前言
      T-BOX（Telematics B✔¶πφox）連接車(chē)輛(liàng)與外(wài)界的(d∞✔ e)ECU，但(dàn)是(shì)具體(tǐ)是 <£(shì)什(shén)麽呢(ne)，沒有(yǒu)一(yī)個(gè)大(d©<®à)概的(de)描述，我從(cóng)國(guó)家(jiā)發布的( ≤βde)指南(nán)和(hé)法規中，整理(lǐ)其主要(yào)地(€®≈dì)位和(hé)承擔起的(de)作(zuò)用(yòng)以及一(yī)些(​ • xiē)通(tōng)信相(xiàng)關參數(shù)和(hé)實現(xiàn)時(sh​λí)其嵌入式中會(huì)有(yǒu)哪幾部分(fēn)。

概要(yào)

      T-BOX是(shì)車(ch☆βσē)輛(liàng)智能(néng)網聯系統中的(de)核心¥≤​部件(jiàn)，它不(bù)僅負責車(chē)輛(liàng)與外(wài)界的¶₽→↓(de)通(tōng)信，還(hái)涉及到&'(dào)車(chē)輛(liàng)內(nèi)部數(shù)∏•‍據的(de)采集與處理(lǐ)。本文(wén)将從(cóng)以下(xià)幾個(gè)方面對(d™σ€σuì)T-BOX進行(xíng)詳細闡述：      &nσ↓←♦bsp;   

    （1）T-BOX作(zuò)為(wèi)智能(néng)網聯♥₹‍÷汽車(chē)中的(de)重要(yào)零→•®♣部件(jiàn)，其在《國(guó)家(jiā)車(chē)聯網産業(yè)标準體(t£ &γǐ)系建設指南(nán)（智能(néng)網聯汽車(chē)）》中≤₹≤ 的(de)地(dì)位。

    （2）T-BOX的(de)功能(néng×∏♥>)，結合《車(chē)載無線通(tōng)信<​↓終端》（20193386-T-339）标準來(lái)說(sh★σuō)明(míng)其通(tōng)信功能(néng)和(hé)其他(tā)功能(néng)的≤↑(de)物(wù)理(lǐ)載體(tǐ)。
    （3）T-BOX的(de)嵌入式路(lù)線選擇，硬件(jiàn €↑)設計(jì)和(hé)軟件(jiàn)架構。

T-BOX 是(shì)智能(néng)網聯汽車(chē)的(de)關鍵零部件(jiàn)

      根據《國(guó)家(jiā)÷×​λ車(chē)聯網産業(yè)标準體(tǐ)系建設指南(nán)（智能(néng)網聯汽車(chēε← ↑)）（2023 版）》，T-BOX 被明(mín€εg)确列為(wèi)智能(néng)網聯汽車(chē)的(de)重要(yào)λλσ→零部件(jiàn)之一(yī)，具體(tǐ)體(tǐ)現(xiàn)在以下(xià)幾個(gèΩ✔♥)方面：
      ®♣€通(tōng)信連接的(de)核心節點在車(chē)聯網體(tǐ)系中，T-BOX 是(shì)車(chē)輛∑π₩←(liàng)與外(wài)部網絡通(tōng)信的(d>€e)核心節點。該指南(nán)強調了(le)智能(néng)網聯汽車(chē)需要(yào)≈ ≥↓與外(wài)界進行(xíng)高(gāo)效的(de)信息交互，而 Tφφ"-BOX 能(néng)夠實現(xiàn)車(chē)輛(liàng)與雲端服務器(qì)、其♦∏₹σ他(tā)車(chē)輛(liàng)、交通(tōng)設施等‌≈ ‌之間(jiān)的(de)通(tōng)信連接，使得(de)車(chē)輛(liàng)能(né← Ωng)夠實時(shí)獲取路(lù)況信息、遠(yuǎn)≤↕程控制(zhì)指令等，為(wèi)智能(néng)交通(tōng)、車(←♥£chē)路(lù)協同等應用(yòng)場(chǎng)景的(de)實現(xiàn)₩☆提供了(le)基礎。
      安全™↑ε保障的(de)關鍵環節車(chē)聯網的(de)安全問(wèn)題是(shλ★ì)智能(néng)網聯汽車(chē)發展的(de)重要(yàσ↑∏∞o)挑戰，而 T-BOX 在安全保障方面具有(yǒu)關鍵作(zuò)用(yòng)×α‌↓。指南(nán)中強調了(le)網絡安全和(hé)數(sh¥₹₩ù)據安全的(de)重要(yào)性，T-BOX 需要(yào)具備安全防護"€功能(néng)，防止車(chē)輛(liàng)數(shù&™π)據被竊取、篡改或遭受網絡攻擊。因此，在标準體(tǐ)系建設中，對(duì) T-BOX σ↑↑$的(de)安全要(yào)求是(shì)重要(yào)的(de)‌σδ一(yī)部分(fēn)，包括安全技(jì)術(shù)标準、安全管理(lǐ)标準等，以保障智能σ<©(néng)網聯汽車(chē)的(de)安全運行(xíng)。
      T-BOXו 作(zuò)為(wèi)車(chē)輛(liàng)與外(wài)部通(tōng)₩¶信的(de)關鍵節點，承擔著(zhe)數(shù)據傳輸、遠(yuǎn)程控β∑制(zhì)、車(chē)輛(liàng)σ≈ε狀态監測等重要(yào)任務，對(duì)于實現(xiàn)智能(néng)網聯汽™π'♦車(chē)的(de)各項功能(néng)至關重要(y"≤↑±ào)。   

