更大带宽、更低的延迟和更轻的重量,这是Ubersystem;开放(一对Ether-Net)联盟以太网为汽车、航空航天和更多!6月12日th2018我和史蒂芬·杰克逊(史蒂夫)Keysight植物的解决方案集团关于为什么汽车以太网是高级驾驶员辅助系统的最佳解决方案,ADAS,力量训练,身体电子、和信息娱乐,其发展是最好的与周围的帮助下,对时间敏感的网络! (乔布斯参与原始IEEE对以太网标准802.3房颤;汽车以太网极限是5瓦,IEEE 801.3蒲式耳)[1]。
汽车以太网标准IEEE 802.3 bw,即通常称为BroadR-Reach或部分基于其Broadcom开放联盟特殊利益集团的根。即使用一个单一的无屏蔽的双绞线对,而不是四个双绞线中发现其他大多数以太网版本。如果所有的信号布线在车辆与BRR标准,将节省大约80%的线束体重[1]和大部分劳动[2]。本标准允许多个供应商把这个无处不在的跨多平台:安全系统,汽车,工业设备,无人驾驶飞机,甚至飞机。BRR长度有限,10米与一般传统有线以太网的100相比,但史蒂夫说,不是一个问题,因为一个典型的车辆符合在这些距离。
史蒂夫说尽管即适用于很多车辆系统,第一个区域是普遍接受的娱乐。遗留技术是广泛使用的关键任务的车辆控制的地区,尽管汽车以太网可以最终工作更好、更快!由于成本的好处,汽车以太网已经开始进入区域所主导可以,林,FlexRay和大多数。[1]
可以是一个确定性系统。像联邦快递,你知道当一个消息到达一个确定性系统[1]。一个确定性系统,给定一个特定的输入,总是有一个可预测的输出,即有一个独特的输入事件,输出事件[1,3]。与以太网标准,落实听(时间敏感的网络),以太网可以确定的。听在OSI层2,实现开放系统互连、模型(图1)[4 - 6]。听是可伸缩的,可用于几乎任何车辆功能[10]!,但仍有数百万行代码的林,Flexray,大多数等[7]。行业不能改变很快,因为惯性的编码和部署系统需要充分审查规模生产使用[1]。史蒂夫说,确定技术将削弱的感知优势遗留汽车零部件。随着时间的推移会发生因为伟大的惯性体积的遗留技术制造。 Economics will drive implementation of an Ethernet-enabled wiring harness with TSN, Time-Sensitive Networking. [1]
图1所示。开放系统互连模型
史蒂夫·杰克逊提到听是下一个进化从真空断路,音频视觉连接,帮助安排信息数据包,实现低延迟和决定论在汽车以太网。(这个词在这个意义上引用最坏延迟或延迟,而不是平均[1,17、18])。时间是非常重要的在一个确定性系统。史蒂夫告诉我,IEEE真空断路集团已经成为IEEE听集团2012年[8],因为真空断路并不意味着时间意识到网络。他引导我的一些文章,Volker高尔的模拟设备,IEEEbeplay官方免费下载听集团新罕布什尔大学实验室互操作性,Broadcom和其他人在听写道[9到18]。听的第二层实现OSI(图1),允许调度的数据所以可以有一个没有碰撞和接收到的数据在正确的时间正确的开关。有一组IEEE 802.1次级标准,可用于实现听,但不是所有必须实现(1、12、16)。
数据包可以冗余的信息总是到达(IEEE 802.1 cb)。无缝冗余确保发送相同的消息由两个或两个以上的不同路径[16]。当第二个消息到达时,冗余消息丢弃。通过发送多条消息,有更少的帧丢失由于拥塞和设备故障提升[9](图2)。
图2。802.1 cb消除帧复制和可靠性
听——允许大师时钟和多个大师时钟IEEE 802.1(牧师)的一个子集IEEE 1588,精确时间协议,PTP [18]。选择最好的大主时钟,最佳主时钟算法。组件成为一个更好的商品价值的方法之一是减少成本的时钟,所以有时间不断通过网络检查[9]是必要的。
鲍勃Noseworthy新罕布什尔大学的互操作性实验室在谈到听——说,“为了实现绝对最低的延迟,IEEE 802.1 qbv定义了一次了解牛头刨床,它定义了时间交通盖茨作为停止灯在不同优先级的流量流经一个开关。”[13]。Volker高尔说,时间意识到塑造者的目的是为了避免交通干扰除以以太网流量到单独的类中。这使得确保每个交通类都有一个固定时间,它使用网络[9]。因此,开关必须知道什么类的流量可以使用网络在给定的时间。实施时间意识到塑造者要求高度复杂的算法如算法用于Siemen Profitnet [15]。
