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차량용 이더넷자료

차량용 Ethernet■ 차량용 Ethernet 이란 ? 자동차 산업 혁신의 대부분은 전장 시스템 분야가 차지하고 있다 . 현대의 자동차는 70 개에 이르는 ECU(Electronic Control Unit) 들이 서로 데이터를 교환하고 있지만 , 불행히도 이러한 임베디드 시스템들은 부분적으로 서로 다른 언어를 사용하며 소통을 어렵게 하고 있다 . 게다가 , 차량의 안정성과 다양한 엔터테인먼트 응용 등 자동차에 장착되는 기능이 점점 더 늘어나면서 통신 및 대역폭의 요구 사항들도 늘어만 가고 있다 . 이미 자동차 내에는 LIN, CAN, FlexRay, MOST 등의 다양한 통신 시스템이 존재하고 있다 . 여기에 새로운 기능이 추가되면 와이어와 ECU 가 늘어나게 된다 . 또한 , 이종의 통신 시스템 간의 상호 연동성 및 통신 대역폭의 증가도 피할 수 없다 . 이처럼 변화하는 시스템의 요구 사항에 의해 자동차 네트워크의 통신 효율 및 전자 시스템의 비용과 시스템 복잡성도 문제되고 있다 . 따라서 , 이러한 차량 통신 시스템의 이종성을 줄이게 되면 개발비와 복잡성이 줄어들게 되며 , 이에 대한 대안으로 업계에서 가장 유망한 후보로 주목하고 있는 기술이 이더넷이다 .■ 차량용 Ethernet 의 장점 높은 대역폭 제공이 가능하여 분산시스템의 수 감소 전자제어장치 개수 시스템의 복잡도 감소 기존의 무거운 케이블 , 이더넷 케이블 대체할 경우 차체의 경량화 링 , 스타 , 버스 , 트리형 등의 유연한 망 구성도 가능 제어데이터와 멀티미디어 데이터 통합 가능 차량용 시스템 구축시 와이어 비용 감소 전체 부품 비용 감소■ 자동차 Ethernet 연구 현황 ■ 자동차 이더넷 연구 협회 OPEN Alliance SIG(Special Interest Group) SEIS(Security in Embedde IP-based System) Avnu Alliance GENIVI 차량 이더넷 기술은 자동차 OEM(One-Pair Ether-Net) 을 중심으로 협회나 이익집단 형태로 ,Avnu Alliance 가 있으며 , 인포테인먼트 시스템 산업 표준 협회인 GENIVI 에서도 하나의 기술분과를 구성하여 연구되고 있다 .■ OPEN Alliance SIG(Special Interest Group) 2011 년 11 월 이더넷 기반 자동차 네트워크의 폭넓은 보급을 위해 설립된 특수 영리단체 - 브로드컴 ,BMW, 프리스케일 반도체 , 하만 인터네셔널 , 현대자동차 ,NXP 반도체 창립 회원사 - 차량 네트워크에 이더넷 기술 채택 - 비차폐 트위스트 단일 쌍방향 케이블상의 이더넷 연결 산업 표준 제정 - 개방형의 확장 가능한 이더넷 기반 망에 폐쇄적인 애플리케이션 병합 - 100Mbps 이더넷 자동차 네트워킹 애플리케이션 표준으로 보급 - 네트워크 복잡성 , 및 케이블 비용 절감 , 차량 내 안정성 , 편안함 제공 - 단일 UTP 케이블 기반의 이더넷 연결을 위한 산업표준을 설립 - 브로드컴의 브로드 R- 리치 ⓡ 기술 기반 ※ 브로드 R- 리치 ⓡ 기술이란 ? 단일 UTP 케이블에서 100Mbps 의 고성능 대역폭을 제공하며 자동차의 특화된 요구사항을 충족시키기 위해 특별히 설계된 기술로써 이를 통해 비싸고 복잡한 절연 케이블이 필요 없어지면서 자동차 제조업체들은 연결성에 대한 비용과 케이블 무게를 확연히 절감할 수 있게 되었다 .■ OPEN Alliance SIG(Special Interest Group)■ SEIS(Security in Embedde IP-based System) 자동차 전자 부품간의 IP 통신을 도입함으로써 발생되는 차량 내부 통신 및 차량 외부와의 통신 보안 문제에 대해 일관 솔루션을 개발하여 운전중에 발생할 수 있는 통신 보안 문제를 해결하고자 독일의 자동차 전자 혁신 단체인 EIENOVA 에서 시작 연구프로젝트 협회 . - 프로젝트 참여사 아우디 AG BMW AG, 다임러 AG, 폭스바겐 AG 등 참여 . - 차량내의 다양한 네트워크들 간의 통신 기술로 IP 를 도입하여 내부 연결성 복잡성 감소 . - 권한 없는로젝트 (sub project,sp ) 로 나누어 진행■ Avnu Alliance Avnu Alliance 는 IEEE 802.1 AVB(Audio Video Bridging) 와 IEEE 1722,IEEE 1723 표준을 다양한 네트워크 링크 계층상에 도입하여 전문가급 오디오 , 비디오 , 발전에 전념하는 업계 포럼 - Avnu Alliance 창립 멤버 브로드컴 , 시스코 , 인텔 , 하만 , 자이링스 - 네트워크로 연결된 오디오 , 비디오 , 디바이스들의 AVB 상호 연동 가능성 확인을 위한 프로세스 , 테스트 절차 제공 - 네트워킹 된 A/V 기기들간의 AVB 상호호환성 검증 - 고품질의 스트리밍 A/V 경험을 토대 - 자동차 , 가전 , 전문 A/V 시장에서의 기술 응용에 초점 중시 - 망 관리를 위한 망 시작 / 종료 , 전력 관리 , 모니터링 , 진단 기술과 보안 DRM(Digital Rights Management), 이더넷 보안 , 접근제어 , IP 보안 기술 논의 - AVB 기능에 접근할 수 있는 표준 API 구성 