T-BOX 的(de)作(zuò)用(yòng)

      ₩¶作(zuò)為(wèi)通(tōng)信功能(néng)的(de)物(wù)理(lǐ)載↑'≥±體(tǐ)
     ↕" T-BOX 首先是(shì)一(yī)個(gè)通(♠÷↑tōng)信模塊，包括無線廣域網（WAN）、無♥§線局域網（WLAN）等多(duō)網路(lù)由，為(wèi)車(chαεδē)輛(liàng)提供實時(shí)的(de)通(tōng)信服務。通(tōng)σ↕$過 T-BOX，車(chē)輛(liàng)可(kě)以與雲端服務器(qì)進&σ行(xíng)數(shù)據交互，實現(xiàn₹↕€)遠(yuǎn)程監控、遠(yuǎn)程診∑↓σ"斷、遠(yuǎn)程控制(zhì)等功能(néng)。同時(shí)，T-BOX∑"♠​ 還(hái)可(kě)以與其他(tā)車(chē)輛↑÷(liàng)、交通(tōng)設施等進行(xíδ↔γng)通(tōng)信，實現(xiàn)車(chē)路(lù)協同、智能(n♦γ∏éng)交通(tōng)等應用(yòng)。《車(c↑≠≠αhē)載無線通(tōng)信終端》（20193386-T©≈↓σ-339）該标準詳細規定了(le)車(chē)載無線通(tōng)信終端（如(rú)T-BO"δφδX）的(de)移動通(tōng)信制(zhì)式及頻(pín)段的(de)規劃，這(₽ zhè)對(duì)于确保車(chē)載通(tōng)信設備的♥​↑(de)互操作(zuò)性和(hé)可(× ∑kě)靠性具有(yǒu)重要(yào)意義。

