車聯(lián)網(wǎng)T-BOX系統(tǒng)設(shè)計

第1章 緒論 1

1．1 引言 1

1．2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用 2

1．2．1 物聯(lián)網(wǎng)的基本概念 2

1．2．2 物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu) 3

1．2．3 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域 4

1．3 車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用 6

1．3．1 車聯(lián)網(wǎng)的基本概念 6

1．3．2 車聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu) 7

1．3．3 車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域 8

1．4 車聯(lián)網(wǎng)T-BOX概述 9

1．4．1 T-BOX的基本概念 9

1．4．2 T-BOX的主要功能 10

1．4．3 T-BOX的關(guān)鍵技術(shù) 12

1．5 國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)研究現(xiàn)狀 14

1．5．1 車聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)著作 14

1．5．2 車聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)文獻(xiàn) 15

1．5．3 車聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)專利 16

1．6 本章小結(jié) 17

第2章 汽車電子開發(fā)過程 18

2．1 引言 18

2．2 汽車電子設(shè)計的基本原則 19

2．2．1 規(guī)范化設(shè)計 19

2．2．2 模塊化設(shè)計 20

2．2．3 安全性設(shè)計 21

2．2．4 低功耗設(shè)計 22

2．2．5 系統(tǒng)可升級 23

2．3 汽車電子設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 23

2．3．1 汽車電子整體性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 24

2．3．2 汽車電子各功能模塊設(shè)計規(guī)范 29

2．3．3 其他關(guān)于環(huán)保、包裝、抗擾方面的規(guī)范 30

2．4 汽車電子開發(fā)過程 31

2．4．1 汽車電子硬件設(shè)計 31

2．4．2 汽車電子軟件設(shè)計 33

2．5 本章小結(jié) 36

第3章 T-BOX系統(tǒng)整體設(shè)計 37

3．1 引言 37

3．1．1 T-BOX系統(tǒng)的開發(fā)需求 37

3．1．2 T-BOX系統(tǒng)的整體設(shè)計思路 40

3．2 T-BOX系統(tǒng)硬件整體設(shè)計 40

3．2．1 T-BOX系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖 40

3．2．2 T-BOX系統(tǒng)硬件功能框圖 42

3．3 T-BOX系統(tǒng)軟件整體設(shè)計 43

3．3．1 T-BOX系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框圖 43

3．3．2 T-BOX操作系統(tǒng)選擇 44

3．3．3 T-BOX設(shè)備驅(qū)動與BSP 45

3．3．4 T-BOX服務(wù)與應(yīng)用架構(gòu) 45

3．3．5 T-BOX軟件運行模式 51

3．4 本章小結(jié) 52

第4章 T-BOX主控模塊設(shè)計 53

4．1 引言 53

4．1．1 主控模塊功能 54

4．1．2 主控模塊設(shè)計要求 55

4．1．3 嵌入式處理器簡介 55

4．1．4 數(shù)據(jù)存儲技術(shù)簡介 57

4．2 主控模塊硬件設(shè)計 58

4．2．1 主控模塊硬件電路設(shè)計 58

