Ether­net va mo­di­fier ra­di­ca­le­ment l’ar­chi­tec­ture des ré­seaux au­to­mo­biles

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Face à la com­plexi­té crois­sante des voi­tures mo­dernes – en par­ti­cu­lier au fur et à me­sure qu’elles em­barquent des fonc­tion­na­li­tés d’au­to­no­mie – et à l’hé­té­ro­gé­néi­té des pro­to­coles ré­seau em­bar­qués dans l’au­to­mo­bile, Ether­net s’an­nonce comme la so­lu­tion qui per­met­trait de ré­duire le poids, la consom­ma­tion et le coût des fu­turs vé­hi­cules au­to­nomes.

Les ré­seaux em­bar­qués pré­sents au­jourd’hui dans les voi­tures s’ap­puient sur plu­sieurs pro­to­coles ré­seau dont cer­tains existent de­puis des dé­cen­nies. Il y a le ré­seau CAN ( Con­trol­ler

Area Network) pour gé­rer la chaîne ci­né­ma­tique et les fonc­tions as­so­ciées. Il y a aus­si le ré­seau LIN ( Lo­cal In­ter­con­nect

Network) qui sert sur­tout au confort des pas­sa­gers et du conduc­teur, pour des fonc­tions qui ne dé­pendent pas du temps (comme la cli­ma­ti­sa­tion, l’éclairage am­biant, le ré­glage des sièges, etc.). D’autres pro­to­coles, comme MOST ( Me­dia Orien­ted Sys­tem Trans­port) ont été dé­ve­lop­pés pour l’in­fo­di­ver­tis­se­ment, et FlexRay pour le frei­nage an­ti-blo­cage (ABS), la di­rec­tion as­sis­tée élec­tro­nique (EPS) et les fonc­tions de sta­bi­li­té du vé­hi­cule. Du fait de la co­exis­tence de dif­fé­rents pro­to­coles, des pas­se­relles sont né­ces­saires pour trans­fé­rer les don­nées entre les in­fra­struc­tures cor­res­pon­dantes. La com­plexi­té sys­tème qui en ré­sulte se ré­vèle coû­teuse pour les construc­teurs au­to­mo­biles. Ce­la a éga­le­ment une in­ci­dence sur la consom­ma­tion de car­bu­rant car le câ­blage élec­trique né­ces­saire pour chaque ré­seau aug­mente le poids du vé­hi­cule. De plus, ces pas­se­relles pré­sentent aus­si des pro­blèmes de la­tence avec pour consé­quence un im­pact sur les ap­pli­ca­tions cri- tiques au ni­veau sé­cu­ri­té pour les­quelles une ré­ponse ra­pide est in­dis­pen­sable. En termes de poids et de coût, les fais­ceaux de câbles jouent un rôle ma­jeur dans la concep­tion des vé­hi­cules mo­dernes. Il s’agit du troi­sième élé­ment le plus lourd du vé­hi­cule (après le mo­teur et le châs­sis). C’est aus­si le troi­sième élé­ment le plus coû­teux.

Com­plexi­té ac­crue des vé­hi­cules

Les choses ne vont pas s’ar­ran­ger de ce cô­té non plus. Le nombre de cal­cu­la­teurs ou ECU ( Elec­tro­nic Con­trol Unit) pré­sents dans les voi­tures ne cesse d’aug­men­ter. Les mo­dèles de luxe en comptent ain­si sou­vent 150, voire plus. Même les mo­dèles stan­dard ap­prochent au­jourd’hui les 80 à 90 cal­cu­la­teurs. Dans le même temps, de nou­velles ap­pli­ca­tions gérant des vo­lumes de don­nées im­por­tants sont en train d’émer­ger pour sup­por­ter les nou­veaux sys­tèmes Adas ( Au­to­ma­ted dri­ver as­sist sys­tem, ou sys­tème au­to­ma­ti­sé d’aide à la conduite), au fur et à me­sure que nous al­lons vers des vé­hi­cules plus au­to­nomes. Tout ce­la se tra­duit par une aug­men­ta­tion sen­sible des dé­bits de don­nées et de la bande pas-

sante glo­bale né­ces­saire, no­tam­ment avec l’ar­ri­vée pro­chaine de ca­mé­ras haute dé­fi­ni­tion et l’in­té­gra­tion de la tech­no­lo­gie lidar à l’ho­ri­zon. En rai­son de ces nom­breuses évo­lu­tions, il de­vient in­dis­pen­sable de re­voir fon­da­men­ta­le­ment l’ar­chi­tec­ture des ré­seaux em­bar­qués. Tout d’abord au ni­veau de la to­po­lo­gie uti­li­sée, et en­suite en ce qui concerne la tech­no­lo­gie sous-ja­cente sur la­quelle le ré­seau s’ap­puie. Ac­tuel­le­ment, l’in­fra­struc­ture ré­seau pré­sente à l’in­té­rieur d’une voi­ture s’ap­puie sur une ar­chi­tec­ture par do­maine. Il existe un do­maine dif­fé­rent pour chaque fonc­tion clé : un pour l’ha­bi­tacle, un pour l’in­fo­di­ver­tis­se­ment, un pour la té­lé­ma­tique, un pour le groupe mo­to­pro­pul­seur, etc. Sou­vent, ces dif­fé­rents do­maines font ap­pel à des pro­to­coles ré­seau dif­fé­rents (CAN, LIN et autres). Il est de plus en plus clair pour les in­gé­nieurs au­to­mo­biles que cette ap­proche par do­maine est de moins en moins ef­fi­cace à me­sure que la com­plexi­té des ré­seaux aug­mente. Par consé­quent, dans les an­nées à ve­nir, l’ar­chi­tec­ture par do­maine ac­tuel­le­ment de mise de­vra évo­luer vers une ar­chi­tec­ture par zone. Un ar­ran­ge­ment par zone si­gni­fie que les don­nées cor­res­pon­dant à plu­sieurs do­maines tra­di­tion­nels se­ront gé­rées par le même cal­cu­la­teur, en fonc­tion de l’em­pla­ce­ment (ou

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