      T-BOX δ¥'∏主要(yào)采用(yòng)以下(xià)幾種通(±☆™σtōng)信方式

    （1）蜂窩通(tōng)信：利用(yòn←♥g)移動通(tōng)信網絡（如(rú) 4G、5G）實現(xiàn)車(chē)輛​↕¶<(liàng)與雲端服務器(qì)的(de)通(tōng)信。蜂窩通(t≤ ōng)信具有(yǒu)覆蓋範圍廣、通(tō ↑ng)信速度快(kuài)、可(kě)靠性高(gāo)等★↑優點，是(shì)目前 T-BOX 最主要(yào)的(de)通(tōng)信方式之一(yī₽δ)。
    （2）藍(lán)牙通(tōng)信：用(♥‍yòng)于車(chē)輛(liàng)與手機(jī)↑δ∏、平闆電(diàn)腦(nǎo)等移動設備的(de)短(duǎn↕×$)距離(lí)通(tōng)信。通(tōng)過藍(lσ án)牙通(tōng)信，用(yòng)戶可¥¶β(kě)以實現(xiàn)手機(jī)與車(chē)σγ輛(liàng)的(de)連接，實現(xiàn)車(chē)輛(•$∑&liàng)遠(yuǎn)程控制(zhì)、音(yīn)樂(yuè)播放(→ γ$fàng)等功能(néng)。
    （3）Wi-Fi 通(tōng)信：用(yòng)于車(chē)≈φ→輛(liàng)與外(wài)部 Wi-Fi 熱(rè)點的(de)連接，實現(xiàn)車(cε↔∑"hē)輛(liàng)的(de)在線娛樂(y σ¥uè)、導航等功能(néng)。
    （4）衛星通(tōng)信：在偏遠(yuǎn)地(dì)₽σ ★區(qū)或移動通(tōng)信網絡覆蓋不(bù)到(dào)的>↕(de)地(dì)方，T-BOX 可(kě)以通(tōng)過衛星通(tōng)信實現(xi→✔'àn)車(chē)輛(liàng)與外(wài)部的(de)通(tōng)信。衛星通(tōnα✔↔g)信具有(yǒu)覆蓋範圍廣、不(bù)受地(dì)理(lǐ)位置限制(zhì)等優點，但¥♦♣(dàn)通(tōng)信費(fèi)用(yòng)較高(gāo)。

 

      T- πBOX 頻(pín)段的(de)規劃

      B1 (2100 M±γHz)：廣泛應用(yòng)于全球範圍內(nèi)的(de)4G網絡。B3 (1800 MHz)：在中國(guó)和(hé)許多(duō)其他(tā)國(guó)∑©γ家(jiā)廣泛使用(yòng)的(de)頻(pín)段。

      B7 (26 >↕♥00 MHz)：用(yòng)于4G網絡的(de)高≠♣↕÷(gāo)頻(pín)段，提供更高(gāo)的(d₽Ω×e)數(shù)據傳輸速率。

