ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
Sep # TME square

ETNtv

Watch ECF videos

 
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

 2022  # square  (4)
TMSNet  advertisement
ETNdigi
Sep # Farnell sajt skyskrapa
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Tweet

TECHNICAL ARTICLES

Uusi INICnet ratkaisee auton verkko-ongelmat

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 25.06.2019
  • Embedded
  • Networks

Autoelektroniikan toimijat ovat viime vuosina yhdistäneet voimiaan vastatakseen ajoneuvoissa käytettävien verkkotekniikoiden nopeaan yleistymiseen. Visiona on yhtä teknologiaa soveltava verkko, joka perustuu ethernet-teknologiaan sen autoelektroniikassa osoittamien kiistattomien etujen ansiosta.

Artikkelin kirjoittaja Carmelo De Mola toimii Microchip Technologyllä markkinointi- ja myyntijohtajana.

Vaikka tämä lähestymistapa ratkaiseekin monet autoelektroniikan verkkoihin liittyvät ongelmat, se kuitenkin asettaa myös uusia haasteita esimerkiksi viihteen, audion tai akustiikan käyttökohteissa. Erityisesti audiosignaalien siirrossa on suuria haasteita, sillä siinä tarvitaan kalliita lisälaitteistoja ja ohjelmistoja. Kaikki nämä tarvittavat toimenpiteet ovat monimutkaisia ja hintavia, jolloin uhkana on riskien ja kustannusten karkaaminen käsistä ja markkinoille tulon liiallinen pitkittyminen.

Näihin uhkiin pyrkii vastaamaan uusi INICnet-teknologia, joka tarjoaa tarvittavat audio-ominaisuudet kuten useiden erillisten audio- ja videokanavien rinnakkaisen siirron laadukkaasti ja nopeasti ilman lisälaitteiden tai ohjelmistojen tarvetta. Tämän lisäksi se tarjoaa ethernet/IP- kanavan käytettäväksi esimerkiksi ohjelmistojen latausta (myös OTA- yhteydellä) ja diagnostiikkaa varten sekä välittömän yhteyden ajoneuvoverkon Automotive Ethernetin alla oleviin muihin osiin.

Miksi tarvitaan uusi avoin standardi monien jo olemassa olevien autoelektroniikan standardien joukkoon?

Vastaus löytyy, kun tarkastellaan autoelektroniikan toimijoiden suurimpia haasteita. On pystyttävä olemaan innovatiivinen alalla, jossa toisaalta pyritään omimaan kulutuselektroniikan nopeat tuotesyklit ja toisaalta pyrkimyksenä on samaan aikaan säästää kustannuksissa. Tämä tilanne on autoelektroniikassa arkipäivää.

Elektroniikan määrä on lisääntynyt nopeasti tavallisessa ajoneuvossa kuten kuvassa 1 on nähtävissä. Määrän kasvu jatkuu ajoneuvojen sähköistymisen kolmen megatrendin ansiosta, kuljettajan ajoa avustavista järjestelmistä auton itsenäiseen liikkumiseen ja lisääntyvistä yhteyksistä niin auton sisällä kuin eri ajoneuvojen ja infrastruktuurin välillä.

Kuva 1: Elektroniikan määrän lisääntyminen ajoneuvoissa prosentteina ajoneuvon hinnasta eri vuosina ja arvio tulevasta.

Tämän seurauksena suuret määrät dataa joudutaan siirtämään eri komponenttien välillä niin ajoneuvon sisällä kuin ajoneuvon ja infrastruktuurin välillä, ja nämä datamäärät ovat kasvussa kaiken aikaa. Tämä rasittaa ajoneuvon sisäisiä verkkoja, jotka ovat perinteisesti olleet domain-verkkoja kuten CAN, Flexray, LIN ja MOST kattaen erilaisia tehtäviä eri datatyypeille riippuen tietoliikenteen kaistanleveydestä ja reaaliaikaisuusvaatimuksista.

Yhä enemmän domain-arkkitehtuureja korvataan runkoverkoilla, joissa suojaamattomaan parikierteeseen (unshielded twisted pair) perustuva nopea ethernet-runkoverkko hoitaa yhteysvaatimukset. Selkeä etu tässä on se, että ethernet on hyvin tunnettua ja edullista tekniikkaa, jota useimmat suunnittelijat osaavat soveltaa helposti. Se auttaa vähentämään kustannuksia ja projektin riskejä, mutta myös nopeuttaa uusiin autoihin tarkoitettujen sovellusten markkinoille saamista.

