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10BASE-T1S推动软件定义汽车发展的五个原因

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了解10BASE-T1S以太网如何提供新的优势,使其非常适合广泛的汽车应用,其中包括跨多个领域的传感器与执行器。

在电气化、网联化、自动驾驶与共享出行等大趋势的推动下,汽车行业目前正在经历重大转型。为了应对大势并提供相应的创新性解决方案,汽车制造商面临着快速调整其电子电气(E/E)架构的重要课题。这为整车厂在技术上同时带来了挑战和机遇,促使其改造电子电气架构并从新的收入来源中获益。

向基于区域的架构过渡

为了应对这些挑战和机遇,汽车行业正在向基于区域的架构过渡。功能域架构由于附加组件的不断添加而变得繁琐,而与其不同的是,基于区域的架构是根据物理位置而不是功能来确定连接的。这种转变显著降低了车辆中电子控制单元(ECU)的数量,同时也在极大程度上减小了线束布线的规模。此外,区域架构将硬件和软件解耦,从而实现真正的面向服务的架构(SOA)或软件定义汽车(SDV)。

以太网已成为汽车行业的一项关键技术,它可以提供广泛采用所需的可扩展性、强大的传输介质、基于服务的架构以及先进的安全与保障构建块。

10BASE-T1S的优势

10BASE-T1S规范是IEEE 802.3cg-2019标准的一部分,它填补了纯以太网的车载网络所缺失的环节。10BASE-T1S支持以太网到边缘的连接并满足基于区域的架构的需求。10BASE-T1S的独特之处之一是它能够支持多点技术。在这种总线配置中,所有节点都通过同一根非屏蔽双绞线电缆连接,每个节点仅需一个以太网PHY,从而降低了成本。它消除了传统网络技术中对于交换机或网关的需求。

该标准规定至少支持8个节点(可能更多),并允许总线长度长达 25 米。10BASE-T1S网络中可以支持数据线供电(PoDL),进一步降低电缆的复杂性与重量,并提高可靠性。

为了确保高效的网络访问,10BASE-T1S采用物理层避免冲突(PLCA)机制代替传统的CSMA/CD程序。在PLCA所采用的时间控制机制中,指定的“协调节点”发送信标来发出传输周期开始的信号。每个节点都分配有固定的传输槽,防止总线上的访问冲突同时并确保确定性最大延迟。这种方法可优化可用的10 Mbps带宽的利用率。

10BASE-T1S可轻松集成到基于以太网的网络中,并能够使用与更快的以太网相同的通信堆栈。这样就可以在整个网络中(从中央控制单元到传感器与执行器)实现统一、一致的通信,从而让使用SOME/IP等面向服务的通信方法变得非常简单。

为智能、自动驾驶和软件定义汽车铺平道路

10BASE-T1S以太网带来了一系列优势,使其非常适合广泛而多样化的汽车应用,其中包括跨多个领域的传感器和执行器。

以下五个原因解释了10BASE-T1S为何能够推动软件定义汽车的发展:

  1. 它增强了区域架构;

  2. 它可以在极大程度上减轻重量;

  3. 它支持数据线供电;

  4. 它为总线技术提供确定的网络性能;

  5. 它的无缝集成有助于推动汽车E/E架构的进步。

随着汽车行业的不断发展,10BASE-T1S在实现连接、提高效率以及为智能、自动驾驶和软件定义汽车铺平道路等方面发挥着重要作用。

点击链接,了解如何利用思博伦C2和M1这些具有灵活的端口数量,支持从10M到10G速率的单对口(SPE)接口的紧凑型设备来右箭头图标提高10BASE-T1S的采用率。

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Razvan Petre

Manager Product Management - Cloud and IP

Razvan Petre负责思博伦云及IP业务部门的时间敏感网络(TSN)产品战略。他协助设计的测试和保障解决方案可满足下一代TSN设备和网络测试需求,适用于包括汽车、工业自动化、航空航天和运营商网络在内的多个垂直行业。Razvan在测试和通信系统设计方面拥有超过15年的工作经验,并特别关注电信、汽车、工业自动化和公共部门等众多领域的性能和一致性协议测试工作。他拥有布加勒斯特理工大学的计算机科学理学硕士学位。