기능 , - 2 세대 AVB 프로토콜로 브리지 선점 , 시간 인식 큐잉 기술 , CAN, LIN,Flexray 를 위한 AVITP 지원 기술■ GENIVI GENIVI 는 자동차 인포테인먼트 시스템을 리눅스를 이용화여 개발하고자 하는 목적으로 2009 년 3 월에 OEM,Tiger1, IC 벤더들이 주축이 되어 설립된 컨소시엄이다 - BMW, 하만 , 프로젝트 참여 - 차량에 특화된 이더넷 통신 스택을 위한 API 같은 컴포넌트 사용 - GENIVI 소프트웨어 플랫폼에서 구동되는 이더넷 기술 기반의 차내 망구성을 위한 인프라제공 - 현존하는 CAN 이나 FlexRay 같은 차량 망 솔루션을 이더넷 솔루션에 통합 - 자동차 환경에서 이더넷 표준을 사용하기 위해서 더나은 QoS (Quality of Service) 위한 솔루션 - 오디오 , 비디오 , 블록 데이터 같은 데이터 전송기능 - 플래시 , 업데이트 오류 메모리 조회와 같은 기 , 브레이크 , 스티어링 ) - 보디계 ( 도어 , 에어컨 , 조명 등 ) - 안전계 ( 에어백 , 감시 카메라 등 ) - 정보계 ( 네비게이션 , 후방 좌석 디스플레이 , 스피커 등 ) - 시스템 기기의 통신 규격으로서 CAN ( Controller Area Network ), LIN(Local Interconnect Network ) , FlexRay , MOST( Media Oriented Systems Transport ) 차량 Ethernet 시스템 - OBD( On - Board Diagnostics ) : 고장 진단 시스템 - AVM (Around View Monitor ): 어라운드 카메라 시스템 , 주차시스템 - DAS ( Driving Assistance System ) : 운전 지원 시스템 - AVB 네트워크를 지원 하는 Multi HD Camera AVM Software Solution ■ 차량 내 Ethernet 접목■ 차량 내 Ethernet 접목 차량 네트워크 시스템 그림 Ethernet 네트워크 시스템 그림 [ 그림 ] Ethernet System Audio Video Bridging(AVB) [ 그림 ] Ethernet System 콘티넨탈사 자동차 이더넷 접목자동차 Ethernet 규격 적용에 가장 적극적인 유럽에서는 BMW 가 2013 년부터 DAS 용으로 카메라에 이더넷을 도입했고 , 아우디 · 폭스바겐 · 다임러 등 독일의 자동차 회사들도 적극적으로 검토하고 있다 . 유럽 이외에서는 미국의 General Motors, 일본에서는 도요타 자동차를 비롯한 닛산 , 혼다 , 기타 한국의 현대 자동차 등이 자동차 Ethernet 에 관한 사양 책정 보급 촉진 단체 OPEN Alliance SIG 에 가입하여 자동차 Ethernet 표준 채택을 검토하고 있다 . 자동차내 Ethernet 시스템을 접목시킨다면 차체의 경량화부터 모든 시스템을 하나의 네트워크 시스템으로 통합 할 수 있으며 현 전장 케이블이 필요하지 않는 무선 시스템으 될 수 있다 . ■ 차량 Ethernet 동향■ 차량 Ethernet Cable 사양 주요 케이블 종류■ 차량 Ethernet Cable 사양 - 대표적인 LAN Cable : UTP 케이블 - 장점 : 설치가 쉽고 다른 매체에 비해 저렴 작은 외부 직경 - 단점 : 다른 매체와 비교해 외부 간섭과 전기적인 간섭에 약하다 . Coaxial cable, Fiber optic cable 보다 전송거리가 짧다 . 상대적으로 속도가 느리다 . - 최대 전송 길이 : 100M■ 차량 Ethernet Cable 사양 - Cable 주위를 절연체로 감싸서 만든 것 - STP 가 UTP 보다 좀 더 비싸고 성능이 좋다 . (EMI 감소 ) - 장점 : 모든 외부 간섭에서 탁월한 보호성 - 단점 : 비용이 비싸며 설치가 까다롭다 . - 최대 전송 거리 : 100M■ 차량 Ethernet Cable 사양 LAN Cable – UTP (Unshilded Twisted Pair) 명칭 : 10/100BASE-T connector : RJ-45 연결 거리 : 100M 종류 : Straight-through Cable Crossover Cable Rollover Cable■ 차량 Ethernet Cable 사양 - Coaxial cable ( 동축 케이블 ) 중심은 도체 , 도체 주변은 유연한 플라스틱 절연체 망구조의 구리 혹은 금속 호일 절연체  중심 도체와 외부저항을 감소 - 최대 전송길이 : 500M - 장점 : STP 나 UTP 보다 전송거리가 길다 . 광케이블보다 저렴하다 . - 단점 : 취급이 어렵다 . TP 케이블보다 취급이 어렵다 .■ 차량 Ethernet Cable 사양 - Fiber Optic ( 광 케이블 ) - 전기 신호보다 빛을 통해 데이터를 전송하는 가장 효과적인 전송매체 - 장점 : 매우 높은 대역 용량 제공 빛을 통한 전송이기 때문에 신호 감쇠에 영향이 없다 . EMI 영향을 받지 않는다 . 내구성이 좋다 . - 단점 : 설치가 어렵다 . cable 가

공학/기술| 2019.11.16| 19페이지| 1,000원| 조회(196)

ECU, 차량용 이더넷, 자동차 Ethernet

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