ethernet convenzionali. Per questo, tali reti devono essere molto più robuste perché sono esposte a temperature estreme, umidità, acqua, vibrazioni e urti e devono resistere a significative interferenze elettromagnetiche (EMI). Il passaggio al multizona La distribuzione dei dispositivi elettronici ed elettrici del veicolo in diverse zone consente di in- tegrare i vecchi protocolli di co- municazione delle autovetture, come le reti CAN e LIN, e nuovi standard nell’architettura del vei- colo basata su Ethernet. Speciali gateway costituiscono l’interfac- cia tra i vecchi dispositivi ECU e le reti Ethernet in evoluzione a bordo del veicolo, facilitando le varie comunicazioni di protocollo L’architettura di veicoli multizona integra i vecchi protocolli di comunicazione e sfrutta le capacità di time-sensitive networking per la massima sicurezza e affidabilità Ottenere prestazioni elevate nelle reti automotive I nuovi microprocessori consentono la trasmissione dati con elevata larghezza di banda fino a 10 Gbps e oltre con architetture multizona (Fonte: Molex) JOE STENGER J OE S TENGER , G LOBAL P RODUCT M ANAGER , I N - VEHICLE N ETWORKING , G ATEWAY AND S WITCH S OLUTIONS , M OLEX A LEX B ORMUTH , D IRECTOR B USINESS D EVELOPMENT C ONNECTED M OBILITY S OLUTIONS , M OLEX A TTUALITÀ