      B20 (80π✔™•0 MHz)：低(dī)頻(pín)段，具有(yǒu)較好(€♥÷hǎo)的(de)穿透能(néng)力和(∑§hé)覆蓋範圍。

      B3δα8 (2600 MHz TDD)：用(yòng)于4G TDD（時(shí)♦​分(fēn)雙工(gōng)）網絡。

      B39 (1900 MHz TDD)：用(yπ​®≠òng)于4G TDD網絡。

      B40 (λφε£2300 MHz TDD)：用(yòng)于4G TDD網絡。

      ↓ ≈ B41 (2500 MHz TDD)：用(yòng)于4G TD™$¶D網絡。

      n1 (2100 Mγ&Hz)：與4G B1頻(pín)段相(xiàng∞∞€≠)同，用(yòng)于5G網絡。

      n3 (≈±1800 MHz)：與4G B3頻(pín)段相(xiàng)同，用(yòng)于5G網絡λ$ 。

      n7 (2<₹≠δ600 MHz)：與4G B7頻(pín)段相(xiàng)同，用(yòng)于5G§∑≠®網絡。

      n÷♣↑☆20 (800 MHz)：與4G B20頻(pín)≠≥™>段相(xiàng)同，用(yòng)于5G網絡。

      n38 (2600 MHz TDD)：與4←$G B38頻(pín)段相(xiàng)同，用(yòng)于☆π5G網絡。   

      n40 (2300 ↑↕¶λMHz TDD)：與4G B40頻(pín)段相(xiàng)同，用(yòng★')于5G網絡。

      n41 (2500 MHz TDD)≤₹₹：與4G B41頻(pín)段相(xiàng)同&★β，用(yòng)于5G網絡。

      n77 (3.5 GHz)：用(yòng)于5G網"♦絡，提供更高(gāo)的(de)數(shù)據傳輸速率。

      n78 (3. ÷•ε5 GHz)：用(yòng)于5G網絡，提供更高(gāo)的(de)數(shù)據傳輸速率。

      n79 (4.8 GHz)：用€♠δ×(yòng)于5G網絡，提供更高(gāo)的(de↑")數(shù)據傳輸速率。

      2.4 GHz：廣泛應用(yòng)于Wi-∞ ☆Fi通(tōng)信，支持IEEE 802.11b☆✘×/g/n标準。

      5 GHz：支持IEEE 802.11a/n/a→¶c/ax标準，提供更高(gāo)的(de)數¥↔←(shù)據傳輸速率和(hé)更好(hǎo)的(de)抗幹擾能(néng)力。

      2.4 GHz：支持Bluetooth 4.0/5♥↑>.0标準，提供低(dī)功耗和(hé)高(gāo)傳∞γ±輸速率。

      L1 (1575.42 MHz)：用(yòng‌↓¶)于GPS、GLONASS、Galileo等衛星系統的(de)定位服務。

      L2 (1227.60 MHz)：用(yòng)✘×于GPS、GLONASS等衛星系統的(de)定位服務。

      L5 (1176.45 MHz)：用(yòng)于G€∏PS、Galileo等衛星系統的(de)定位服務。

移動通(tōng)信的(de)頻(pín)段彙總到(dào)如(rú)下(xià)表1

表1 移動通(tōng)信制(zhì)式及頻(pín)段[1]

      作(zuò)為(wèi)其他(tā)功能(néng)的>★Ω(de)物(wù)理(lǐ)載體(tǐ)

      T-BOX 其次是(shì)一(yī)個(gè)ECU，結合整車(chē)成本重量電(dià♦£¶<n)量消費(fèi)的(de)考慮，會(huì)把一(yī)些(xiē)對(d☆€uì)實時(shí)性有(yǒu)高(gāo)要(yào)求功能(né‍±←δng)集成到(dào)T-BOX中。

      - 遠(yuǎn)程控制(zhì)車(chē)輛(lià↑γng)：車(chē)主可(kě)以通(t> ♠≠ōng)過手機(jī) APP 發送指令，經過 TSP（Telematics Service Provider，π∏≈內(nèi)容服務提供者）後台轉發到(dΩ★ào) T-BOX，然後 T-BOX 将控制(zhì)指令通(tōng)過 CAN↕✘® 總線發送給車(chē)輛(liàng)×≤的(de)相(xiàng)關控制(zhì)系統，實現(xiàn)遠(yβ₩★uǎn)程控制(zhì)車(chē)輛(liàng)的(de)功能(néng)，比如(rφ✔©♣ú)遠(yuǎn)程啓動發動機(jī)、開(kāi∞")關車(chē)門(mén)、車(chē)窗(chuāng)、空(kōng)調♠α€、燈光(guāng)等。這(zhè)在炎熱(rè)的(de)夏天或寒冷(lěng)的(≤✘γde)冬天，可(kě)以提前開(kāi)啓空(kōng♣φ★)調，為(wèi)車(chē)主提供舒适的(de)駕駛環境；在車(chē)主忘記鎖車(chēγ₽♣ )時(shí)，也(yě)可(kě)以遠(yuǎn)程操作(zuò)，提高(g≠♦↓↓āo)車(chē)輛(liàng)的(de)安全✘γ性。

      - 遠(yuǎn)程查詢車(chē)輛(liàng ≤")狀态：車(chē)主能(néng)夠随時(shí)随地(dìγ®)通(tōng)過手機(jī) APP 遠(yuǎn)程查詢車(chē)輛(liàng)的↔↓ ♥(de)狀态信息，如(rú)車(chē) &±π輛(liàng)的(de)剩餘油量、電(diàn)量、續航裡(lǐ)程、胎&↔÷β壓、車(chē)門(mén)是(shì)否關閉、車(chē)窗(chuāng)是 ≈(shì)否升起等。這(zhè)些(xiē)信息可(kě)以幫助車(chē)主及時(shí)了(lδβe)解車(chē)輛(liàng)的(de)情況，做(zu₩π∏ò)好(hǎo)出行(xíng)安排或及時(shí)發現(xiàn)車(chΩ₩σ​ē)輛(liàng)的(de)異常情況。   

