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Elektronik Medien Kommunikation

Optisches Netzwerk ist bereit für zukünftige Bordnetz-Architekturen

Automotive Gigabit-Ethernet von KDPOF bietet elektromagnetische Verträglichkeit, Robustheit und mühelose Integration

Optisches Netzwerk ist bereit für zukünftige Bordnetz-Architekturen

Zukunftsweisend: Automotive Gigabit-Ethernet von KDPOF bietet EMV und Robustheit

KDPOF – führender Anbieter für Gigabit-Transceiver über POF (Polymere optische Faser) – präsentiert sein automotive Gigabit-Ethernet-POF (GEPOF) für zukünftige Bordnetz-Architekturen am Stand 18 auf der 7. Internationalen Fachkonferenz „Bordnetze im Automobil“ am 26. und 27. März 2019 in Ludwigsburg. „Mit seiner inhärenten galvanischen Trennung und Robustheit passt die optische Ethernet-Technologie ideal für heutige und künftige Netzwerkstrukturen in Fahrzeugen“, erläutert Carlos Pardo, CEO und Mitgründer von KDPOF. „POF erfüllt die Herausforderungen, die die neue 48-Volt Bordnetzarchitektur an die elektromagnetische Verträglichkeit und Sicherheit stellt.“ Ein gut versorgter und wettbewerbsfähiger Markt weltweit garantiert die mühelose Integration in den Kabelbaum des Fahrzeug-Bordnetzes. Mit der inhärenten elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) ist POF perfekt ausgestattet für Anwendungen wie Batteriemanagement-Systeme (BMS) und integrierte Smart-Antenna-Module (ISA). Das autonome Fahren baut auf POF für ein redundantes System neben Kupferkabeln, um die Sicherheit zu erhöhen und zu vermeiden, dass das autonome Fahrzeug blockiert, wenn eines der Systeme in irgendeiner Form gestört ist.

Zuverlässige und robuste Netzwerk-Integration

POF-Kabel sind sehr zuverlässig: Sie widerstehen rauen Umgebungen, Vibrationen und Achsverschiebungen. Zudem erlaubt POF schnelles, dynamisches und enges Biegen sowie das Eintauchen in dunkle Flüssigkeiten, neben den Vorteilen des geringen Rauschens und der Robustheit bezüglich des Einkoppelns elektromagnetischer Felder. Als Kunststofffaser mit großem Durchmesser lässt sich POF kostengünstig fertigen und installieren. Die Installation ist einfaches Plug-and-Play. Das Wickeln und Befestigen entspricht etwa dem von Kupferkabeln. Mit dem ersten automotive Gigabit-Ethernet-POF (GEPOF)-Transceiver KD1053 bietet KDPOF eine hohe Konnektivität mit einer flexiblen, digitalen Host-Schnittstelle, niedrige Latenz, geringen Jitter sowie eine kurze Aufbauzeit der Verbindung. Der Transceiver entspricht dem Standard-Zusatz IEEE Std 802.3bv™ und erfüllt damit die Anforderungen der Automobilhersteller vollständig.

Über KDPOF

Das Fabless-Halbleiterunternehmen KDPOF bietet innovative Gigabit- und Langstrecken-Kommunikation über POF (Plastic Optical Fiber). KDPOF lässt die Gigabit-Vernetzung über POF Wirklichkeit werden, indem die KDPOF-Technologie POF-Links mit 1 GBit/s für Automobil, Industrie- und Heimnetzwerke bereitstellt. Das 2010 in Madrid, Spanien, gegründete Unternehmen bietet seine Technologie entweder als ASSP (Application Specific Standard Product) oder als IP (Intellectual Property) für die Integration in System-on-Chips (SoCs) an. Das adaptive und effiziente System funktioniert mit einer großen Bandbreite an optoelektronischen Bauelementen und kostengünstigen optischen Fasern mit großem Kerndurchmesser. Damit gewährleistet KDPOF den Automobilherstellern niedrige Risiken, geringe Kosten und kurze Markteinführungszeiten.