Kuitenkin on muistettava, ettei kaikki ajoneuvoverkkojen sisällä vaihdettava data ole alun perin saatavissa pakettidatana. Otetaan esimerkiksi audiodata viihdejärjestelmässä tai akustisessa sovelluksessa kuten aktiivisessa kohinanvaimennuksessa tai matkustajien välisessä tietoliikenteessä. Tämän kaltaisten sovellusten toteuttaminen ethernet-verkolla edellyttää erillisstandardien kuten AVB:n (Audio Video Bridging) käyttöä, jolloin saadaan toteutettua kaikki audiosovellusten vaatimukset synkronoinnin, nopeuden ja luotettavuuden suhteen, jotka ovat monimutkaisia toteuttaa ohjelmistollisesti ja vaativat suurta laskentakapasiteettia jo pelkästään verkkoyhteyksien käsittelyä varten. Monimutkaisen ohjelmistopinon toteuttaminen tehokasta mikro-ohjainta käyttäen maksaa niin paljon, että kaikki verkkostandardin tuomat edut menetettäisiin.

Miten edellä mainittu ongelma voidaan välttää edullisesti käyttämällä hyväksi verkkostandardia audio-, akustiikka ja tietoviihdetoteutuksissa?

Vastaus on: käyttämällä INICnet-teknologiaa. INICnetistä on tulossa avoin ISO-standardi vuonna 2021 ja se tukee laadukkaita audio- ja videokanavia, joita hallitaan täysin INICnet-piirien tai käytettävissä olevan lean-ohjelmiston avulla niin, että verkkoliikenteen käsittelyä varten ei tarvitse tehdä mitään toimenpiteitä. INICnet-teknologiassa suojaamaton parikierre- tai koaksiaalikaapeli toimii fyysisenä kerroksena ja se on täysin ethernet- yhteensopiva, sillä kullakin solmulla on oma MAC-osoitteensa ja se tukee kaikkia ethernetiin liittyviä mekanismeja, osoitustiloja ja pakettikokoja.

Kuva 2: INICnet-teknologia toimii yhdessä ethernetin kanssa.

INICnet-teknologiaa on saatavissa 50 Mb/s:n tai 150 Mb/s:n nopeusluokissa, joiden suurin kaistanleveyden hyötysuhde on yli 95 prosenttia. Molemmat vaihtoehdot tukevat rengas- tai ketjukytkentää. 50 Mb/s:n versiot ovat saatavissa suojaamattomalla parikierrekaapelilla ja 150 Mb/s:n versiot koaksiaalikaapelilla.

INICnet-teknologia tukee keinotehoa (phantom power) ja pystyy tuottamaan monipuolisen virheenmäärityksen tarvitsematta erillisiä kaapeleita liipaisun tuottoa varten. Kuvassa 2 esitetään tyypillinen esimerkki INICnet-teknologian ja ethernet-verkon rinnakkaiselosta. Tämän verkkoarkkitehtuurin etuna on, että audio-videosovellukset voivat tukeutua INICnet-teknologiaan käsitellessään audio- tai videodataa alkuperäisessä formaatissaan, ja suunnittelijat voivat keskittyä sovelluksiinsa kantamatta huolta monimutkaisista datamuunnoksista tai verkkotoiminnoista. Toisena etuna on, että laiteohjelmisto on nopeasti päivitettävissä kussakin INICnet-laitteessa langattomasti, koska INICnet- teknologia tukee myös alkuperäisiä ethernet-paketteja ja on yhdistetty ajoneuvon muuhun runkoverkkoon yhden laitteensa, esimerkiksi kuulokkeiden, välityksellä. Kuulokkeissa ei tarvita mitään yhdyskäytäväsovellusta, koska kutakin INICnet-laitetta voidaan suoraan osoittaa omalla ainutlaatuisella MAC-osoitteella.

ISO/OSI-mallin mukaisesti INICnet-teknologian ethernet-kanava kattaa vain mallin ensimmäiset kaksi kerrosta, kuten kuvasta 3 nähdään, ja näin ollen se voidaan kokonaan erottaa ylemmistä kerroksista, jolloin muille teknologioille kirjoitettu ohjelmisto on käytettävissä uudelleen ajurin päivityksen jälkeen. Tällä hetkellä ajurit ovat olemassa Linuxille ja QNX:lle ja niitä voidaan käyttää yhdessä INICnet-piirien kanssa, jolloin INICnet-teknologian ethernet-kanava voidaan integroida osaksi olemassa olevaa IP-pohjaista järjestelmää täysin läpinäkyvästi niin, että tuotesuunnittelijan ei tarvitse kiinnittää huomiota alla olevaan verkkoteknologiaan.