      - 碰撞自(zì)動求救：當車(chē)輛(↓ λ✘liàng)發生(shēng)碰撞并觸發安全氣囊時(sh‌π φí)，T-BOX 會(huì)自(zì)動觸發乘用(yòng)車(chē)±←Ω客戶救援熱(rè)線号碼，自(zì)動上(shàng)傳車(↓✘≈↓chē)輛(liàng)位置信息至後台，同時(shí)後台将信息₩₽σ發送給所有(yǒu)緊急聯系人(rén)，讓事₽ ₽↑(shì)故車(chē)輛(liàng)和(hé)人(rén)員(yuán)能(néng)夠得(≠"de)到(dào)及時(shí)的(de)救援。

      - "₽≥£車(chē)輛(liàng)異常報(bào)警：T-BOX 可(kě)以♠•實時(shí)監測車(chē)輛(liàng"♦)的(de)狀态，當車(chē)輛(liàng)出現(xiàn)異常情況時(‍< ←shí)，如(rú)車(chē)輛(liàng)被盜、被拖走、÷∑∑安全系統被非法入侵等，會(huì)立即向車(chē)主或相(x₽♣iàng)關的(de)安全監控平台發送報(bào)警信息，提高(gāo)車(ch®λ→ē)輛(liàng)的(de)安全性。

      - 防盜跟蹤：通(tōng)過與車(chē)輛(lià©®"<ng)的(de)防盜系統配合，T-BOX 可(kě↓"β)以對(duì)車(chē)輛(liàng)進行(xíng)σβ實時(shí)監控和(hé)跟蹤。一(yī)旦車(chē)輛(liàng)被盜，​×$→車(chē)主可(kě)以通(tōng)過手機(jī)φ§$ APP 追蹤車(chē)輛(liàng)的(d γe)位置，協助警方找回被盜車(chē)輛(liàng)。

      - OTA‍↔© 升級：T-BOX 支持車(chē)輛(liàng•∏ &)的(de) OTA（Over-The-Air）升級功能(néng)，即通(tōng)過Ω<Ω無線網絡下(xià)載并安裝車(chē)輛(liàng)的(de)軟件(ji&×àn)更新，包括車(chē)載操作(zuò)系統、應用(yòng)程序、電(diàn)子(‌©αzǐ)控制(zhì)單元（ECU）的(de)程序等。這(zh♣γè)可(kě)以避免車(chē)主到(dào) 4S 店(diàn)進行(xíng)線下(x ★©≤ià)升級的(de)麻煩，提高(gāo)升級的(de)效率和(hé)便利性，同時(shí)也(¶→≈'yě)可(kě)以及時(shí)修複車(ch®→₽♦ē)輛(liàng)的(de)軟件(jiàn)漏洞，提升車(chē)輛(liàng)的(de)性能×≥(néng)和(hé)功能(néng)。‌®

      - 遠(yuǎn)程診斷和(hé)維護：維修人(r•♣én)員(yuán)可(kě)以通(tōng)過 T-BOX 遠(yuǎn)程獲取車♠±α​(chē)輛(liàng)的(de)診斷信息，對(duì)車(chē)輛(liàng)₽€™♠進行(xíng)遠(yuǎn)程診斷和(hé)故障排除。在一(yī≤£ε)些(xiē)情況下(xià)，還(hái)可(kě)以通(tōng÷‍)過遠(yuǎn)程操作(zuò)對(duì)車(chē)輛φ‌(liàng)的(de)電(diàn)子(zǐ)控制(zhì♦←♥↑)系統進行(xíng)參數(shù)調整和(hé)設置，提高(gāo)維修效率，降低( Ω∑§dī)維修成本。

T-BOX的(de)嵌入式路(lù)線
      T-BOX的(de)嵌入式路(lù)線主要(yà≈∑↓&o)涉及其硬件(jiàn)架構和(hé)軟件(jiàn)系統的(de)₹γ設計(jì)與實現(xiàn)。以下(xià)是(shì)T-BOX在嵌入式路(lù)線上(sh₽♣βàng)的(de)一(yī)些(xiē)關鍵點：

       