4．2．2 MDM9628簡介 59

4．2．3 MC9S12XET256簡介 60

4．2．4 數(shù)據(jù)存儲模塊硬件設(shè)計 61

4．3 主控模塊軟件設(shè)計 62

4．3．1 MCU與MPU的軟件架構(gòu) 62

4．3．2 MCU與MPU 的服務(wù)和應(yīng)用 63

4．4 設(shè)備通信協(xié)議調(diào)度服務(wù) 65

4．4．1 DcpdSrv服務(wù)功能定義 65

4．4．2 DcpdSrv的數(shù)據(jù)流服務(wù) 66

4．4．3 DcpdSrv的控制流服務(wù) 67

4．4．4 DCP幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 68

4．4．5 DcpdSrv功能實現(xiàn) 69

4．5 Bootloader服務(wù) 70

4．5．1 BtlSrv功能定義 71

4．5．2 BtlSrv功能實現(xiàn) 71

4．6 外設(shè)自檢服務(wù) 74

4．6．1 PscSrv功能定義 75

4．6．2 PscSrv功能實現(xiàn) 75

4．7 數(shù)據(jù)存儲服務(wù) 77

4．7．1 DsSrv功能定義 78

4．7．2 DsSrv功能實現(xiàn) 79

4．8 電源管理服務(wù) 86

4．8．1 T-BOX的電源管理功能 87

4．8．2 電源管理技術(shù)簡介 87

4．8．3 T-BOX電源管理策略 88

4．8．4 T-BOX工作模式轉(zhuǎn)換條件 90

4．8．5 工作模式轉(zhuǎn)換軟件設(shè)計 93

4．9 監(jiān)控、診斷、仿真應(yīng)用 99

4．9．1 MdsApp功能定義 100

4．9．2 MdsApp功能實現(xiàn) 100

4．10 系統(tǒng)管理應(yīng)用 100

4．10．1 SmApp功能定義 100

4．10．2 SmApp功能實現(xiàn) 101

4．11 本章小結(jié) 103

第5章 T-BOX通信模塊設(shè)計 104

5．1 引言 104

5．2 移動通信模塊設(shè)計 105

5．2．1 移動通信模塊功能 105

5．2．2 移動通信技術(shù)簡介 105

5．2．3 移動通信模塊設(shè)計基本要求 106

5．2．4 移動通信與GNSS模塊硬件設(shè)計 107

5．2．5 移動通信模塊軟件設(shè)計 110

5．3 GNSS 模塊設(shè)計 113

5．3．1 GNSS模塊功能 113

5．3．2 GNSS技術(shù)簡介 114

5．3．3 GNSS模塊設(shè)計基本要求 116

5．3．4 GNSS模塊軟件設(shè)計 116

5．4 Wi-Fi通信模塊設(shè)計 120

5．4．1 Wi-Fi模塊功能 120

5．4．2 Wi-Fi技術(shù)簡介 121

5．4．3 Wi-Fi模塊設(shè)計基本要求 122

5．4．4 Wi-Fi與藍(lán)牙模塊硬件設(shè)計 123

5．4．5 Wi-Fi模塊軟件設(shè)計 124

5．5 藍(lán)牙通信模塊設(shè)計 127

5．5．1 藍(lán)牙模塊功能 127

5．5．2 藍(lán)牙通信技術(shù)簡介 128

5．5．3 藍(lán)牙模塊設(shè)計基本要求 130

5．5．4 藍(lán)牙模塊軟件設(shè)計 131

5．6 CAN模塊設(shè)計 133

5．6．1 CAN模塊功能 133

5．6．2 汽車CAN總線技術(shù)簡介 133

5．6．3 CAN模塊設(shè)計基本要求 135

5．6．4 CAN模塊的硬件設(shè)計 135

5．6．5 CAN模塊軟件設(shè)計 137

5．7 本章小結(jié) 142

第6章 T-BOX其他模塊設(shè)計 143

6．1 引言 143

6．2 音頻模塊設(shè)計 144

6．2．1 音頻模塊功能 144

6．2．2 音頻技術(shù)簡介 144

6．2．3 音頻模塊設(shè)計基本要求 146

6．2．4 音頻模塊硬件設(shè)計 146

6．2．5 音頻模塊軟件設(shè)計 149

6．3 六軸傳感器模塊設(shè)計 153

6．3．1 六軸傳感器模塊功能 153

6．3．2 運動跟蹤傳感技術(shù)簡介 155

6．3．3 六軸傳感器模塊設(shè)計基本要求 155

6．3．4 六軸傳感器模塊硬件設(shè)計 156

