T-BOX 设计方案介绍

1、 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

2、 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 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

3、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： pinpin 定义定义 输入输出输入输出 描述描述 工作电压工作电压 负载电流负载电流 1 dm i/o usb 数据负信号 0-1.8v 20ma 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 500

4、ma 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 ca

5、n 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

6、，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 bm817c broadmobi 4g lte module cat4 stm32fxx st mcu qca9377 atheros 802.11ac wifi module tja1042a nxp can bus transceiver tja1

7、020t nxp lin bus transceiver csr1010/8811 csr bluetooth module tps54340 ti dc/dc lp2950cdt-5.0 nsc ldo,5.0v rt9193-33 richtek 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

8、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 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

9、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