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Automotive Traffic

Optical Network Is Ready for Future Wire Harness Architectures

KDPOF Automotive Gigabit Ethernet Provides Electromagnetic Compatibility, Robustness, and Smooth Integration

Optical Network Is Ready for Future Wire Harness Architectures

Future-ready: KDPOF automotive Gigabit Ethernet provides EMC, robustness & smooth integration

KDPOF – leading supplier for gigabit transceivers over POF (Plastic Optical Fiber) – will present automotive Gigabit Ethernet POF (GEPOF) for future wire harness architectures at stand 18 at the 7th International Conference Automotive Wire Harness on March 26 and 27, 2019 in Ludwigsburg, Germany. „With its inherent galvanic isolation and robustness, the optical Ethernet technology ideally suits current and future in-vehicle network infrastructure,“ stated Carlos Pardo, CEO and Co-founder of KDPOF. „POF lives up to the challenges of electromagnetic compatibility and safety requirements created by the new 48-volt electrical architecture.“ A well-supplied and competitive market worldwide ensures seamless integration into the wire harness of the vehicle. The inherent Electromagnetic Compatibility (EMC) makes POF perfectly suitable for applications such as Battery Management Systems (BMS) and Integrated Smart Antenna (ISA) modules. Autonomous driving relies on POF for a redundant system in addition to copper cabling in order to increase safety and avoid the autonomous car locking up if one of the systems is disturbed in some way.

Reliable and Robust Network Integration

POF cables are very reliable: they can withstand harsh environments, vibrations, and misalignments. In addition, POF allows fast dynamic bending, tight bending, and dark liquid immersion in addition to delivering low noise and robustness regarding in-coupling of electromagnetic fields. As a plastic, wide diameter fiber, POF is cheap to manufacture and install: installation is just easy plug and play; winding and clamping is similar to copper cables. With the first automotive Gigabit Ethernet POF transceiver KD1053, KDPOF provides high connectivity with a flexible digital host interface, low latency, low jitter, and low linking time. The transceiver complies with the standard amendment IEEE Std 802.3bv™ and thus fully meets the requirements of carmakers.

About KDPOF

Fabless semiconductor supplier KDPOF provides innovative gigabit and long-reach communications over Plastic Optical Fiber (POF). Making gigabit communication over POF a reality, KDPOF technology supplies 1 Gbps POF links for automotive, industrial, and home networks. Founded in 2010 in Madrid, Spain, KDPOF offer their technology as either ASSP or IP (Intellectual Property) to be integrated in SoCs (System-on-Chips). The adaptive and efficient system works with a wide range of optoelectronics and low-cost large core optical fibers, thus delivering carmakers low risks, costs and short time-to-market.

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Elektronik Medien Kommunikation

Galvanische Trennung macht neue 48-Volt-Bordnetzarchitektur sicher

KDPOF stellt optische Konnektivität für Batteriemanagement-Systeme und integrierte Smart-Antenna-Module bereit

Galvanische Trennung macht neue 48-Volt-Bordnetzarchitektur sicher

KDPOFs optische Netzwerktechnologie bietet eine galvanische Trennung für Batteriemanagement-Systeme

KDPOF – führender Anbieter für Gigabit-Transceiver über POF (Polymere optische Faser) – macht mit seiner optischen Verbindungstechnologie dank der inhärenten galvanischen Trennung die neue 48-Volt-Bordnetzarchitektur sicher. „Die neue 48-Volt-Bordnetzarchitektur reizt die Grenzen der elektromagnetischen Verträglichkeit und der Sicherheitsanforderungen für Batteriemanagement-Systeme aus“, erläutert Carlos Pardo, CEO und Mitgründer von KDPOF. „Es bedarf neuer Sicherheitsvorkehrungen, denn bereits eine einzige Störung zwischen dem 48- und dem 12-Volt-Elektrosystem löst einen Kurzschluss aus, der aufgrund der Überspannung das gesamte 12-Volt-System beschädigen kann.“ Optische Verbindungen mit POF, wie das innovative Automotive Gigabit Ethernet POF (GEPOF) von KDPOF, sind eine optimale Methode für die galvanische Trennung, da sie Ethernet-kompatible Lösungen mit 100 Mbit/s und 1 Gbit/s sowie ausreichend Toleranz bieten, um in der rauen Automotive-Umgebung zu bestehen. Anwendungen wie Batteriemanagement-Systeme (BMS) und integrierte Smart-Antenna-Module profitieren von der inhärenten elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) von POF. KDPOF präsentiert seine GEPOF-Technologie auf dem Automotive Ethernet Congress am 13. und 14. Februar 2019 in München.

