Ethernet in Industrie-/ Nutzfahrzeugen
Mehr Konnektivität in der Nutzfahrzeugindustrie
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Bordnetze für Industrie- und Nutzfahrzeuge
Mehr Bandbreite für Heavy-Duty-Fahrzeuge
Je mehr ECUs im Fahrzeug immer mehr Echtzeitdaten zu immer mehr Themen austauschen, umso drastischer steigt der Bedarf an Netzwerk-Bandbreite. Heute werden in schweren Nutzfahrzeugen in der Regel CAN-Netzwerkstrukturen eingesetzt, mit SAE-J1939-Netzwerkprotokollen. Will man mehr Bandbreite in einem bereits existierenden System schaffen, können weitere CAN-Netzwerke hinzugefügt werden. Ab einem gewissen Punkt jedoch sind komplett neue Architekturen zur Erfüllung der steigenden Datenkommunikationsanforderungen vonnöten. Hierfür hat die Automobilindustrie neue Ethernet-Normen entwickelt, um die anspruchsvollen Bedingungen, unter denen Kommunikationsnetze in Industriefahrzeugen operieren müssen, abbilden zu können.
Dazu werden Kommunikationsprotokolle wie 100BASE-T1 auf Basis der OPEN Alliance für die physische Schicht genutzt. Das Ethernet bietet entscheidende Vorteile in automobilen Kommunikationsnetzen. Die technischen Erfolge bei Ethernet-Protokollen für autonome PKWs haben bereits gute Voraussetzungen für die Weiterentwicklung im Nutzfahrzeugbereich geschaffen, auf denen Entwickler bei der Umsetzung der eigenen Trends ihrer Sparte aufbauen können.
Ethernet ist viel schneller als CAN. 100BASE-T1- und 1000BASE-T1-Ethernet-Protokolle können Datenmengen bis 1 Gbit/s via UTP (Unshielded Twisted Pair) übertragen. Im Vergleich dazu überträgt CAN lediglich 500 kbit/s und CAN FD 1 Mbit/s. Zudem ermöglicht Ethernet die Integration einer wesentlich größeren Anzahl von Geräten in das Netzwerk bei gleichzeitig entscheidend höheren Geschwindigkeiten.
Rein elektrisch betrachtet gibt es keine großen Unterschiede zwischen Ethernet für Personenwagen und Ethernet für Nutzfahrzeuge.
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Aber aus Anwendungssicht müssen zwei wichtige Leistungsindikatoren erfüllt sein, damit Ethernet unter den wesentlich härteren Bedingungen der Nutzfahrzeugbranche stabil funktionieren kann: Größere Bauelemente und Pins können starken Schwingungen und mechanischer Belastung besser widerstehen. Größere Komponenten bieten zudem den Vorteil, dass mehr Features für zuverlässigen Betrieb selbst unter härtesten Bedingungen integriert werden können. Ein weiterer Pluspunkt ist, dass Nutzfahrzeug-Serviceteams vorzugsweise mit größeren, weniger empfindlichen Bauteilen arbeiten. Dem entgegen steht der stetige Trend zur Miniaturisierung und zur Integration von immer mehr Geräten und Systemen mit immer schnelleren Hochgeschwindigkeitsdatenleistungen.
TE-Ethernet-Lösungen für Industrie- und Nutzfahrzeuge
Für hohe Korrosions-, Temperatur-, Schmutz- und Vibrationsbeständigkeit und höhere Datentransferraten entwickelt TE Daten-Konnektivitätssysteme für Ethernet in Industrie- und Nutzfahrzeugen. Dabei kann TE auf langjährige Erfahrung mit Automobilprotokollen für das autonome Fahren zurückgreifen: Die neuen Produkte für Ethernet-Protokolle ermöglichen höhere Bandbreiten und beschleunigte Datenverbindungen und sind gleichzeitig zuverlässig, besonders in den harten Umgebungen, in denen Industriefahrzeuge über Jahre und viele Kilometer schadenfrei funktionieren oder, im Schadensfall, schnell und einfach reparierbar sein müssen. Eine Reihe von TE-Produktlinien unterstützt Ethernet-Protokolle unter Nutzung wichtiger Steckverbindergruppen der Nutzfahrzeugindustrie:
- Abgedichtete MCON-Ethernet-Steckverbinder Dieses neue Portfolio von Ethernet-Steckverbindern ermöglicht robuste Vollduplex-, Draht-zu-Draht-Verbindungen für Multifunktionsanzeigen, Telematikeinheiten, Infotainment-Module und Media-Access-Controller. Die Steckverbinder sind gehärtet und abgedichtet für zuverlässigen Einsatz und Wartung unter rauen automobilen Bedingungen. Für einen sicheren Kabelkontakt verfügen diese Steckverbinder über eine eingebaute Sekundärverriegelung.
- HDSCS-Ethernet-Steckverbinder Der gehärtete, thermoplastische Heavy-Duty-Steckverbinder ist kombiniert mit der MATEnet-Verbindungslösung von TE für Ethernet-Automobilanwendungen mit 1 Gbit/s gemäß IEEE 100BASE-T1 und 1000BASE-T1. Die MATEnet-Verbindungslösung von TE wurde gezielt für moderne E/E-Architekturen entwickelt, um die automobilen Konnektivitätsanforderungen von heute zu erfüllen. Der MATEnet-Steckverbinder ist speziell für Automotive-Ethernet-Netzwerke geschaffen und bietet insbesondere in ungeschirmten Anwendungen gute Eigenschaften. MATEnet ist ein modulares System und nutzt eine an Automobilnormen ausgelegte, miniaturisierte, robuste und vielfach bewährte Steckverbindertechnologie, die umfassend getestet und validiert worden ist. Die HDSCS-Ethernet-Steckverbinder von TE können in Kombination mit Unshielded-Twisted-Pair-Kabel (UTP) oder mit Shielded-Twisted-Pair-Kabel (STP), für Draht-zu-Draht- und Draht-zu-Gerät-Anwendungen verwendet und flexibel für multiple Hybrid-Schnittstellen skaliert werden.
- Mehr Konnektivität in der Nutzfahrzeugindustrie
- Bordnetze für Industrie- und Nutzfahrzeuge
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