Couverture ElectroniqueS n°127

DES LIAISONS ETHERNET VÉHICULANT JUSQU'À 10 GBIT/S SONT INDISPENSABLES À L'ESSOR DES FONCTIONS D'ASSISTANCE À LA CONDUITE, EXPLIQUE ALAN VARGHESE, RESPONSABLE DE LA TECHNOLOGIE ET DU MARKETING AUTOMOBILE CHEZ KEYSIGHT TECHNOLOGIES. Quelles sont les applications les plus gourmandes en bande passante dans l'automobile ? Alan Varghese Les automobiles sont sur le point de passer du niveau 2 aux niveaux 3 et 4 de l'autonomisation. Ces voitures sont composées d'un ensemble de composants électroniques tels que des unités de contrôle de domaine (DCU), des unités de contrôle électronique (ECU), des unités de traitement graphique (GPU), des caméras haute définition, des capteurs et des dispositifs de stockage pour les systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS), la connectivité et la navigation. En outre, elles intègrent des circuits sophistiqués pour le contrôle du groupe motopropulseur, du châssis, de la carrosserie et des fonctions de confort, de l'interface homme-machine, ainsi que de l'infotainment. Le réseau embarqué (IVN) et le câblage associé pour connecter ces fonctionnalités constituent le troisième composant le plus lourd de l'automobile et le troisième plus coûteux, juste derrière le châssis et le moteur lui-même. En tête, on retrouve bien sûr les caméras. Celles-ci se multiplient, montent en définition (de 720p à 1 080p voire 4K), en cadence (de 30 à 60 images par seconde) et en nombre de couleurs (du codage sur 8 bits jusqu'à 24 bits), et recourent aux données non compressées pour conserver la qualité de l'image et réduire la latence. Les volumes de données sont énormes : pour du 4K, ils varient de 2 Gbit/s en 8 bits à 12 Gbit/s en 24 bits. Heureusement, l'Ethernet répondra à ces exigences, car la technologie et la normalisation Ethernet continuent d'évoluer pour les automobiles. Comment l'Ethernet a-t-il fait son apparition dans l'automobile ? Alan Varghese En 2004, Thomas Konigseder, ingénieur en électronique et chef de groupe chez BMW, tente de résoudre un problème simple : trouver un moyen d'accélérer le processus de programmation du logiciel flash. S'il avait utilisé l'interface CAN (Controller Area Network) existante, le flashage du gigaoctet de logiciel attendu pour le prochain modèle BMW aurait pris plusieurs heures. Après de nombreuses évaluations et une collaboration avec des partenaires du secteur des semi-conducteurs, Thomas opte pour la norme Ethernet 100Base-TX. En 2008, la BMW série 7 a ainsi été la première voiture dotée en série d'une interface Ethernet. « Les nouvelles fonctions embarquées dans l'automobile ont besoin de liaisons Ethernet véhiculant 2,5 à 10 Gbit/s. » Alan Varghese, responsable de la technologie et du marketing automobile chez Keysight Le succès a-t-il été immédiat ? Alan Varghese Les équipementiers automobiles ont mis du temps à passer de l'emploi d'Ethernet dédié aux téléchargements de logiciels et de diagnostics embarqués pour un véhicule stationné, à son utilisation pour la mise en réseau de véhicules mobiles. Les préoccupations portaient sur la compatibilité électromagnétique, la latence et la vulnérabilité de l'Ethernet au piratage, la falsification à partir de calculateurs compromis, de ports inutilisés et d'interfaces externes comme le cellulaire, le Wi-Fi, le Bluetooth ainsi que les diagnostics. Pour toutes ces raisons, les tests de conformité et d'adéquation ont été essentiels pour valider l'Ethernet automobile. La batterie de tests doit impérativement inclure : des tests de conformité des émetteurs-récepteurs, des récepteurs et des liaisons ; des tests de conformité, d'intégration, de validation de protocole et de performance ; et des tests de sécurité comprenant la connexion à l'appareil via toutes les interfaces, la simulation d'attaques par le biais de logiciels, des tests de régression et des tests fuzz. Où en est le développement de réseaux Ethernet automobiles allant au-delà du gigabit par seconde ? Alan Varghese Lors de discussions récentes avec des équipementiers automobiles, ceux-ci ont mentionné qu'ils commençaient déjà à évaluer la prochaine version de l'Ethernet automobile, c'est-à-dire le multi-gigabit/s (de 2,5 à 10 Gbit/s) en raison de la demande croissante en bande passante. C'est particulièrement important pour l'Europe, qui compte pour 28 % de la R&D mondiale dans le secteur automobile (soit plus de 60 milliards d'euros) et 37 % des dépôts de brevets. Warren Bennis avait coutume de dire : « L'usine du futur n'aura que deux employés : un homme et un chien. L'homme sera là pour nourrir le chien, et le chien pour empêcher l'homme de toucher aux machines. » De même, on pourrait dire qu'il n'y aura que trois entités dans la voiture du futur : un humain pour allumer l'ADAS, l'ADAS pour empêcher l'humain de conduire, et de l'Ethernet multi-gigabit/s pour connecter l'ADAS.

« Les véhicules ont besoin de réseaux Ethernet plus rapides »

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