Automotive-Ethernet und die Vorteile einer höheren Bandbreite

Mit dem MOST-Infotainment-Protokoll sind Bandbreiten von bis zu 150 MBit/s möglich. Das ist mehr, als Automotive-Ethernet mit 100 MBit/s bietet. Doch es gibt einen wesentlichen Unterschied.

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Das Automotive Ethernet bietet eine höhere Datenübertragungsrate als andere Protokolle wie LIN mit 19,2 kBit/s), CAN FD mit 15 MBit/s, FlexRay mit 10 MBit/s oder MOST, das sich in 25, 50, oder 150 MBit/s aufteilt. Das LIN-Protokoll wird beispielsweise nur bei Anwendungen eingesetzt, bei der geringe Bandbreiten benötigt werden. Das ist beispielsweise bei der Elektronik für Fensterheber oder Beleuchtung notwendig. CAN und/oder CAN-FD bieten flexiblere Datenraten mit bis zu 15 MBit/s. Allerdings sind sie auf Anwendungen mit niedriger Bandbreite beschränkt.

Das gleiche gilt für FlexRay, das allerdings den Vorteil der Redundanz durch parallele Datenleitungspaare bietet. Ist eine Leitung beschädigt oder gestört, kann die andere Leitung die notwendige Funktion übernehmen. Folglich wird FlexRay bei sicherheitsrelevanten oder kritischen Anwendungen wie der Lenk- oder Bremskontrolle eingesetzt. MOST ist ein Infotainment-Standard, der Datenraten von 25, 50 und 150 MBit/s bietet. Letztere ist eine höhere Gesamtbandbreite als die 100 MBit/s von Automotive Ethernet.

EMV und Temperaturschwankungen sind kein Problem

Aber der wesentliche Unterschied ist, dass sich die 150 MBit/s von MOST auf das gesamte Netzwerk in der sogenannten Ringtopologie aufteilt, wogegen jeder Automotive-Ethernet-Link die volle Bandbreite von 100 MBit/s bietet. Somit erreicht Automotive-Ethernet eine höhere Bandbreite als die meisten im Automobilbereich eingesetzten seriellen Datenstandards. Da man außerdem mit ungeschirmten Twisted-Pair-Leitungen auskommen muss, bieten sich kostengünstige Verkabelungsvarianten an. Das Gewicht der Verkabelung ist ungefähr 30 Prozent geringer verglichen mit abgeschirmten Leitungen. Das bedeutet gleichzeitig eine Kostenersparnis von ungefähr 80 Prozent.

Automotive-Ethernet erfüllt sowohl die strengen EMV- und EMI-Anforderungen, als auch die Anforderungen an den im Automobilbereich benötigten Temperaturen. Und ein weiterer Vorteil des Ethernet für Automobil ist, dass alle Softwareschnittstellen der oberen Ebenen des Ethernet Stacks exakt die gleichen wie bei Standard-Ethernet sind. Wer zuvor bereits mit Ethernet zu tun hatte, verfügt wahrscheinlich schon über die benötigten Tools und Software.

Der nächste Teil der Serie beschäftigt sich mit den Grundlagen des Automotive-Ethernet: Was ist es, wo kommt es her, wohin geht die Entwicklung und was sind die Testanforderungen?

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