Kuva 3: INICnet-teknologia osana ISO/OSI-mallia.

Microchip tarjoaa kattavan joukon sovelluskohtaisia tuotteita, jotka on tarkoitettu nopeisiin sovelluksiin, kuten äänenvaimennukseen (ANC), moottorin äänigeneraattoreihin, tiemelun vaimennukseen, hätäviestintään (e-call) ja muihin pientä latenssia edellyttäviin sovelluksiin kuvan 4 mukaisesti. Kukin INICnet-piiri voidaan konfiguroida verkkoisännäksi tai verkko-orjaksi ja voi vaihtaa tilaansa automaattisesti, jos esimerkiksi auto-onnettomuuden jälkeen verkko on vioittunut ja kuljettaja/matkustaja/muu paikalla olija haluaa soittaa/lähettää hätäviestin.

Kuva 4: Microchipin INICnet-piirit ovat skaalattavissa sovelluksen mukaan määrittyville vaihtoehtoisille liitännöille.

INICnet-teknologian verkkoresurssien hallinnat ja verkon konfigurointi toteutetaan Microchipin UNICENS-nimisellä yhdistetyllä ja keskitetyllä verkkopinolla. Kaikkia muita järjestelmähallinnan tehtäviä, kuten laiteohjausta, tuetaan yleensä käytettävissä olevilla IP-pinoilla, kuten SOME/IP-pinolla, tai muilla RPC- (Remote procedure Call) tekniikoilla. UNICENS on avoin, ilmainen lähdesovellus, jolla käyttäjät voivat konfiguroida koko verkon yksittäisellä laitteella; mikä mahdollistaa, että sovelluksissa voidaan käyttää laitteita, jotka eivät tarvitse mikro-ohjainta, kuten esimerkiksi mikrofonisolmuja.

Siinä tapauksessa, että verkossa on solmuja, jotka käsittelevät ainoastaan ethernet-liikennettä, kuten älyantenneja, tällaisten solmujen ei tarvitse sisältää minkäänlaista verkko-ohjelmistoa, tai parhaassa tapauksessa, jos generoitu data on ethernet-lähtöinen, on mahdollista suunnitella ilman mikro- ohjainta toimiva solmu.

Markkinoilla on otettu myönteisesti vastaan INICnet-teknologian tarjoamat edut ja ensimmäiset autoelektroniikan OEM-valmistajat ovat valinneet teknologian käyttöönsä jo vuosi sitten, jolloin tuotantovaiheeseen päästään ensi vuonna. Monet OEM- ja Tier1-toimijat eri puolilla maailmaa ovat myös aloittaneet teknologian arviointiprosessit ja kehittävät yhteistyössä Microchipin asiantuntijoiden kanssa teknologiaa hyödyntäviä omia tuotteitaan.

INICnet-teknologiasta saa lisätietoa lähettämällä sähköpostia osoitteella Tämä sähköpostiosoite on suojattu spamboteilta. Tarvitset JavaScript-tuen nähdäksesi sen..

back to top
MORE NEWS

Microchip toi I3C-väylän pienelle ohjaimelle

Jo iäkkäät I2C- ja SPI-väylät ovat korvautumassa nopeammalla I3C-anturiväylällä monissa pienissä laitteissa. Microchip on nyt kehittänyt markkinoiden ensimmäisen pienen nastamäärän ohjainpiirin, joka tukee I3C-väylää.

Simulink osaa nyt analysoida bugeja lennossa

MathWorks on julkistanut vuoden toiset päivitykset sekä Matlabiin että Simulinkiin. Uusi 2023b-julkaisu esittelee kaksi tuotetta ja useita merkittäviä päivityksiä, joilla suunnittelijoiden työtä voidaan tehostaa ja virtaviivaistaa.

Demo osoittaa: universaaliprosessori on askeleen lähempänä

Tachyum on yritys, joka kehittää universaaliprosessoria. Siis suoritinta, joka kykenee ajamaan kaikkia eri käskykantoja samalla raudalla. Prodigy-prosessorin pitäisi tulla markkinoille ensi vuonna.

