La spinta verso la mobilità autonoma e connessa sta ridefinendo drasticamente l'architettura dei veicoli come la conosciamo noi oggi. L'auto diventerà un "data-center su ruote", in grado di collegare il cloud al dispositivo, caratterizzata dal software e non più dalla meccanica. La tecnologia Ethernet fornisce il livello fisico per consentire la migrazione della rete all'interno del veicolo verso l'elaborazione centralizzata ad alte prestazioni con ECU zonali.
Tuttavia, la tendenza verso questa rete omogenea di veicoli basati "completamente su Ethernet" fornisce anche una soluzione a un'altra sfida ancora più importante per il settore automotive: i cablaggi. Oggi, i veicoli di fascia alta richiedono fino a 5 km di cavi e ciò fa dei cablaggi il terzo elemento più costoso e più pesante di un veicolo, dopo il motore e il telaio. Il settore, non soddisfatto della capacità della tecnologia Ethernet di trasportare dati multi-applicazione su un unico cavo, ha fatto un ulteriore passo avanti e ha definito nuove specifiche Ethernet PHY IEEE per ridurre a uno solo il numero di doppini intrecciati all'interno dei cavi Ethernet. È così che è nata la tecnologia "Single Pair Ethernet" o SPE in breve.
I vantaggi della tecnologia SPE non vanno solo a beneficio del settore automotive, poiché il passaggio verso l'elaborazione centralizzata trova eco in numerosi mercati cloud-to-edge, come le reti di automazione industriale e l'IoT.
Un'unica tecnologia di trasmissione dati per consentire l'accesso a tutti i dispositivi
Basta porsi la domanda: "La connettività di rete trarrebbe vantaggio dalla riduzione di peso, costi e complessità d'installazione?" La risposta è semplice, vero?
La tecnologia Ethernet è ideale per offrire ricetrasmettitori di livello fisico intercambiabili, come quelli coassiali, a 2 o 4 coppie ritorte e in fibra, solo per citarne alcuni. Nei prossimi anni la tecnologia SPE diventerà sicuramente comune in moltissime applicazioni e mercati diversi.
La tecnologia SPE non è utile solo nei cablaggi del settore automotive.
Quindi quali sono le principali differenze a livello di PHY per la tecnologia Single Pair Ethernet?
Apparentemente, l'uso della tecnologia SPE richiede un compromesso, rappresentato dalla portata ridotta dei cavi, come mostrato nei grafici di confronto. Tuttavia, questa caratteristica ha più a che fare con le esigenze del settore automotive che con la tecnologia in sé. La lunghezza massima dei cavi necessari sulle automobili è pari a 15 metri, quindi perché attenersi a specifiche più stringenti in termini di lunghezza quando si deve comunque far fronte ad altre rigorose sfide ambientali? I fornitori, come Microchip Technology, hanno dimostrato che con i dispositivi SPE è possibile ottenere una portata molto più estesa, simile ai 100 metri a cui siamo abituati con i comuni cavi Ethernet.
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Ricetrasmettitori PHY 1000BASE-T e 1000BASE-T1 a confronto |
Ricetrasmettitori PHY 100BASE-TX e 100BASE-T1 a confronto |
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La tecnologia 10 Mbps IEEE 802.3cg 10BASE-T1S è un tipo leggermente diverso di Single Pair Ethernet. Non solo trae vantaggio dall'utilizzo di un singolo doppino intrecciato, ma offre connettività con topologia bus, oltre alla convenzionale topologia commutata point-to-point. Il collegamento di dispositivi su un bus comune offre ulteriori riduzioni dei costi di sistema, diminuendo il numero di PHY e cablaggi necessari nella rete (sotto). È possibile supportare fino ad almeno 8 dispositivi (PHY) sul bus condiviso da 10 Mbps fino a una lunghezza massima di 25 metri.
Inoltre, la tecnologia 10BASE-T1S è deterministica, poiché evita intrinsecamente le collisioni tra i dispositivi che tentano simultaneamente di trasmettere sul bus, grazie a un metodo noto come PLCA (Physical Layer Collision Avoidance).
Gamma completa delle soluzioni di rete Single Pair Ethernet di Microchip
Microchip è un fornitore leader affermato e apprezzato in vari mercati finali, tra cui industriale, di data center e informatica, automotive, delle comunicazioni, delle applicazioni di consumo e aerospaziale.
Dopo aver fornito i primi dispositivi Ethernet di livello industriale e automotive sul mercato, continuiamo a innovare ed estendere la nostra gamma diversificata di prodotti, ottimizzata grazie alla nostra politica "No End of Life".
Le nostre soluzioni Single Pair Ethernet forniscono ai progettisti la differenziazione, le prestazioni e il supporto per avere successo.
• Soluzioni di sistema flessibili e scalabili
• PHY e modalità di attivazione/disattivazione a corrente ridotta
• Package di dimensioni inferiori
• Portata del cavo estesa
• Supporto di sicurezza
• Soluzioni adatte alla sicurezza funzionale
• Temperature ambiente fino a +125 °C
• Supporto completo di software e strumenti
• Servizi di progettazione LANCheck®