听——包括调度,这是一个巨大的时间敏感性的一部分,它确保表达框架,他们需要在他们到达之前!当车在你面前停止,ADAS需要停止你的汽车,在你停止车辆。允许数据帧流流畅,循环队列和转发的帧移动(IEEE 802.1 qch) (17、18)。每个队列都有一个关联的门。根据一组队列传输帧时间尺度(IEEE 802.1 qbv) (17、18)。抢占式帧之间不合时宜的插入表达消息指定(IEEE 802.1 qbu和802.3 br)。表达饥饿可以暂停抢占式中间帧的传输,如图3所示(IEEE 802.3 br) (17、18)。
图3。预防可抢占框架表达框架IEEE 802.1 br
听,时间敏感的网络有其他可能的实现。看看所有的IEEE 802.1标准[16]。史蒂夫·杰克逊说,听使汽车以太网是动态的和确定的。由于消息总是到达时间敏感的方式,它在定义上是可靠的。它命令所需的经济效益,汽车以太网可能很快取代整个线束[1]。转换将是有趣!
汽车的理事机构以太网是IEEE[19],开放联盟[20],AVNU联盟[21]和新罕布什尔大学互操作性实验室[22]。IEEE标准,属于开放联盟都是免费的。加入无偿开放联盟是7月16日,2018年。加入AVNU联盟并不是免费的。新罕布什尔大学实验室开发了汽车的基本测试以太网的互操作性。
图4。管理机构对汽车以太网
专家说,汽车容易EMI以太网100 base-t1低于10 base - t和100年base-tx[23],但怎么可以让一个无防御的扭曲两线对这么好,能通过严格的测试吗?德州仪器多诺万波特写道,通过叠加的基本原理和具体编码和忙于计划,100年base-t1减少电磁干扰(EMI),电缆重量、成本和足迹大小相比,以太网标准10 base - t和100 base - TX。[23]。基本测试汽车以太网协议定义了新罕布什尔大学实验室和原始设备制造商(oem)的互操作性,以确定组件将符合标准。测试看看信号如何降解并注入噪声如何影响帧。测试制造商已经开发出测试包(24日)为测试协议和有很大的解码脉冲幅度调制规划3 - PAM 3 -(图5)汽车以太网信号[-]帮助麻烦——拍摄的问题,在测试中。汽车以太网使用PAM3减少操作所需的带宽双绞线信道[28],根据博通,使用PAM 3减少EMI允许一个更激进的EMC过滤成本较低,即使是低质量的输电线路[28]。
图5。3第三脉冲幅度调制(PAM)信号的汽车以太网
我们的下一篇文章中探讨了测试用于压力测试汽车以太网协议。
有很多人我想感谢他们的帮助在写这篇文章!我感谢斯蒂芬杰克逊花时间向我解释是多么神奇的确定性以太网汽车市场。谢谢你,史蒂夫。谢谢你,大卫·保罗Keysight技术让斯蒂芬杰克逊用于面试。特别感谢杰基曼奇尼罗德与施瓦茨为了鼓励我理解改变汽车以太网涉及的范围。
[1]采访斯蒂芬杰克逊,解决方案架构师植物解决方案集团Keysight技术,6月12日,2018年,诺密歇根。
[2]https://www.wired.com/2012/10/in-car-ethernet/检索(达蒙Lavrinc 10.16.12下午01:00)7月1日2018 9点等。
[3]https://en.wikipedia.org/wiki/Deterministic_system检索2018年7月1日9点等。
[4]https://www.cisco.com/c/dam/global/fi_fi/assets/docs/SMB_University_120307_Networking_Fundamentals.pdf检索2018年7月2日7:50pm等。
[5]http://ru6.cti.gr/bouras-old/WP_Simoneau_OSIModel.pdf(2006年保罗Simoneau)检索2018年7月9日,4:15pm等。
[6]https://www.computernetworkingnotes.com/ccna-study-guide/osi-seven-layers-model-explained-with-examples.html检索2018年7月9日,4:17pm等。
[7]阿里Ranjbar发表评论,LHPES, 6月12日,2018年,诺维密歇根。
[8]http://www.ieee802.org/1/pages/avbridges.html2018年7月1日(2012年11月)检索9点等。
[9]http://www.analog.com/media/en/Other/electronica/Time-Sensitive-Networking-for-Industrial-Applications-Volker-Goller.pdf检索(Volker高尔,模拟设备,2016年)7月1日2018 9点等。