6．3．5 六軸傳感器模塊軟件設(shè)計 158

6．4 電源模塊設(shè)計 160

6．4．1 電源模塊功能 160

6．4．2 嵌入式系統(tǒng)電源技術(shù)簡介 161

6．4．3 電源模塊設(shè)計基本要求 162

6．4．4 電源模塊硬件設(shè)計 162

6．4．5 電源模塊軟件設(shè)計 165

6．4．6 供電電源選擇與后備電池充電條件 168

6．5 雜項模塊設(shè)計 169

6．5．1 雜項模塊組成及其功能 169

6．5．2 雜項模塊設(shè)計要求 170

6．5．3 雜項模塊硬件設(shè)計 171

6．5．4 雜項模塊軟件設(shè)計 173

6．6 對外接口設(shè)計 179

6．6．1 對外接口及其功能與設(shè)計要求 179

6．6．2 對外接口硬件設(shè)計 179

6．7 本章小結(jié) 180

第7章 T-BOX遠(yuǎn)程應(yīng)用設(shè)計 181

7．1 引言 181

7．1．1 遠(yuǎn)程應(yīng)用簡介 181

7．1．2 遠(yuǎn)程應(yīng)用分類 182

7．1．3 遠(yuǎn)程應(yīng)用設(shè)計要求 185

7．1．4 遠(yuǎn)程應(yīng)用軟件組成 186

7．2 遠(yuǎn)程應(yīng)用與信息安全 187

7．2．1 遠(yuǎn)程通信存在的安全問題 188

7．2．2 遠(yuǎn)程應(yīng)用信息安全措施 189

7．3 遠(yuǎn)程應(yīng)用TSP接口服務(wù) 192

7．3．1 TspSrv功能定義 192

7．3．2 TSP數(shù)據(jù)流 192

7．3．3 TSP控制流 194

7．3．4 TspSrv功能實現(xiàn) 195

7．4 遠(yuǎn)程監(jiān)視類應(yīng)用 198

7．4．1 遠(yuǎn)程車輛狀態(tài)應(yīng)用 198

7．4．2 遠(yuǎn)程虛擬儀表應(yīng)用 200

7．5 遠(yuǎn)程控制類應(yīng)用 201

7．5．1 遠(yuǎn)程啟動應(yīng)用 201

7．5．2 遠(yuǎn)程停止應(yīng)用 208

7．5．3 遠(yuǎn)程虛擬鑰匙應(yīng)用 208

7．5．4 其他遠(yuǎn)程控制應(yīng)用 209

7．5．5 遠(yuǎn)程激活應(yīng)用 210

7．5．6 遠(yuǎn)程配置應(yīng)用 212

7．6 遠(yuǎn)程安防類應(yīng)用 212

7．6．1 遠(yuǎn)程報警應(yīng)用 212

7．6．2 緊急呼叫應(yīng)用 214

7．6．3 故障呼叫應(yīng)用 215

7．6．4 遠(yuǎn)程診斷應(yīng)用 216

7．6．5 被盜車輛追蹤應(yīng)用 216

7．7 遠(yuǎn)程信息服務(wù)類應(yīng)用 218

7．7．1 AVN服務(wù)器應(yīng)用 219

7．7．2 信息呼叫應(yīng)用 221

7．7．3 遠(yuǎn)程大數(shù)據(jù)應(yīng)用 222

7．7．4 遠(yuǎn)程旅行應(yīng)用 222

7．8 遠(yuǎn)程升級類應(yīng)用 223

7．8．1 MPU OTA升級方案 223

7．8．2 MCU OTA升級方案 224

7．9 本章小結(jié) 225

第8章 T-BOX發(fā)展展望 227

8．1 引言 227

8．2 T-BOX與V2X 228

8．2．1 V2X簡介 228

8．2．2 V2X通信方式 230

8．2．3 T-BOX與V2X 232

8．3 T-BOX與5G 232

8．3．1 5G通信簡介 233

8．3．2 T-BOX與5G 234

8．4 T-BOX與大數(shù)據(jù) 235

8．4．1 大數(shù)據(jù)簡介 235

8．4．2 T-BOX與大數(shù)據(jù) 236

8．5 T-BOX與邊緣計算 237

8．5．1 邊緣計算的基本概念 237

8．5．2 T-BOX與移動邊緣計算 238

8．6 T-BOX與無人駕駛 239

8．6．1 無人駕駛汽車概述 239

8．6．2 T-BOX與無人駕駛 241

8．7 T-BOX與汽車共享 242

8．7．1 汽車共享簡介 242

8．7．2 T-BOX與汽車共享 244

8．8 本章小結(jié) 244

參考文獻(xiàn) 246

附錄A 本書采用的縮寫