Caracterização experimental de comunicações powerline em automóveis

Abstract

O crescimento em quantidade e complexidade dos sistemas electrónicos nos veículos conduziu a uma utilização em larga escala de arquitecturas distribuídas recorrendo a redes específicas como CAN, LIN, TTP/C e mais recentemente FlexRay. Nos últimos tempos uma tecnologia que tem sofrido uma grande evolução é a tecnologia Powerline, em que a comunicação se faz sobre os fios de alimentação. Aplicando esta tecnologia a redes de dados para automóveis será possível reduzir significativamente a cablagem existente nos automóveis. Os testes levados a cabo neste trabalho experimental tiveram como propósito principal averiguar a viabilidade desta tecnologia como substituta da tão usada rede CAN, focando no comportamento temporal. Foram efectuadas medidas temporais sobre o barramento CAN e sobre o barramento Powerline. As medidas no barramento Powerline foram efectuadas usando uma das soluções disponibilizadas pela empresa Israelita Yamar Electronics®, o modem transdutor DCB500. Com base nesta solução construiu-se um canal de comunicação Powerline sobre o qual foram efectuadas medidas de tempos de transmissão de pacotes de dados e efectuados alguns testes de arbitragem no acesso ao barramento, com e sem prioridades. Os resultados exibiram algumas características da tecnologia utilizada, nomeadamente o overhead de comunicação, que apenas permite chegar ao throughput nominal com transferências relativamente largas, bem como revelaram a necessidade de aprofundar os testes de arbitragem no acesso ao barramento com prioridades, pois deixaram no ar várias dúvidas quanto à respectiva eficácia, aspecto considerado fundamental para uma solução comparável com CAN.

ABSTRACT: The growth in volume and complexity of electronic systems in vehicles has led to a large-scale use of distributed architectures using specific networks such as CAN, LIN, TTP/C and more recently FlexRay. Lately a technology that has suffered major improvements is the Powerline technology. With this technology applied to automotive networks the wiring existing in cars could be significantly reduced. Tests carried out in this experimental work aimed mainly at determining the feasibility of this technology as a replacement of an automotive CAN network, focusing on its temporal behavior. Temporal measures were made on the CAN and Powerline buses. Powerline measures on the bus were made using one of the solutions offered by Yamar Electronics®, namely the modem-transducer DCB500. A Powerline communication channel was built using this solution in which time measurements of transmitting packets of data were carried out together with bus access arbitration tests, with and without priorities. The results exhibited some characteristics of this technology, namely the communication overhead that requires reasonably long transfers to achieve the nominal throughputs, but also revealed the need for further tests concerning the bus access arbitration with priorities, an issue that is considered is fundamental for a solution comparable to the CAN bus.