車聯(lián)網T-BOX系統(tǒng)設計

第1章 緒論 1

1．1 引言 1

1．2 物聯(lián)網技術發(fā)展與應用 2

1．2．1 物聯(lián)網的基本概念 2

1．2．2 物聯(lián)網的基本架構 3

1．2．3 物聯(lián)網的應用領域 4

1．3 車聯(lián)網技術發(fā)展與應用 6

1．3．1 車聯(lián)網的基本概念 6

1．3．2 車聯(lián)網的基本架構 7

1．3．3 車聯(lián)網的應用領域 8

1．4 車聯(lián)網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的關鍵技術 12

1．5 國內車聯(lián)網研究現(xiàn)狀 14

1．5．1 車聯(lián)網的相關著作 14

1．5．2 車聯(lián)網的相關文獻 15

1．5．3 車聯(lián)網的相關專利 16

1．6 本章小結 17

第2章 汽車電子開發(fā)過程 18

2．1 引言 18

2．2 汽車電子設計的基本原則 19

2．2．1 規(guī)范化設計 19

2．2．2 模塊化設計 20

2．2．3 安全性設計 21

2．2．4 低功耗設計 22

2．2．5 系統(tǒng)可升級 23

2．3 汽車電子設計相關標準規(guī)范 23

2．3．1 汽車電子整體性標準規(guī)范 24

2．3．2 汽車電子各功能模塊設計規(guī)范 29

2．3．3 其他關于環(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 汽車電子硬件設計 31

2．4．2 汽車電子軟件設計 33

2．5 本章小結 36

第3章 T-BOX系統(tǒng)整體設計 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)的整體設計思路 40

3．2 T-BOX系統(tǒng)硬件整體設計 40

3．2．1 T-BOX系統(tǒng)硬件結構框圖 40

3．2．2 T-BOX系統(tǒng)硬件功能框圖 42

3．3 T-BOX系統(tǒng)軟件整體設計 43

3．3．1 T-BOX系統(tǒng)軟件結構框圖 43

3．3．2 T-BOX操作系統(tǒng)選擇 44

3．3．3 T-BOX設備驅動與BSP 45

3．3．4 T-BOX服務與應用架構 45

3．3．5 T-BOX軟件運行模式 51

3．4 本章小結 52

第4章 T-BOX主控模塊設計 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)存儲技術簡介 57

4．2 主控模塊硬件設計 58

4．2．1 主控模塊硬件電路設計 58

4．2．2 MDM9628簡介 59

4．2．3 MC9S12XET256簡介 60

4．2．4 數(shù)據(jù)存儲模塊硬件設計 61

4．3 主控模塊軟件設計 62

4．3．1 MCU與MPU的軟件架構 62

4．3．2 MCU與MPU 的服務和應用 63

4．4 設備通信協(xié)議調度服務 65

4．4．1 DcpdSrv服務功能定義 65

4．4．2 DcpdSrv的數(shù)據(jù)流服務 66

4．4．3 DcpdSrv的控制流服務 67

4．4．4 DCP幀的數(shù)據(jù)結構 68

4．4．5 DcpdSrv功能實現(xiàn) 69

4．5 Bootloader服務 70

4．5．1 BtlSrv功能定義 71

4．5．2 BtlSrv功能實現(xiàn) 71

4．6 外設自檢服務 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 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 86