Renesas yhdistää AI- ja mikro-ohjainkehityksen

Mikro-ohjainmarkkinoiden kärkeen kuuluva Renesas aikoo mahdollistaa sen, että mikro-ohjainten kehittäjät pääsevät samoilla työkaluilla kiinni myös tekoälytoimintojen kehittämiseen. Yhti sanoo luoneensa rajapinnat Reality AI Tools -työkalujen ja e2 studio -kehitysympäristönsä välille.

Ericsson: mobiiliverkkoja ajetaan pian pilvessä

Mobiiliverkot eivät ole entisen kaltaisia. Aiemmin kyse oli valmistajakohtaisista suljetuista ratkaisuista, nyt verkkoja halutaan toteuttaa eri valmistajien komponenteilla ja ohjelmistoilla. Ericsson sanoo saavuttaneensa tärkeän virstanpylvään tulevaisuuden avoimissa verkoissa.

Nokia tarjoaa ”verkkoa koodina” – siis mitä?

Nokia on julkistanut uuden alustan, jolle on annettu nimeksi Networks as Code. Alustan tavoitteena on nopeuttaa sitä, miten operaattorit voivat muuttaa verkon ominaisuuksia liikevaihtoa kerryttäviksi tuotteiksi. Mistä siis on kyse?

UWB:llä voi paikantaa 1,4 millimetrin tarkkuudella

Monissa sovelluksissa olisi käyttöä äärimmäisen tarkalle paikannukselle. Toinen tärkeä ominaisuus olisi erittäin pieni virrankulutus. Belgialainen mikroelektroniikan tutkimuskeskus IMEC esitteli VLSI Technology Symposiumissa impulssiradion, joka vastaa molempiin vaatimuksiin komeasti.

Auton moottorinohjaus yhdellä kortilla

Saksalaisen Rutronikin System Solutions -suunnitteluyksikkö on esitellyt uuden kehityskortin autojen pienikokoisille moottorin ohjausyksiköille. RDK4-kortti on odotettu laajennus yhtiön kanta- ja sovitinkorttivalikoimaan.

Aurinkosähkön ja akkujen hinta on romahtanut 10 vuodessa

Berliinissä sijaitseva tieteellinen ajatushautomo Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC) on julkaissut Energy Research & Social Science -lehdessä tutkimuksen, jonka perusteella aurinkosähkön hinta on laskenut 87 prosenttia ja akustojen 85 prosenttia viimeisen vuosikymmenen aikana.

Innokas Medical on nyt vain Innokas

Lääketieteen laite- ja sovelluskehityksen palveluita tarjoavat 200 kehittäjän Innokas Medical haluaa laajentua myös muille sulautetun kehityksen alueille. Tätä varten yhtiö uudelleenbrändää itsensä ytimekkäällä nimellä Innokas.

8K-signaali siirtyy varmasti 15 metrin päähän

Jos katsoo uusia televisioita tällä hetkellä, speksien kanssa kannattaa olla todella tarkkana. Samanhintaisissakin isoissa ruuduissa tuetaan eri versioita esimerkiksi HDMI-väylästä. Lisäksi raskaimmat signaalit tarvitsevat omat dedikoidut kaapelinsa.

OnePlus paranteli käyttöjärjestelmäänsä

OnePlus julkisti tänään virallisesti OxygenOS 14 -käyttöjärjestelmänsä. Uusimpien teknologioiden ja algoritmien avulla toimiva OxygenOS 14 sisältää joukon parannuksia, jotka nopeuttavat laitteen toimintaa ja tekevät siitä vakaamman.

Kalaöljy tekee aurinkokennoista tehokkaampia

Aurinko on varma energianlähde ja kennojen hyötysuhdetta yritetään parantaa jatkuvasti. Joskus ratkaisut ovat yllättäviä. Kuten korealaistutkijoiden innovaatio, joka parantaa kennojen tehokkuutta kalaöljyyn perustuvalla suotimella.

Amerikkalaislehti: Kiinasta pian jo 5 nanometrin siruja

Amerikkalaiset ovat jo usean vuoden ajan yrittäneet rajoittaa Kiinan pääsyä edistyksellisimpään tekniikkaan. Viimeisenä keinona USA rajoitti kiinalaisten pääsyä käyttämään EUV-litografiaa, jolla valmistetaan kaikkien uusimmat mikropiirit. Pyrkimykset näyttävät epäonnistuvan.

