Para admitir nuevas características automotrices y mantener baja la complejidad del sistema, los OEM se están alejando de las soluciones basadas en dominios y se están acercando a las arquitecturas zonales. Muchas de estas nuevas arquitecturas se basan en la adopción generalizada de Ethernet en vehículos, y el estándar Ethernet 10BASE-T1S recientemente lanzado fue un cambio de juego en la expansión y unificación de esta red. Esta semana, Microchip anunció el lanzamiento de sus primeros transceptores 10BASE-T1S PHY calificados para automóviles.

Los nuevos dispositivos 10BASE-T1S de Microchip tienen como objetivo simplificar las arquitecturas zonales automotrices. Imagen utilizada cortesía de Microchip

En este artículo, analizaremos por qué el estándar 10BASE-T1S se ha considerado durante mucho tiempo el eslabón perdido para la comunicación automotriz y cómo los nuevos PHY de Microchip aprovechan este nuevo estándar IEEE Ethernet.

Ethernet: una clave importante en la transición a arquitecturas zonales

A diferencia de las arquitecturas de dominio, donde los dispositivos se agrupan por función, las arquitecturas de zona agrupan los dispositivos por ubicación física. Cambiar a una arquitectura zonal reduce significativamente la complejidad del sistema. Al agrupar los dispositivos espacialmente, los OEM pueden reducir la cantidad de unidades de control electrónico (ECU) en el vehículo y la cantidad de cableado.

Arquitectura zonal automotriz. Imagen utilizada por cortesía de Analog Devices

Ethernet es la clave del éxito de estas nuevas arquitecturas de zona. Como medio de transmisión comprobado, Ethernet admite escalabilidad, múltiples niveles de velocidad y una arquitectura basada en servicios. También ofrece cerraduras de seguridad y seguridad completamente desarrolladas. Además, Ethernet tiene un modelo de interconexión de sistema abierto (OSI) claramente definido y bien entendido, lo que facilita la gestión de la complejidad dentro de la red automotriz.

¿Qué es el estándar Ethernet 10BASE-T1S?

En el ámbito de Ethernet, el estándar Ethernet 10BASE-T1S representa una mejora significativa con respecto a los estándares anteriores.

El objetivo principal de esta tecnología es facilitar la transmisión determinista y sin colisiones en una red multipunto. Con este fin, una de las características clave de 10BASE-T1S es la implementación de la prevención de colisiones en la capa física (PLCA). Esto significa que se puede utilizar el ancho de banda completo de 10 Mbps sin riesgo de colisión de datos, lo que lleva a operaciones de red más eficientes.

Topología de bus 10BASE-T1S. Imagen utilizada por cortesía de Analog Devices

10BASE-T1S admite un esquema de arbitraje que otorga a cada nodo acceso determinista a los medios de la red dentro de un período de tiempo específico. Esta función garantiza que todos los nodos de la red puedan acceder a los medios, lo que garantiza una comunicación de red fluida y eficiente.

En un contexto automotriz, el estándar Ethernet 10BASE-T1S permite que los bordes de la red usen Ethernet y el Protocolo de Internet (IP) para comunicarse de manera efectiva con el resto de la infraestructura de la red. Esta integración simplifica la arquitectura de la red y hace que la comunicación dentro de la red sea más directa y eficiente.

Microchip amplía la compatibilidad con 10BASE-T1S

Para respaldar el futuro de los sistemas 10BASE-T1S, Microchip Technology anunció recientemente el lanzamiento de una serie de nuevos dispositivos 10BASE-T1S calificados para automoción. La nueva cartera de dispositivos 10BASE-T1S de la empresa incluye los PHY LAN8670, LAN8671 y LAN8672.

Con soporte para 10BASE-T1S, los dispositivos LAN8670/1/2 (hoja de datos adjunta) pueden transmitir y recibir datos a una velocidad de 10 Mbit/s sobre un solo par balanceado de conductores. Esta característica permite una transmisión de datos eficiente, incluso en entornos donde el espacio y los recursos son limitados. Los dispositivos también pueden conectar varios PHY a un segmento mixto común. Esto no solo reduce el peso y los costos de implementación al requerir menos conectores, cables individuales y puertos de conmutación, sino que también simplifica la implementación para aplicaciones automotrices.

Diagrama de bloques interno del LAN8670/1/2. Imagen utilizada cortesía de Microchip

Se dice que estos dispositivos cuentan con un rendimiento mejorado de EMC/EMI para ayudar a cumplir con los estrictos estándares para entornos automotrices. Otras características incluyen soporte para redes sensibles al tiempo (TSN) y calificación AEC-Q1000 Grado 1.

Microchip espera que esta nueva serie ayude a simplificar el diseño de redes Ethernet de gran alcance comunes a las arquitecturas zonales.