48 Volt erfordern galvanische Trennung

Das Chassis stellt ein gemeinsames Massepotenzial sämtlicher 48-Volt-Steuergeräte im Fahrzeug. Da die Impedanz des Chassis ungleich Null ist, wird ein erheblicher Teil des Rückstroms darüber abgeleitet; und ein Anteil des Rückstroms bahnt sich seinen Weg parallel: über die Abschirmung der Kupferkabel. „Ein OEM hat festgestellt, dass die Abschirmung von verdrillten, geschirmten Kabeln (Shielded Twisted Pair, STP) aufgrund des 48-Volt Starteffekts über 8A Rückstrom leiten kann“, ergänzt Carlos Pardo.

Die Notwendigkeit für ein allumfassendes Kommunikationsnetz im Fahrzeug, und speziell zwischen Steuergeräten, die unterschiedlichen Spannungsdomänen angehören, stellt zudem eine mögliche Gefahrenquelle dar. Folglich ist eine galvanische Trennung zwischen den Kommunikationsknoten notwendig. Jedes Ereignis, bei dem sich das 48- mit dem 12-Volt-System verbindet, beispielsweise aufgrund von nicht ausreichend galvanisch getrennten Leitungstransceivern, könnte die Steuergeräte im 12-Volt-Bereich zerstören.

Als Reaktion auf die Forderungen nach einer weiteren Reduktion der Treibhausgase bis 2021 kündigen OEMs und Tier1 für die nahe Zukunft neue Hybrid-Architekturkonzepte auf Basis zweier Versorgungsspannungen (12-/48-Volt) an. Ein weiteres Beispiel für den neuen, industrieweiten Technologietrend hin zu 48V Spannungsversorgung und dem Umgang mit ihr, ist die VDA 320 – eine Empfehlung für elektrische und elektronische Komponenten im Fahrzeug für die Entwicklung eines 48-Volt-Bordnetzes. Sie definiert Anforderungen, Prüfbedingungen und Prüfungen an elektrische, elektronische und mechatronische Komponenten und Systeme für den Einsatz in Kraftfahrzeugen mit einem 48-Volt-Bordnetz.

Batteriemanagement-Systeme

Auch die primären und sekundären Systeme der AC/DC- und DC/DC-Wandler müssen aufgrund der gefährlich hohen Spannung (über 25 Volt Wechselspannung oder 60 Volt Gleichspannung) galvanisch entkoppelt sein. Gemäß den Standards FMVSS 305 und ECE-R sollte vor und nach einem Aufprall eine Isolationssperre von mindestens 500 /V zwischen der Batterie und der elektrischen Masse erhalten bleiben. „Das ist eine hohe Anforderung, die ohne eine nahezu perfekte galvanische Trennung, wie sie Kupfer-basierte Netzwerke nicht leisten können, nicht zu erreichen ist“, ergänzt Carlos Pardo. Zudem ist das BMS eine sehr rauschintensive Umgebung und die Kommunikation anfällig für Störungen durch geleitete und eingestrahlte HF-Emissionen. Optische Verbindungen haben sich bezüglich EMV am robustesten erwiesen.

Smart-Antenna-Modul

Ein integriertes Smart-Antenna-Modul (ISA) besteht aus mehreren Antennen zum Empfang von Signalen, einem Antennen-Hub und einer Ethernet-Verbindung zu den Abnehmern des Antennensignals wie beispielsweise einem Radiotuner. Führte von jeder der verschiedenen Antennen im Auto ein eigenes Kabel zu ihrem entsprechenden Steuergerät, würde die Komplexität schnell unübersichtlich. Gigabit-Ethernet über POF eignet sich aufgrund seiner inhärenten EMV ideal für diese Verbindung. „Ist das Dach nicht metallisch oder hat es Öffnungen, setzt ein Koaxialkabel in einem konventionellen System eine große Energiemenge frei, die in das ISA zurückgestreut wird. Das beeinträchtigt die Leistung des ISA erheblich“, erläutert Carlos Pardo. POF anstelle des Koaxialkabels löst das Problem vollständig.

