1.イントロダクション イントロダクション(1)はじめにイントロダクション(2)Ethernet TSN 登場 2.既存ネットワーク技術 2-1. IoT現場のネットワーク IoT現場のネットワーク IoT現場のネットワークの概要リアルタイム性とは何か 情報ネットワーク制御ネットワーク 2-2. フィールドバスの実現技術 フィールドバスの実現技術 フィールドバスの実現技術シリアルインタフェース 2-3.産業用Ethernet 概要 産業用Ethernetと課題 おまけ:四方山話 MACアドレスは枯渇する? EtherNet/IP EtherNet/IP ⅠEtherNet/IP ⅡEtherNet/IP Ⅳ 最適なトポロジEtherNet/IP Ⅴ DLR 動作概要EtherNet/IP Ⅵ DLR 動作概要 と障害検知 EtherCAT 基本動作データ通信同期動作エラー検出フレーム構造 2-4.QoS(Quality of Service) 概要 概要・歴史産業用イーサネット の QoSQoS はなぜ必要? 要件の変化・輻輳の発生QoS 評価項目 優先制御 QoS 体系と優先制御マーキング /キューイング/スケジューリング/輻輳回避優先制御の限界 帯域制御 帯域制御の概要帯域制御の制御方法 トークンバケット/リーキーバケット/万能リーキーバケットモデル 2-5.Ethernetの物理層 物理層基礎技術 概要・物理層のトレンド・物理層基礎技術パラレル通信とシリアル通信 / クロック同期方式 クロック同期方式 共通クロック(Common Clock)同期 / 送信元クロック(Source Clock)同期埋込クロック(Embedded Clock)同期 / 非同期(調歩同期) DC結合・AC結合 全体階層構造 全体階層構造 物理層規格 物理層規格の概要 xMII xMIIMIIのデータインターフェイス/管理インターフェイスRMII / GMIIRGMII / SGMII 10BASE5/2/-T 10BASE5/2/-T 概要符号化/マンチェスタ符号 100BASE-TX 100BASE-TX 概要4B5B変換 / Parallel to Serial 変換スクランブラ / NRZ → NRZI → MLT3 変換 100BASE-FX 100BASE-FX 概要 1000BASE-T 1000BASE-T 概要物理層 / 8B1Q4/4D-PAM5 / スクランブラ畳み込み符号 / 4D-PAM5 符号 / フレーム構造 1000BASE-X 1000BASE-X 概要8B/10B 符号化 / 8B10B 変換 2-6.EMI対策 電磁波ノイズ「EMC」の定義 電磁波ノイズ「EMC」の定義 電磁波ノイズ発生の仕組み ノイズ発生/ノイズ伝導ノイズ反射ノーマルモード/コモンモード 電磁波ノイズ対策・回路 周波数分離フィルタ信号線でのノイズ対策デカップリングコンデンサ / 配線パターン / 配線パターン / ダンピング抵抗 / クロストーク抑制スクランブル部品選択 電磁波ノイズ対策・筐体 シールド/ガスケットRF 基準面 3.Ethernet TSN 3-1. Ethernet TSN Ethernet TSN の概要 イーサネットの歴史〜 LAN と基幹網の主役になるイーサネット・フィールドネットワークの変遷Ethernet TSN の狙い おまけ:四方山話 GPSとGNSS / QZSS 3-2.時分割多重 時分割多重 Ethernet TSN のキーポイント「時分割多重」時分割多重における時刻精度時刻基準と配信経路時刻同期メカニズム 3-3.プリエンプション機能追加 プリエンプション機能追加 時分割多重におけるプリエンプションの概要プリエンプション機能追加と従来機器との互換性各フラグメント / 開始フラグメント / 最終フラグメントSMD-Sx /SMD-Cx / Fragment Count /フラグメントまとめ / エラー処理 3-4.Ethernet TSN の QoS Ethernet TSN の QoS IntServ(イントサーブ)Ethernet AVB 登場 その他時間帯の QoS SPQ(絶対優先)Credit Based Shaper(帯域制御) IEEE 802.1Qat:SRP(ストリーム予約プロトコル) 配信手順MSRP 動作とストリーム配信の可否判断MSRP 属性 全体動作検証 全体動作検証 4.車載ネットワーク 4-1.車載ネットワークの変遷 車載ネットワークの変遷 車載ネットワークの変遷社会の変化と技術トレンド 4-2.CAN CAN CAN規格の歴史と概要マルチマスタとシングルマスタ通信手順とCSMA/CR / 衝突時の調停通信手順とフレーム構造通信手順とエラー処理CAN ハードウェア 4-3.LIN LIN LINの規格概要ハードウェア通信手順フレーム構造節電機能 / エラー処理 / 発振子 4-4.基礎から学ぶ車載 Ethernet 技術 物理層 物理層の概要SPE( Single twisted Pair Ethernet )物理層規格 10BASE-T1S 10BASE-T1S 概要4B5B/DME/PAM2 変換 / フレーム構造PLCA 100BASE-T1 100BASE-T1 概要4B3B/3B2T/PAM3 変換 / フレーム構造スクランブラ 1000BASE-T1 1000BASE-T1 概要符号変換の概要 80B81B / RS FEC符号変換 スクランブル/3B2T/PAM3 変換OAM / フレーム構造 / 上位層制約事項