车载T-BOX智能网联终端的设计与实现

本文由吴纪铎、刘爱松、赵梦海共同撰写。

本文介绍了一款基于瑞萨RH850微控制器、TICC2640R2F蓝牙微控制器和高通MDM9628处理器的T-BOX车载终端的设计。该终端通过集成CAN总线、GPS定位、数据加密、蓝牙通信和LTE无线数据传输技术，实现了车辆信息的高效采集与云端通信，支持远程车辆控制和诊断等功能。

引言

T-BOX（Telematics Box）是现代智能网联汽车系统中的关键组件，它通过与车辆的CAN总线、车载信息系统（IVI）以及远程服务平台（TSP）的交互，实现车辆的智能化管理和远程服务。T-BOX的主要功能包括与CAN总线交互以采集和解析车辆数据，与车载信息系统交互以提供网络和定位服务，以及与TSP交互以实现数据上传和远程控制。

本文基于瑞萨RH850、TICC2640R2F和高通MDM9628设计了一款T-BOX终端，并详细介绍了其软硬件设计。实验结果表明，该T-BOX终端能够稳定、准确地采集和传输车辆信息，支持TSP通过远程指令对车辆进行有效的控制。

T-BOX终端整体设计

本文设计的T-BOX终端主要包括三个模块：MCU模块、MPU模块和蓝牙模块。MCU模块负责与车辆的CAN总线通信，采集和解析车辆数据；MPU模块负责GPS定位和无线通信，将数据发送至TSP；蓝牙模块则用于与用户的移动设备进行短距离通信。

T-BOX终端硬件设计

2.1 MCU硬件设计

MCU模块采用瑞萨RH850芯片，该芯片具有低功耗、高兼容性的特点，集成了1M的代码闪存、32KB的数据闪存和128KB的RAM，支持6路CAN控制器。MCU模块还设计了多种输入输出接口，包括开关信号、模拟/数字信号、充电电池控制接口等，确保了系统的稳定性和可靠性。

2.2 MPU硬件设计

MPU模块采用高通MDM9628芯片，支持多频段的无线通信，具备GNSS定位和语音通话功能。MPU模块配备了256MB的RAM和512MB的ROM，提供了丰富的接口资源，包括USB、UART、Audio和I2C接口，满足了多种应用场景的需求。

2.3 蓝牙硬件设计

蓝牙模块采用TI CC2640R2F芯片，支持低功耗蓝牙通信，具备275KB的非易失性存储器和28KB的RAM。蓝牙模块通过UART接口与MCU通信，支持蓝牙钥匙管理和远程车辆控制功能。

T-BOX终端软件设计

3.1 MCU软件设计

MCU软件架构分为五层：Bootloader层、RTOS和硬件驱动层、RTE层、API/Callback接口层和应用层。各层提供了系统初始化、任务管理、蓝牙服务、网络通信、电源管理等功能，确保了系统的高效运行和稳定性。

3.2 MPU软件设计

MPU软件架构同样分为五层：Linux OS层、驱动层、服务层、API/Callback接口层和应用层。服务层和应用层提供了安全通信、日志管理、GPS服务、网络通信、系统管理等功能，支持T-BOX终端与TSP的高效交互。

3.3 蓝牙软件设计

蓝牙软件架构包括Bootloader层、TI-Rtos/硬件驱动层、BLE STACK层、ICALL层和应用层。各层支持蓝牙通信、电源管理、标准接口等功能，确保了蓝牙模块的稳定运行。

试验验证与分析

为了验证T-BOX终端的功能和可靠性，我们将其安装在一辆测试车上进行了实际测试。测试内容包括远程车辆状态查询和远程车辆控制。结果显示，T-BOX终端能够准确接收和解析手机APP发出的指令，并将车辆状态信息实时反馈给用户，同时支持远程开启空调和座椅加热等功能。

结论

本文设计了一款基于瑞萨RH850、高通MDM9628和TICC2640R2F的T-BOX车载终端，通过详细的软硬件设计，实现了车辆信息的高效采集和远程控制。实验结果证明，该T-BOX终端能够稳定、可靠地与车辆和TSP进行交互，具有较高的实用价值。