רשת אתרנט במכוניות: האתרנט ממשיך להתקדם - על גלגלים

רשת אתרנט במכוניות: האתרנט ממשיך להתקדם - על גלגלים
מאת: צבי שחם, 14.12.15, 01:40
 
פרוטוקול האתרנט הוותיק מתקדם בכיוון חדש – רשת אתרנט בכלי רכב: תקני האתרנט החדשים, שנועדו במיוחד למכוניות ופועלים על זוג אחד של חוטי נחושת.
 
בכתבה הקודמת תיארתי את התפתחות רשתות אתרנט במרחב האלחוטי - WiFi.

בכתבה זאת אתאר כיצד פרוטוקול האתרנט הוותיק מתקדם בכוון חדש - רשת אתרנט במכוניות.
 
למה צריך בכלל רשת אתרנט במכוניות?
האיור הבא ימחיש את התשובה:


הסיבה היא: שילוב אמצעי בטיחות, דיאגנוסטיקה בזמן אמת ומערכות בידור ונתונים ברשת אחת במכוניות המודרניות.
 
כיום, ברוב המכוניות החדשות שנמכרות לצרכנים מותקנים אמצעי מיגון מסוגים שונים, כגון סנסורים לבטיחות, מצלמות היקפיות ומערכות התראה, שידועים בשם הכולל Advanced Driver Assistance System (ADAS). לזה מצטרפות מערכות המידע והבידור (Infotainment) הכוללות שימוש בתוכנות נווט (כמו Waze ואחרות), גלישה באינטרנט (כמובן לא ע"י הנהג), וכמובן אספקת מידע בידורי לכל מושבי הנוסעים ברכב.

פעם הסתפקו הנהגים בקליטת תחנות רדיו, אבל היום הנהגים והנוסעים דורשים וידיאו, משחקים וגישה לרשתות חברתיות. כמובן, ששילוב כל הנתונים עולה בקנה אחד עם הרעיון של "מכוניות מחוברות" Connected Cars ואפילו משלים אותו בצורה חלקה.
 
הפתרון לכך הוא רשת אתרנט במכונית, “Automotive Ethernet”, שמקשרת את כל האלמנטים למתג מרכזי. לכאורה פתרון פשוט ומיידי, אבל כאן טמון הקושי: כדי להקטין את המשקל, הנפח, המחברים  ותצרוכת החשמל, יצרני המכוניות דורשים חווט המבוסס על זוג חוטים אחד. אבל, כידוע לכולנו תקני האתרנט המקובלים (100/1000 Base -T) מחייבים עבודה על 2 זוגות חוטי נחושת (W4). בנוסף, הטכנולוגיה צריכה לקחת בחשבון את התנאים הקיימים במכוניות: חום, רעידות, קרינה, אדי דלק וכו'.
 
לכן, נמצאים כעת בשלבי תקינה מספר תקני אתרנט חדשים, שנועדו במיוחד למכוניות ופועלים על זוג אחד של חוטי נחושת.
 
לאחרונה (26.10.15) אושר התקן 100BASE-T1, שמבוסס על עבודת התקינה של קבוצת IEEE P802.3bw . התקן אמור להתפרסם עד סוף 2015. ברקע לתקן פועלת קבוצה הנקראת OPEN Alliance (One-Pair Ether-Net), שמובילה אותה חברת Broadcom. היא פתחה טכנולוגיה הנקראת BroadR-Reach, שמאפשרת העברת אתרנט בקצב של 100 Mbps על זוג אחד של חוטי נחושת לא-מסוככים למרחק של כ-15 מטר.



הקבוצה מונה כ-250 חברות מתחומי המכוניות והטכנולוגיה. ביניהן: ברודקום (המייסדת), BMW, רנו, טויוטה, פולקסואגן, יונדאי, וולוו, GM, פריסקל, בוש ועוד.

לפי הפרסום באתר שלהם, 3 חברות כבר מספקות צ'יפים התומכים בתקן: ברודקום, פריסקייל ו-NXP (השתיים האחרונות הן כיום חברה אחת, אחרי שפריסקייל נרכשה ע"י NXP). סביר להניח, שכעת, לאחר פרסום התקן, יצטרפו עוד יצרנים, ואולי נראה מכוניות מסוג EtherCar כבר ב-2016.
 
בזה לא תם סיפור האתרנט על גלגלים, הוא רק מתחיל...
 
פעילות נוספת של קבוצה אחרת IEEE P802.3bw תבוא לידי מימוש בתקן חדש שייקרא 1000Base -T1. ניחשתם נכון, מדובר ב-1000 Mbps (1Gbps) על זוג אחד של חוטי נחושת, גם כן למרחק של כ-15 מטר בתוך מכוניות. חברת מרוול הציגה באוקטובר השנה פיתוח התואם לתקן (ראה כאן) וכנראה, שתציג גם גרסה משלה לתקן 100Base-T1 המבוססת על אותו הפיתוח.
 
עוד 2 תקנים, שמיועדים לאתרנט במכוניות, "מתגלגלים" כעת בקבוצות עבודה של IEEE:

א. P802.3bu Power over Data Lines (PoDL), שהוא המקביל ל- POE, כלומר מספק חשמל לציוד הקצה על זוג אחד של אתרנט, בכל אחד מ-2 התקנים, שהוזכרו לעיל.

ב. P802.3br - תקן שיאפשר קיום בצוותא של סוגי נתונים שונים בעדיפויות שונות באותה רשת במכונית. ראה הפרסום באיור הבא.



לסיכום, עולם הרכב עומד לפני שינוי מערכתי משמעותי, שממנו נהנה כולנו, הנהגים והנוסעים. יותר מידע, בטיחות גבוהה יותר, מערכות בידור משופרות ויישומי נהיגה חדשים, והכל בזכות פרוטוקול האתרנט הוותיק והטוב.
 
העיקר - תנו לאתרנט לנוע וסעו בזהירות.
 
מאת: צבי שחם, (בתמונה משמאל), דצמבר 2015.
zvi.shacham@gmail.com
www.zvish.com