      硬件(jiàn)架構

      -&£¥nbsp;MCU模塊：T-BOX中的(de)MCU（微(wēi)控制α¥ (zhì)單元）負責與車(chē)輛(liàng)的(♠ ®$de)CAN總線通(tōng)信，采集車(chē)輛(liàεε→ng)控制(zhì)器(qì)的(de)報(bào)文(wén)并進行(xíng)解析處理 ∞ ↓(lǐ)，提取車(chē)輛(liàng)的(de)重要(yào)信号及參數σ<(shù)信息。

      - MPU模塊：MPU（>≤λ≈微(wēi)處理(lǐ)器(qì)單元）主™♠要(yào)完成GPS定位、無線通(tōng)信等功能(néng)，将采集到(φ→dào)的(de)GPS信息與車(chē)輛(liàng)信息按協議(yì)組包後，通 ®→©(tōng)過LTE無線通(tōng)信發送至TSP（車(chē)載信息服務提供商）。

      - 藍(lán)牙模塊：T-BOX的​£(de)藍(lán)牙模塊通(tōng)過藍(≥↓σ≠lán)牙無線通(tōng)信技(jì)術(shù)與用(yòng)戶手δ$機(jī)APP進行(xíng)交互，完成∏≤藍(lán)牙鑰匙管理(lǐ)、藍(lán)牙設備鑒權、藍(lán)牙車(chē)輛(li←↑↕àng)控制(zhì)等功能(néng)。

      - 數(shù)據模塊：T☆÷☆-BOX內(nèi)部通(tōng)常配備有(yǒu)存儲器( ☆qì)，如(rú)eMMC，用(yòng)于存放(fàng)數(shù)據。Ωλ¶↔

      - 電(diàn)源模塊：T-BOX的(de)電(diàn)源管理(l$×®ǐ)包括DC-DC轉換器(qì)和(hé)LD‌γO（低(dī)壓差線性穩壓器(qì)），用(yòng)于為(wèi)4G∏ε∞模塊和(hé)MCU提供穩定的(de)電(diàn)源。&£"nbsp;  

      - 接口與總線：T-BOX通(tōng)"γ×£過各種接口與總線相(xiàng)連，包括傳統的(de)控制(zhì)器(qì)局域網CAN、局域互聯網絡LIN、調試接口RS232/ ₩±RS485/USB2.0，以及車(chē)載以太網（Ethernet）。

      軟 ©件(jiàn)系統
      T-BOX一(yγ₹βī)般會(huì)基于Linux操作(zuò)系統，如(rú)Ubunt£‌πu、CentOS等，配合上(shàng)層軟件(jiàn)進行(xí​♣Ω÷ng)深度定制(zhì)。軟件(jiàn)上(shàng)，T-BOX需要(yào)支©εφ♠持OTA（Over-The-Air）軟件(jiàn)空(kōng)中升級功能(néng¶ β)，以及USB模拟串口傳輸GPS信号給車(chē)機(jī)定位，通(tōng ↔§)過USB接口連接車(chē)機(jī)系統，投放(fàng)音(yīn)視(shì)頻(pín)₹ €。
      T-BOX的(de)軟件(jiàn)系統★★Ωα還(hái)包括lwIP（輕量級IP）示例固件(jiàn)，用(yòng)于網絡協¶★​∑議(yì)棧的(de)實現(xiàn)。

      通(tōng)信與無線連接$≤單元

      T-BOX的(de)無線連接單元包括GSM/G ≠PRS/LTE、GPS、Wi-Fi以及Bluetooth模塊。這(zhè)些(xiē)模φ"™€塊使得(de)T-BOX能(néng)夠實現(xiàn)移動通(tōng)信、定位、∑→™±無線熱(rè)點連接等功能(néng)，有(yΩ♠ǒu)的(de)是(shì)外(wài)置天π≠線，有(yǒu)的(de)是(shì)闆載₹♣♣ 的(de)內(nèi)置天線。其中通(t<&₩ōng)信模組成本，在T-BOX的(de)成本 &中，3G/4G/5G通(tōng)訊模組成本占比π∏最高(gāo)，約為(wèi)40%

      參考

      [1] 車(chē)載無↓±φ線通(tōng)信終端》（20193386-T-339）

轉自(zì)焉知(zhī)汽車(chē)