Ethernet est la clé du véhicule autonome

Une révolution dans l'industrie automobile est à nos portes. Il y a quinze ans, l'idée même d'une publicité montrant une voiture autonome relevait de la science-fiction. Alors que des entreprises comme Waymo ont réalisé des expériences à grande échelle avec des centaines de voitures lors d'essais sur le terrain, prouvant que les véhicules autonomes sont possibles, l'hypothèse était qu'il faudrait 15 à 20 ans pour devenir une technologie mature. Au fil du temps, les gens commencent à se rendre compte que cette révolution se produira plus tôt que tard. Les investissements que les entreprises font dans les véhicules autonomes sont gigantesques. Une législation est également en cours pour créer le cadre juridique et réglementaire de la conduite autonome.

Pourtant, le plus grand obstacle aux véhicules autonomes disponibles dans le commerce est la confiance, ou plus précisément la méfiance que les humains ont à l'égard des véhicules entraînés par des machines. Selon le National Safety Council (NSC), il y a plus de 100 accidents mortels par jour aux États-Unis. Cela ne fait presque jamais la une des journaux. Cependant, un seul accident Tesla ou Uber fait la une et tout le monde devient nerveux. Les gens ignorent les petits caractères dans le rapport d'accident de la National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) sur Tesla qui indique que la première année d'introduction de Tesla AutoPilot (direction automatique), le nombre d'accidents avec des véhicules Tesla a chuté de 40 % ! C'était même avant les améliorations supplémentaires apportées par Tesla à ce système, après que cette fonctionnalité soit devenue disponible dans le commerce.

Le département américain des Transports estime que les véhicules autonomes pourraient réduire le nombre de tués sur les routes de 94 % en éliminant les accidents dus à une erreur humaine.

Pour vraiment gagner la confiance des gens dans les voitures à moteur, les systèmes de voitures autonomes doivent être extrêmement fiables. Cela commence par le cerveau du système, qui est le SoC/GPU exécutant des programmes d'intelligence artificielle (IA) pour analyser avec précision la vue à 360 degrés autour de la voiture et définir la bonne politique de conduite. Il s'étend jusqu'aux yeux et aux oreilles de la voiture, qui sont les caméras et autres capteurs. Ces caméras et capteurs doivent fonctionner de manière fiable dans toutes les conditions extrêmes, que ce soit la nuit, par mauvais temps ou à des températures extrêmement élevées.

Le prochain grand défi est de construire le système nerveux qui relie tout. Il s'agit du réseau embarqué (IVN) qui transporte les données de manière fiable entre les différents nœuds du réseau et fournit la redondance qui fournit un système sans défaillance.

De plus, avec le passage du niveau de conduite autonome du niveau 1-2 au niveau 3-4 - avec le niveau 5 à l'horizon - la vitesse de l'IVN et sa complexité augmentent en parallèle, comme le montre la figure 1.

Figure 1. La voie vers la pleine autonomie

Alors que les véhicules de niveau 1-2 équipés de systèmes avancés d'assistance à la conduite (ADAS) comprennent une à trois caméras basse résolution ainsi qu'un contrôleur de base qui prend des décisions minimales, principalement pour le freinage et la vitesse, le système pour un véhicule de niveau 4-5 est plus comme un centre de données sur roues. Les systèmes de niveau 4 à 5 auront de 10 à plus de 20 caméras et capteurs, ainsi que quelques systèmes informatiques centralisés qui seront responsables de tout, y compris l'analyse de la vision, la politique de conduite, la télématique à large bande passante et les systèmes de stockage avancés. Tous ces nœuds doivent être connectés à un réseau fiable pouvant fournir la vitesse, la qualité de service (QoS) et les niveaux de sécurité attendus dans les véhicules autonomes.

Au cours des 30 dernières années, de nombreux protocoles et solutions ont été développés pour l'IVN sur la base des exigences des voitures de niveau 1-2. Quelques nouveaux protocoles, pour la plupart propriétaires, ont été introduits ces dernières années dans le but de fournir une solution pour les futures voitures de niveau 3-4-5. Une fois que le marché a identifié les exigences et la complexité du réseau pour les futures voitures, de nombreux OEM et Tier-1 ont reconnu qu'Ethernet avait le potentiel le plus élevé pour répondre à tous les besoins de ces réseaux.