T-BOX 设计方案介绍

T-BOX 设计方案介绍

一、 第二代TBOX系统图：

该产品方案源下述架构的平台方案，汇总众多客户的需求修改设计而成。因此需求方面具有一定代表性，技术方面具备一定的可靠性和先瞻性。

通信部分以 BM817C LTE 全网通模组为基础，利用模组内部AP侧Linux系统进行通信单元全功能开发及提供给客户一定的扩展空间，作为T-BOX终端方案的一个重要环节

二、 方案概述

区别于第一代T-BOX：MCU+GPRS+GPS 构成的车辆信息和定位传输系统。 新一代T-BOX 具有以下功能特点： 1. 双路高速CAN收发器;

2. 32位高性能微处理器芯片;

3. 高通平台4G LTE七模全网通模组; 4. 本地4GB的数据存储空间;

5. 路由器功能，通过USB接口和WIFI热点，可以让车内不同设备同时上网; 6. OTA软件空中升级功能;

7. USB模拟串口传输GPS信号给车机定位; 8. 手机近程蓝牙直接连接功能。

以上大部分功能都是第一代T-BOX无法实现的。 三、 结构概念设计

1. 采用符合IP级标准的铝合金外壳，抗干扰能力强，坚固，外型美观

2. 盒子的尺寸约为：95*110*28mm（实际根据需要做一些调整） 3. 采用铸铝结合表面加工处理工艺。 4. 内部采用符合汽车电子标准的的1.6mm ，FR4 多层电路板，采用SMT工艺精加工而成。 四、 电气接口 本产品对外共有以下接口： 天线接口：GPS天线/BT天线/WIFI 天线/4G 天线，均采用FAKRA 汽车专用插座 Micro USB 插座一个，供车机上网和传输GPS信号。 插座采用大众汽车标准的USB插座： 五、 该对应接口功能如下表表所示： PIN 定义 输入输出 描述 工作电压 负载电流 1 DM I/O USB数据负信0-1.8V ≤20mA 号 2 DP I/O USB数据正信号 0-1.8V ≤20mA 3 ID I ID识别 4 VBUS I 电源正极 0-5V ≤500mA

主连接器为12PIN ，间距2.58MM

分配功能为： 电源B+

接地 GND1 GND2 CAN1+/CAN1- CAN2+/CAN2- UartTx /RX TBD 六、 电路原理概述 1. 原理方框图如下： 略 2. 工作过程 i. DC2DC 4V 给4G模块长供电，LDO5V给MCU长供电； 在睡眠状态下，整机功耗很低，其余电源都被MCU 电源管理系统关断； ii. 唤醒方式：（1）汽车点火后，MCU收到CAN信号后，唤醒4G模组工作； （2）远程可以通过4G模块唤醒MCU 以及车身系统工作，实现车辆的远程控制； iii. MCU 负责CAN信号的解析，并将解析结果送至4G 模组发送至云端，同时本地有4GB存储器供存放数据； iv. 4G模组内含ARM AP，运行Linux系统，可以实现更多的功能； v. WIFI模块工作于热点状态，和4G模组组成路由，可以提供周边设备上网。 通过NDIS拨号的上网方式： 拨号后模组相当于路由器，断网也会自动重连，车机可通过共享USB虚拟一个网口获取一个内网地址，和模组同时可以上网；模块通过USB接到车机上也会同时媒举出几个虚拟出口，各个口功能不同，其中一个虚拟串口用来上报GPS数据。 支持以上功能，需要配置支持usbserial驱动，和NDIS驱动，需要有RIL库传递给应用层IP等信息，和需要GPS数据解析库。 vi. MCU的串口接一个蓝牙透传芯片，手机APP可以在近程直接通过蓝牙和TBOX终端交换信息 vii. 该方案提供配置一个后背电池，可以在车身电源意外中断的时候，提供不小于10分钟的工作时间，向云端发送一些报警信息。 3. 主要元件清单 型号 BM817C STM32FXX QCA9377 TJA1042A TJA1020T CSR1010/8811 TPS340 LP2950CDT-5.0 RT9193-33 品牌 Broadmobi ST Atheros NXP NXP CSR TI NSC RICHTEK 说明 4G LTE Module Cat4 MCU 802.11ac WiFi Module CAN BUS transceiver LIN BUS transceiver Bluetooth Module DC/DC LDO,5.0V LDO,3V3,300ma

AT88SC104

Atmel CryptoMemory 1-Kbit(128-byte)EEPROM 七、 软件概述：

1. MCU 软件，运行UC-OS ，主要作用是，电源管理，解析CAN信息，物理隔离通讯系统和车身，确保安全；

同时，设计有加密芯片，防止程序泄密； 2. 4G模组内部的AP部分运行为Linux OS，可开放4G模组内部资源，这样省去了外挂一个ARM A9 核心板的

高昂成本； 3. Linux系统主要管理通讯系统的工作，路由以及安全（防火墙）作用。 八、 可以实现的功能 娱乐-公网 4G上网 监控-专有APN(运营商架设专有APN线路支持专用APN通道) 大屏机USB与TBOX连接实现上网功能 WiFi热点（单工作模式） USB驱动共享上网 发射方（作为发射方时，T-BOX如何把控公网网络安全） 接收方（作为接收方时，T-BOX如何把控公网网络安全）（做升级，下载） 在线视频和音乐等媒体播放等，访问策略TBOX端进行过滤 网络安全 浏览网页，看新闻等娱乐数据，访问策略TBOX端进行哪些过滤安全策略 监控数据T-BOX端如何把控CAN数据安全 MCU 网关 GPS实现方式 TBOX通过USB虚拟串口方式传送GPS原始数据给大屏（支持GPS和北斗） 蓝牙 T-BOX蓝牙实现整车控制功能；（并支持蓝牙唤醒功能） 1手机连接TBOX端蓝牙，通过蓝牙实现车身信息上传和车身控制；(手机连接蓝牙时：是否需要大屏也支持通过蓝牙控制如空调等功能--TBOX和大屏机都有蓝牙时，手机可以分别连接TBOX和APP手机通过控制整车功能的方式 大屏机蓝牙设备，但是手机在使用过程中可能会经常出现断开一个已连接设备，再自动连接另一个已配对设备；这个需要车厂评估；) 2手机连接服务器，通过服务器下发到TBOX端实现车身信息上传和车身控制； i-Call （信息服务）/B-Call （故障救援服务）1.与TBOX连接的紧急呼叫功能按钮，建议车厂放置在方向盘或车身其它位置，不要内置在大屏机/E-Call （紧急救援服务） 内；