Oulussa tutkitaan, miten 6G-verkot auttavat robottiautoja

Oulun yliopistossa 6G-tutkimus on jo pitkällä. M3S-tutkimusryhmä on yksi Euroopan suurimmista ohjelmistoalan tutkimusyksiköistä, jossa on erikoistuttu muun muassa autojen ohjelmistoihin. Alkaneen 6G Visible -projektin päätavoite on selvittää 6G-teknologian mahdollisuuksia ajoneuvojen itsenäisen ajamisen kehittämisessä ja itsenäisen ajamisen 6G-teknologialle asettamia vaatimuksia.

QR-koodi kertoo kiekkosijainnin tarkkuudella sirun valmistuspaikan

Cambridge GaN Devices eli CGD on Cmabridgen yliopistosta vuonna 2016 spinnannut yritys, joka kehittää galliumnitridi-pohjaisia tehoelektroniikan komponentteja. Nyt yritys on kehittänyt yksinkertaisuudessaan nerokkaan tavan merkitä valmistamansa komponentit.

Nopeampi Wi-Fi 6 tuli ensimmäistä kertaa korttimoduulille

Myös pienemmissä teollisuuden korttitietokoneissa on tarvetta nopeammille langattomille lähiverkoille. Israelilainen Variscite on esitellyt markkinoiden ensimmäisen järjestelmämoduulin, joka tukee Wi-Fi 6 -standardia.

Pian lentokentän skannerista voi kävellä suoraan läpi

Millimetriaalloilla voi siirtää dataa nopeasti, mutta tekniikka auttaa myös nopeuttamaan esimerkiksi lentokenttien turvatarkastusta. Frankfurtin lentokentällä kokeillaan skanneria, jonka läpi matkustajat voivat kävellä. Laite on ensimmäinen laatuaan maailmassa.

Suositusta ohjaimesta suojattu yhteys pilveen

STMicroelectronics on esitellyt ohjelmistot, joiden avulla sen uusimpiin STM32H5-mikro-ohjaimiin perustuvat IoT-laitteet voidaan yhdistää suojatusti ja turvallisesti Microsoftin Azure IoT Hubiin tai Amazonin AWS IoT -alustalle.

Melkoinen yllätys: Nvidia nousee suurimmaksi tänä vuonna

Intel on ollut suurin puolijohdetalo niin pitkään kuin muistaa, mitä nyt Samsung välillä kävi kärjessä muistiensa ansiosta. Tänä vuonna puolijohdetalojen listan kärkeen nousee kuitenkin pitkästä aikaa uusi nimi: Nvidia.

22/8 34 35 36 37 38 39 # pcbway
37 38 39 40  # pc-box
2023 # 50 år pc-box
 2022  # mobilbox
Sep  # Farnell  mobilbox f skyskrapa
22/8 34 35 36 37 38 39 # pcbway klar
37 38 39 40 # mobilbox
Sep # mobilbox
2023 # 50 år mobilbox
TMSNet  advertisement
ALWAYS # ETNdigi nysbrev

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Anturin rooli kasvaa sähköautoissa

Uusimmat anturit eivät ainoastaan auta estämään ajoneuvojen tulipaloja tehokkaammin kuin koskaan, vaan ne myös auttavat vastaamaan sähköajoneuvojen markkinoita hallitseviin ajokantamahaasteisiin. Pian anturit tekevät vielä paljon enemmän.

Lue lisää...

OPINION

Kolme tapaa pidentää tietokoneiden käyttöikää

Ilmastokriisin ratkaiseminen edellyttää teknologian käyttöiän pidentämistä ja laitteiden kierrättämistä jatkuvan uusien laitteiden ostelun ja pois heittämisen sijaan, kirjoittaa Panasonic TOUGHBOOKin Pohjoismaiden maajohtaja Stefan Lindau.

Lue lisää...

LATEST NEWS

  • Microchip toi I3C-väylän pienelle ohjaimelle
  • Simulink osaa nyt analysoida bugeja lennossa
  • Demo osoittaa: universaaliprosessori on askeleen lähempänä
  • Renesas yhdistää AI- ja mikro-ohjainkehityksen
  • Ericsson: mobiiliverkkoja ajetaan pian pilvessä

NEW PRODUCTS

  • USB ja Bluetooth samassa pienessä paketissa
  • 65 wattia tehoa useammasta USB-portista
  • Markkinoiden suosituin korttitietokone nyt Mouserilta
  • Tähän asti tarkin anturi sähköautojen akustoihin
  • Mouserilta Würthin ohjelmoitava liikeanturi
 

NEWSFLASH

Tweets by ETN_fi
 

Section Tapet