Avec les récents progrès de l'Industrie 4.0 visant à mettre en œuvre des connexions réseau dans les usines pour accroître l'efficacité, la demande d'appareils réseau prenant en charge les protocoles de réseau industriels permettant le traitement en temps réel, la fonctionnalité de passerelle de protocole, la fonctionnalité de réseau protégé et la prise en charge des protocoles de redondance réseau pour garantir une communication hautement fiable et efficace est en forte croissance.
En raison de contraintes de temps et de différences dans les technologies de contrôle réseau, les réseaux d'usine existants se composent de réseaux de terrain assurant la communication entre les dispositifs de contrôle et d'autres dispositifs, et de réseaux de contrôle assurant la communication entre les dispositifs de contrôle. Les réseaux de terrain requièrent un contrôle en temps réel et utilisent des protocoles réseau industriels temps réel tels qu'EtherCAT®, EtherNet/IP™, ETHERNET Powerlink®, PROFINET®, Sercos® et CANopen®. À l'inverse, les réseaux de contrôle, privilégiant la fiabilité, utilisent des protocoles de redondance réseau tels que RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol), PRP (Parallel Redundancy Protocol) et HSR (High Availability Continuous Redundancy).
Jusqu'à présent, peu de progrès ont été réalisés en matière d'unification de ces deux types de réseaux, ce qui impliquait que lors du développement de périphériques réseau, il était nécessaire d'utiliser des composants prenant en charge l'un ou l'autre des protocoles disponibles.
La nouvelle série RZ/N a été développée en réponse à cette situation, sous la forme d'une solution monopuce qui simplifiera considérablement le développement des dispositifs de réseau industriel en prenant en charge à la fois les protocoles de réseau de terrain en temps réel et les protocoles de redondance du réseau de contrôle.
Principales caractéristiques de la nouvelle série RZ/N :
1) Architecture ARM multicœur avec moteur R-IN intégré (Note 1) et commutateur Ethernet Gigabit à cinq ports pour la prise en charge sur une seule puce des protocoles de mise en réseau industrielle et de redondance réseau.
La nouvelle série RZ/N intègre le moteur R-IN à un processeur ARM® Cortex®-M3 et à un commutateur Ethernet à cinq ports doté de fonctionnalités avancées de gestion de réseau. Ceci permet le traitement en temps réel des données de communication et l'exécution du protocole de redondance. Le moteur R-IN améliore la consommation d'énergie et les performances, réduit la gigue et a déjà été implémenté avec succès dans des produits existants. Son développement se poursuivra à l'avenir. La série RZ/N prend en charge divers protocoles de mise en réseau industrielle et de redondance réseau sur une seule puce.
2) Un écosystème qui soutient le développement de logiciels hautement efficaces
Pour aider les fabricants de systèmes dans leur évaluation, Renesas prépare des modules CPU avec la nouvelle série RZ/N, des cartes équipées de diverses fonctions périphériques et des kits de solutions configurés comprenant des exemples de logiciels de piles de protocoles et de systèmes d'exploitation des partenaires de Renesas.
De plus, afin de faciliter la mise en œuvre de protocoles de réseau industriels tels que EtherCAT®, EtherNet/IP™, Ethernet POWERLINK®, PROFINET®, Sercos® et CANopen® (Note 2) dans de nouveaux appareils, Renesas travaille avec des fournisseurs de protocoles pour mettre à la disposition des développeurs de systèmes les piles de protocoles de PORT GmbH, TMG Technologie und Engineering GmbH, CANNON-Automata et Net Module, entre autres.
Renesas fournira une API de couche d'abstraction générique offrant une prise en charge unifiée de divers protocoles de réseau industriel sans compromis sur les performances. Grâce à cette API, les développeurs système pourront combiner les protocoles pris en charge selon leurs besoins, avec un impact minimal sur les logiciels applicatifs, et réduire jusqu'à 50 % le temps de développement des dispositifs de réseau industriel (Note 3). De plus, pour faciliter le développement d'applications sophistiquées, les développeurs système pourront utiliser des environnements de compilation tels que IAR Embedded Workbench® d'IAR Systems et des systèmes d'exploitation comme Linux®, Wind River® VxWorks® et ThreadX® d'Express Logic (Note 4).
3) Une gamme de produits composée de trois groupes pour une évolutivité allant du haut de gamme à l'entrée de gamme.
La nouvelle série RZ/N offre cette évolutivité grâce à une architecture unifiée prenant en charge une large plage de performances. Les intégrateurs système peuvent ainsi choisir le processeur répondant aux besoins spécifiques de leurs applications, tout en sachant qu'ils pourront facilement réutiliser les ressources logicielles existantes.
Le groupe RZ/N1D intègre deux cœurs ARM® Cortex®-A7 et convient aux applications haut de gamme telles que les commutateurs réseau, les automates programmables et les passerelles. Le groupe RZ/N1S, doté d'un seul cœur ARM® Cortex®-A7, est conçu pour les applications de milieu de gamme comme les nano-automates programmables et les terminaux opérateurs. Enfin, le groupe RZ/N1L est principalement destiné aux applications telles que les blocs de communication pour équipements industriels ou les périphériques esclaves comme les unités d'E/S distantes, permettant ainsi aux développeurs de systèmes de créer des dispositifs plus compacts et économiques.
Renesas positionne la nouvelle série RZ/N comme une solution monopuce prenant en charge les principaux protocoles de réseaux industriels et les protocoles de redondance les plus récents utilisés dans les réseaux d'usine.
Veuillez vous référer à la fiche séparée pour les principales spécifications de la série RZ/N.
Disponibilité :
Les échantillons et les kits de solutions pour le groupe RZ/N1D seront disponibles à partir d’avril 2017. Les échantillons et les kits de solutions pour les groupes RZ/N1S et RZ/N1L devraient être disponibles au cours du premier semestre 2018. Les piles de protocoles des partenaires logiciels de Renesas seront également disponibles à partir d’avril 2017.
Note 1) Le moteur R-IN intègre la propriété intellectuelle (PI) exclusive de Renesas et intègre un MCU 32 bits, un accélérateur temps réel du système d'exploitation et un accélérateur Ethernet pour permettre un traitement efficace des logiciels réseau.
Note 2) Le support se déploie séquentiellement.
Note 3) Au 6 mars 2017. D'après Renesas Research.
Note 4) Renesas fournit un exemple de code Linux, mais tous les systèmes d'exploitation pris en charge doivent être obtenus auprès de leurs propriétaires respectifs
