Ethernet de automoción para periféricos IoT

La red Ethernet de automoción del futuro

Para la próxima generación de redes a bordo de vehículos, la industria del automóvil identificó a Ethernet como un candidato prometedor junto a CAN y FlexRay. Ethernet es una norma del IEEE y se utiliza ampliamente en aplicaciones industriales y de consumo. Aportará una serie de cambios al diseño y la gestión de las redes a bordo de vehículos y permitirá una reutilización significativa de componentes, software y herramientas. Ethernet está pensada para la conectividad dentro del vehículo con comunicaciones de alta velocidad que requieren subsistemas como ADAS (Sistemas Avanzados de Asistencia al Conductor), sistemas de navegación y posicionamiento, multimedia y sistemas de conectividad. Para los vehículos híbridos (HEV) o eléctricos (EV), Ethernet será una parte poderosa de la capa de arquitectura de comunicaciones que permite la conexión entre la electrónica del vehículo e Internet, cuando el vehículo forme parte de una aplicación típica del Internet de las Cosas (IoT). El uso de Ethernet para la conectividad del vehículo gestionará eficazmente la gran cantidad de datos que se transferirán entre el mundo exterior y el vehículo a través de los sistemas de comunicación vehículo a X (V2V y V2I o V2I + I) y los servicios basados en la nube para soluciones avanzadas de gestión de la energía. 

Avances en la tecnología de Ethernet para automoción

Un gran número de empresas de todo el sector llevan trabajando en la industrialización de Ethernet para automoción desde 2011 en varias organizaciones, como la OPEN Alliance, la Avnu Alliance, el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI) y la Organización Internacional de Normalización (ISO). La primera tecnología Ethernet desarrollada específicamente para uso en automoción, que permite la transmisión de 100 Mbit/s a través de cables no apantallados en vehículos -ahora denominada 100BASE-T1 y publicada en 2015 como IEEE 802.3bw- ya se introdujo en vehículos de producción en 2013. A finales de 2021, todos los grandes fabricantes de automóviles utilizarán 100BASE-T1 de serie en sus vehículos. Las tecnologías de próxima generación de 1 Gbit/s 1000BASE-T1/IEEE 802.3bp y 1000BASE-RH/IEEE 802.3bv se utilizan en serie por los primeros fabricantes de coches desde 2019.

Problemas de integración rápida

Los desarrolladores de Ethernet para automoción se enfrentan a un nuevo reto año tras año. Las especificaciones de Ethernet evolucionan tan rápidamente que, para cuando el primer vehículo de producción sale de la cadena de montaje, la norma ya está obsoleta. Las nuevas tecnologías de capa física Ethernet llegan al mercado más rápido de lo que los desarrolladores pueden comprenderlas, industrializarlas y cualificarlas para su uso en millones de vehículos de pasajeros. Las nuevas normas adoptadas admiten velocidades de datos de 10 Mbit/s y 2,5/5/10 Gbit/s (IEEE 802.3cg e IEEE 802.3ch). Y en previsión de vehículos totalmente autónomos, ya hay proyectos en marcha dentro del IEEE para normalizar velocidades de datos de más de 10 Gbit/s hasta 100 Gbit/s (IEEE P802.3cy e IEEE P802.3cz). Sin embargo, existen buses especialmente desarrollados para numerosas aplicaciones de automoción, como el bus A2B, que son capaces de mitigar este problema. Especialmente en 2020, la rápida introducción de la versión actual de Ethernet para automoción es necesaria debido a los importantes avances en el desarrollo con respecto a los enormes anchos de banda de los dispositivos IoT 5G.