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Passi avanti nella tecnologia Ethernet TSN da parte di Renesas Electronics


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Renesas Electronics annuncia il suo più recente sviluppo nel campo della comunicazione Ethernet TSN (Time Sensitive Networking). L’annuncio riguarda sia il superamento dei test di conformità che, quelli di interoperabilità riguardo l’elaborazione dei segmenti di interruzione, la caratteristica più importante per il TSN.

Gli standard Ethernet TSN, sono attualmente in via di definizione dal gruppo di lavoro TSN IEEE802.1. Il loro scopo è quello di preparare il terreno per la comunicazione deterministica e senza interruzioni via Ethernet, nel campo della comunicazione in campo automotive ed industriale.

La dimostrazione è avvenuta durante l’evento AVnu Plugfest, un test di connettività sponsorizzato da AVnu, l’ente preposto alla definizione delle specifiche di connettività Ethernet TSN, implementate dai laboratori di interoperabilità dell’Università del New Hampshire (UNH-IOL), l’organizzazione ufficiale preposta alla certificazione della tecnologia Ethernet TSN.

Recentemente, l’estensione dello standard AVB (Audio Video Bridging), per audio professionale, comunicazione di rete veicolare, ecc.…, si sta sviluppando molto rapidamente.

Gli standard, coprono molte caratteristiche, inclusi sia la sincronizzazione temporale che la gestione del traffico, i diritti di prelazione e la gestione d’ingresso. Attraverso queste caratteristiche, ci si aspetta che la tecnologia TSN possa accelerare l’armonizzazione delle tecnologie Ethernet esistenti nelle applicazioni Industry 4.0 come nel mercato automotive, quali la comunicazione di rete ad alta velocità all’interno dei veicoli.

Renesas ha sviluppato alcune soluzioni dimostrative, per entrambi i campi applicativi – automotive ed industriale – allo scopo di evidenziare i potenziali benefici dello standard TSN.

Renesas per la tecnologia TSN automotve

Renesas è in grado di offrire un gran numero di soluzioni a semiconduttore, a supporto della tecnologia Ethernet AVB, già largamente utilizzata in ambito automotive. Partendo dall’esperienza accumulata nel campo della tecnologia di comunicazione veicolare, Renesas è stata in grado di dimostrare, prima nel settore, la conformità allo standard durante l’elaborazione dei segmenti di interrupt. Inoltre, Renesas fornirà ulteriori dettagli riguardo le proprie soluzioni di switch adattate al prossimo standard IEEE802.1. L’aspettativa riguardo la tecnologia Ethernet TSN, è quella di portare ad un uso più intensivo della comunicazione di rete in campo automotive ed anche quella di rimpiazzare le tecnologie precedenti per le comunicazioni di controllo critiche. Renesas sta anche considerando il modo di rimpiazzare i sistemi esistenti di controllo basati sulla tecnologia Ethernet, promuovendo un più ampio spettro di utilizzo dello  standard TSN nelle reti automotive. Ci si aspetta, inoltre, che possa contribuire alla realizzazione di autovetture a guida autonoma più sicure.

Renesas per la tecnologia TSN nel campo Industry 4.0

Offrendo soluzioni per reti industriali a supporto dei vari standard di comunicazione Ethernet in campo industriale, Renesas contribuisce allo sviluppo della cosiddetta Industry 4.0. L’ultima generazione di standard per comunicazioni Ethernet nel campo industriale, spesso viene realizzata attraverso l’implementazione di protocolli proprietari a livello 2, cosa che rende la convergenza delle reti alquanto difficile. Le conseguenze portano alla realizzazione di reti isolate, che richiedono l’utilizzo di gateways per poter essere connesse ad altre realtà di rete. Renesas ha cominciato ad investigare sulla possibilità di combinare la generazione attuale di tecnologie per reti industriali con quella TSN, per renderla utilizzabile in futuro, mantenendo il supporto agli standard precedenti.

Caratteristiche delle soluzioni TSN dimostrative di Renesas

La soluzione dimostrativa per applicazioni automotive, si basa su di un possibile scenario per un futuro dominio di architettura di rete all’interno dei veicoli. Dimostra la possibilità di veicolare il traffico CAN via Ethernet e l’effetto delle varie caratteristiche della tecnologia che possono essere abilitate o disabilitate a richiesta.

La soluzione dimostrativa per applicazioni industriali, è stata pensata per una rete di realtà produttive dove esistono differenti dispositivi connessi tra loro. Tale soluzione, mette in mostra gli effetti della tecnologia TSN su di una applicazione di controllo motore, per il quale è necessario un controllo in tempo reale, all’interno di una rete dove esiste del traffico dati proveniente da diversi dispositivi.

Principali caratteristiche dello standard TSN evidenziate dalle soluzioni Renesas

Tra le diverse caratteristiche dello standard, le soluzioni TSN proposte da Renesas includono specificatamente le seguenti caratteristiche:

  • Miglioramento dell’inoltro e dell’accodamento dei dati Time-Sensitive (IEEE 802.1Qav): si tratta di un meccanismo di trasmissione che riserva una banda limitata per ogni classe di traffico prioritario; meccanismo conosciuto anche con il nome di “Credit-Based Shaping”.
  • Miglioramento del traffico programmato (IEEE 802.1Qbv): grazie a questa caratteristica il traffico può essere classificato in una delle differenti 8 classi specificate; queste classi possono essere poi programmate per comunicare con un ciclo ripetitivo fisso.
  • Temporizzazione e sincronizzazione (IEEE 1588v2 / IEEE 802.1AS): si tratta del classico protocollo master-slave per sincronizzare i clock dei diversi apparati esistenti nella rete.
  •  Prelazione dei segmenti/interruzione veloce del traffico (IEEE 802.1Qbu/802.3br): nuovo meccanismo che permette ad un segmento di dati a più alta priorità di interromperne un altro a priorità più bassa, in modo da ridurre la latenza dei dati più importanti.

Renesas è una delle poche società del settore ad aver partecipato al primo AVnu plug fest presso i laboratori di interoperabilità dell’Università del New Hampshire (UNH-IOL) focalizzando l’attività su tale meccanismo e continuando i test di interoperabilità. Renesas ha partecipato al primo AVnu Plugfest tenutosi nel mese di Agosto 2016, specificatamente improntato all’elaborazione dell’interruzione dei frame. In quella occasione, è stata confermata la stretta conformità a la capacità di interconnessione della tecnologia proposta da Renesas.

Renesas sta promuovendo l’utilizzo dello standard Ethernet TSN, sia in campo automotive che in quello industriale, per contribuire allo sviluppo di veicoli a guida autonoma e alla diffusione della cosiddetta Industry 4.0.

Renesas metterà in mostra le soluzioni TSN, presso lo Stand 142, Hall 6 durante la prossima fiera “SPS IPC Drives 2016”, che si terrà dal 22 al 24 Novembre a Norimberga in Germania.

www.renesas.com

 

 

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