[10]http://www.electronicdesign.com/industrial-automation/what-s-difference-between-ethernet-and-time-sensitive-networking检索(Volker高尔2018年5月21日)7月2日2018 3点等。
[11]http://www.analog.com/ru/technical-beplay官方免费下载articles/a76950-what-role-will-opc-ua-tsn-and-classic-industrial-ethernet-systems-play-in-the-future.html检索(Volker高尔,模拟设备)7月2日2018 3:07pm等。
[12]https://www.electronicsweekly.com/news/embedded -世界-视频-面试-模拟-设备-听-实时通讯- 2017 03/(2017年3月15日,Volker高尔、模拟设备)检索7月2日2018 3:11pm等。
[13]https://www.networkworld.com/article/3189131/lan-wan/the-growing-importance-of-time-sensitive-networks.html(Bob Noseworthy新罕布什尔大学互操作性实验室)检索7月2日2018 3:20pm等。
[14]https://www.sensorsmag.com/components/how-emerging-technologies-are-driving-inside-next-gen-cars(柯蒂斯·多纳休新罕布什尔大学互操作性实验室 5月31日,2018年7月2日)中午12:00点检索2018年3:29pm等。
[15]https://www.iol.unh.edu/sites/default/files/knowledgebase/UNH-IOL_TSN-Overview.pdf(Bob Noseworthy新罕布什尔大学互操作性实验室,11月24日2015年)检索7月2日2018 3:50pm等。
[16]http://www.ieee802.org/1/pages/tsn.html7月3日,检索2018 9:40pm等。
[17]http://www.ieee802.org/1/files/public/docs2017/tsn -法卡斯介绍- 0517 v01.pdf(Janos Farkas爱立信2017年5月15日)7月3日,检索2018 9:50pm等。
[18]https://drive.google.com/file/d/0B6Xurc4m_PVsZ1lzWWoxS0pTNVE/view(迈克尔·约青少年的Broadcom ispc 2015)检索到7月15日2018年散尽。
[19]www.ieee.org检索2018年7月16日3:50pm等。
[20]http://www.opensig.org/检索2018年7月16日3:40pm等。
[21]http://avnu.org/检索2018年7月16日7:50pm等。
[22]https://www.iol.unh.edu/检索2018年7月16日,8点等。
[23]http://www.ti.com/lit/wp/szzy009/szzy009.pdf(多诺万·波特系统工程师,德州仪器2018)检索7月25日,2018年,调查表等。
[24]罗德与施瓦茨研讨会恩斯特弗莱明博士提出的汽车以太网测试经理示波器和Alyssa困难,示波器的销售专家,5月18日th2018年,菲尔德,MI。
[25]Teledyne LeCroy汽车以太网测试研讨会提出的迈克·赫兹领域应用工程师Teledyne LeCroy 5月23日,2018年,法明顿山,MI。
[26]Keysight &技术科技的一天开放的房子,6月12日th2018年,诺密歇根。
[27]美国泰克汽车以太网测试网络研讨会提出的有德梅塔,产品经理,美国泰克汽车部门集团与美国泰克汽车解决方案。
[28]http://ieee802.org/3/1TPCESG/public/BroadR_Reach_Automotive_Spec_V3.0.pdf检索2018年7月20日,10点等。