Über KDPOF

Das Fabless-Halbleiterunternehmen KDPOF bietet innovative Gigabit- und Langstrecken-Kommunikation über POF (Plastic Optical Fiber). KDPOF lässt die Gigabit-Vernetzung über POF Wirklichkeit werden, indem die KDPOF-Technologie POF-Links mit 1 GBit/s für Automobil, Industrie- und Heimnetzwerke bereitstellt. Das 2010 in Madrid, Spanien, gegründete Unternehmen bietet seine Technologie entweder als ASSP (Application Specific Standard Product) oder als IP (Intellectual Property) für die Integration in System-on-Chips (SoCs) an. Das adaptive und effiziente System funktioniert mit einer großen Bandbreite an optoelektronischen Bauelementen und kostengünstigen optischen Fasern mit großem Kerndurchmesser. Damit gewährleistet KDPOF den Automobilherstellern niedrige Risiken, geringe Kosten und kurze Markteinführungszeiten.

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Autonomous Driving: Optical Data Network Enhances Safety

KDPOF Demos Seamless and EMC-compliant Network Integration at AESIN Conference and at IEEE SA Ethernet & IP @ Auto Tech Day

Autonomous Driving: Optical Data Network Enhances Safety

KDPOF’s optical data network enhances safety for autonomous driving

KDPOF – leading supplier for gigabit transceivers over POF (Plastic Optical Fiber) – provides their optical network technology in order to enhance safety for autonomous driving. „For safety-related functions such as the data network backbone, autonomous driving requires redundant systems in order to increase safety and avoid the autonomous car locking up if one of the systems is disabled in some way,“ explained Ruben Perez de Aranda, CTO and Co-founder of KDPOF. Reliability analysis shows that a technology redundancy like optical and copper cabling provides the highest reliability. Consequently, more and more OEMs are now considering Plastic Optical Fiber. KDPOF will demonstrate the seamless and EMC-compliant network integration with POF at the AESIN (Automotive Electronics Innovation) Conference on October 2, 2018 in Solihull, UK, and at the IEEE-SA Ethernet & IP @ Automotive Technology Day on October 9-10, 2018 in London, UK.

EMC Lessons Learned on Gigabit Ethernet Implementation for ADAS & AV

In his presentation „EMC Lessons Learned on Gigabit Ethernet Implementation for ADAS & AV“ at the AESIN Conference on October 2, 2018 at 16:30, Ruben Perez de Aranda will describe the lessons learned in the iterative design process with the final goal of bringing into the market a mass-produced automotive Gigabit Ethernet PHY integrated in an ECU and meeting the most stringent EMC specifications. „This grows more important as in-car network speeds increase to accommodate the demands of driverless systems,“ he added. „Higher speeds are achieved by wider use of the electromagnetic spectrum.“ This situation makes the underlying communication system implementation less immune to radiated and conducted noise. It also forces OEMs to impose more and more stringent emissions limits on the electronic components, limits that are often already tighter than the demands imposed by international standards. POF is ideal for the new architectures since it provides natural galvanic isolation between communicating modules and a radiation-free harness.

With the first automotive Gigabit Ethernet POF (GEPOF) transceiver KD1053, KDPOF provides high connectivity with a flexible digital host interface, low latency, low jitter, and low linking time. The transceiver complies with the standard amendment IEEE Std 802.3bv™ and thus fully meets the requirements of carmakers.

About KDPOF

Fabless semiconductor supplier KDPOF provides innovative gigabit and long-reach communications over Plastic Optical Fiber (POF). Making gigabit communication over POF a reality, KDPOF technology supplies 1 Gbps POF links for automotive, industrial, and home networks. Founded in 2010 in Madrid, Spain, KDPOF offer their technology as either ASSP or IP (Intellectual Property) to be integrated in SoCs (System-on-Chips). The adaptive and efficient system works with a wide range of optoelectronics and low-cost large core optical fibers, thus delivering carmakers low risks, costs and short time-to-market.

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