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BM817CLTE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4GLTE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IP54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MicroUSB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1DMI/OUSB数据负信号0-1.8V≤20mA2DPI/OUSB数据正信号0-1.8V≤20mA3IDIID识别4VBUSI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GND1GND2CAN1+/CAN1-CAN2+/CAN2-UartTx/RXTBD六、电路原理概述1.原理方框图如下：略2.工作过程i.DC2DC4V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ARMAP，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.主要元件清单型号品牌说明BM817CBroadmobi4GLTEModuleCat4STM32FXXSTMCUQCA9377Atheros802.11acWiFiModuleTJA1042ANXPCANBUStransceiverTJA1020TNXPLINBUStransceiverCSR1010/8811CSRBluetoothModuleTPS54340TIDC/DCLP2950CDT-5.0NSCLDO,5.0VRT9193-33RICHTEKLDO,3V3,300maAT88SC104AtmelCryptoMemory1-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LinuxOS，可开放4G模组内部资源，这样省去了外挂一个ARMA9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4G上网娱乐-公网监控-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USB驱动共享上网WiFi热点（单工作模式）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）网络安全在线视频和音乐等媒体播放等，访问策略TBOX端进行过滤浏览网页，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）APP手机通过控制整车功能的方式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）/E-Call（紧急救援服务）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，不要内置在大屏机内；