車載イーサネット（100BASE-T1 / 1000BASE-T1）とテレマティクス・ゲートウェイにおけるニーズの高まり

100 Base-T1(IEEE 802.3bw)および1000 Base-T1(IEEE 802.3bp)は、車載ネットワークのスループット向上とコスト削減を目的とした車載イーサネット規格である。ADAS、インフォテインメント、診断、センサーネットワークなどの車両技術の進歩により、伝送・生成されるデータ量が増加している。CAN、CAN-FD、LIN、FlexRayなどのレガシー・ネットワークでは、必要な速度を提供することができません。

オートモーティブ・イーサネット（100BASE-T1）は、車載システムの要求に合わせて開発された。100BASE-T1は、10BASE-Tや100BASE-Tと異なり、同一ペアでの送受信が可能な全二重インターフェースです。100BASE-T1は物理的な全二重インターフェースで、送受信が専用ペアである10BASE-Tや100BASE-TXとは異なり、同一ペアでの送受信が可能です。共有メディアは、車両内のケーブル全体の重量を減らし、材料費を削減するだけでなく、燃費も向上させます。

車載用イーサネット・ケーブルは、車内の過酷な環境条件を考慮して長さが短くなっており、また、最小限の帯域幅で最大限のデータを伝送するために、異なるタイプの信号エンコーディングを採用している。

100BASE-T1 は、ファストイーサネットと比較してエミッションの低減を達成するために、ユニークな 4-bit to 3-bit (4B3B)、3-bit to 2-ternary pair (3B2T)、3-level pulse amplitude modulation (PAM3) エンコーディング方式で動作する。100BASE-T1 PHYは、非シールドシングルツイストペアケーブルで伝送する前に、必要な全てのスクランブルとエンコーディングを実行する。

イーサネットと車載イーサネットの比較

イーサネットと車載イーサネットの違いは、主に物理層にある。標準的なイーサネットのデュアルツイストペアケーブルが送信と受信で異なる経路を提供するのとは異なり、車載イーサネットは全二重通信のためにシングルツイストペアケーブルを利用する。

標準的なイーサネットは、2本のツイストペアケーブルを必要とし、厳しい国際無線障害委員会（CISPR）25のクラス5放射エミッション制限を満たしていないため、自動車のエコシステム内で成長することができなかった。

車載イーサネットの利点

車載ネットワークにおける車載イーサネットには、次のような利点がある：

従来のCAN / LINハーネスに比べ、ケーブルの重量とコストを削減
複数のCANバスを中央リンクに集約することで、より高いデータレートとスループットを実現
遅延の少ない低遅延通信

中断のない接続性を確保するための容易な再設定が可能
他業界のインターネット・プロトコル（IP）ソフトウェア技術の再利用
車両ネットワークにおけるスケーラビリティ
データセキュリティを強化する高度なセキュリティ機能を組み込むことができる

テレマティクス・ゲートウェイにおける車載イーサネット

テレマティクスゲートウェイは、最新のゾーン式車両アーキテクチャにおける通信とデータ処理の中心的なハブとして機能します。テレマティクスゲートウェイは、異なるECU間のデータをブリッジするレガシーゲートウェイと、データロギングや診断目的、外部ネットワークとの通信に使用されるテレマティクスユニットの機能を兼ね備えています。

テレマティクスゲートウェイは、複数の電子制御ユニット（ECU）とサーバー間のデータ交換を可能にするモジュラーコンピューティングプラットフォームです。テレマティクス・ゲートウェイは、レガシーCANネットワークと車載イーサネット・ネットワーク間のブリッジとして機能します。LTEやWi-Fiなどのワイヤレス接続モジュールと統合されたテレマティクス・ゲートウェイは、今後のECUおよび車両ネットワーク・トポロジーの中核となるアーキテクチャ・ブロックです。

100BASE-T1は、車載システムのさらなる発展を可能にする車載ネットワークの導入を促進するゲートウェイ技術である。車載イーサネットの導入は大きなメリットをもたらすが、自動車業界はCANのようなレガシー・ネットワークに大きく投資しており、完全な移行は難しい。従来の技術と新しい技術が混在し、非イーサネットベースとイーサネットベースのECUとゲートウェイが混在することになるだろう。

iWave社は、組み込みシステム・エンジニアリングとソリューションの会社で、テレマティクス・コントロール・ユニット、テレマティクス・ゲートウェイ、コネクテッド・オートモーティブ・ソリューションの設計と製造を専門としています。iWaveは、自動車垂直市場に戦略的な重点を置き、エッジ・コンピューティング・プラットフォーム、テレマティクス・ソリューション、ODM設計サービスで自動車OEMを支援しています。

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