4．8．1 T-BOX的電源管理功能 87

4．8．2 電源管理技術簡介 87

4．8．3 T-BOX電源管理策略 88

4．8．4 T-BOX工作模式轉換條件 90

4．8．5 工作模式轉換軟件設計 93

4．9 監(jiān)控、診斷、仿真應用 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 103

第5章 T-BOX通信模塊設計 104

5．1 引言 104

5．2 移動通信模塊設計 105

5．2．1 移動通信模塊功能 105

5．2．2 移動通信技術簡介 105

5．2．3 移動通信模塊設計基本要求 106

5．2．4 移動通信與GNSS模塊硬件設計 107

5．2．5 移動通信模塊軟件設計 110

5．3 GNSS 模塊設計 113

5．3．1 GNSS模塊功能 113

5．3．2 GNSS技術簡介 114

5．3．3 GNSS模塊設計基本要求 116

5．3．4 GNSS模塊軟件設計 116

5．4 Wi-Fi通信模塊設計 120

5．4．1 Wi-Fi模塊功能 120

5．4．2 Wi-Fi技術簡介 121

5．4．3 Wi-Fi模塊設計基本要求 122

5．4．4 Wi-Fi與藍牙模塊硬件設計 123

5．4．5 Wi-Fi模塊軟件設計 124

5．5 藍牙通信模塊設計 127

5．5．1 藍牙模塊功能 127

5．5．2 藍牙通信技術簡介 128

5．5．3 藍牙模塊設計基本要求 130

5．5．4 藍牙模塊軟件設計 131

5．6 CAN模塊設計 133

5．6．1 CAN模塊功能 133

5．6．2 汽車CAN總線技術簡介 133

5．6．3 CAN模塊設計基本要求 135

5．6．4 CAN模塊的硬件設計 135

5．6．5 CAN模塊軟件設計 137

5．7 本章小結 142

第6章 T-BOX其他模塊設計 143

6．1 引言 143

6．2 音頻模塊設計 144

6．2．1 音頻模塊功能 144

6．2．2 音頻技術簡介 144

6．2．3 音頻模塊設計基本要求 146

6．2．4 音頻模塊硬件設計 146

6．2．5 音頻模塊軟件設計 149

6．3 六軸傳感器模塊設計 153

6．3．1 六軸傳感器模塊功能 153

6．3．2 運動跟蹤傳感技術簡介 155

6．3．3 六軸傳感器模塊設計基本要求 155

6．3．4 六軸傳感器模塊硬件設計 156

6．3．5 六軸傳感器模塊軟件設計 158

6．4 電源模塊設計 160

6．4．1 電源模塊功能 160

6．4．2 嵌入式系統(tǒng)電源技術簡介 161

6．4．3 電源模塊設計基本要求 162

6．4．4 電源模塊硬件設計 162

6．4．5 電源模塊軟件設計 165

6．4．6 供電電源選擇與后備電池充電條件 168

6．5 雜項模塊設計 169

6．5．1 雜項模塊組成及其功能 169

6．5．2 雜項模塊設計要求 170

6．5．3 雜項模塊硬件設計 171

6．5．4 雜項模塊軟件設計 173

6．6 對外接口設計 179

6．6．1 對外接口及其功能與設計要求 179

6．6．2 對外接口硬件設計 179

6．7 本章小結 180

第7章 T-BOX遠程應用設計 181

7．1 引言 181

7．1．1 遠程應用簡介 181

7．1．2 遠程應用分類 182

7．1．3 遠程應用設計要求 185

7．1．4 遠程應用軟件組成 186

7．2 遠程應用與信息安全 187

7．2．1 遠程通信存在的安全問題 188

7．2．2 遠程應用信息安全措施 189

7．3 遠程應用TSP接口服務 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 遠程監(jiān)視類應用 198

7．4．1 遠程車輛狀態(tài)應用 198

7．4．2 遠程虛擬儀表應用 200

7．5 遠程控制類應用 201

7．5．1 遠程啟動應用 201

7．5．2 遠程停止應用 208

7．5．3 遠程虛擬鑰匙應用 208

7．5．4 其他遠程控制應用 209

7．5．5 遠程激活應用 210

7．5．6 遠程配置應用 212

7．6 遠程安防類應用 212

7．6．1 遠程報警應用 212

7．6．2 緊急呼叫應用 214

7．6．3 故障呼叫應用 215

7．6．4 遠程診斷應用 216

7．6．5 被盜車輛追蹤應用 216

7．7 遠程信息服務類應用 218

7．7．1 AVN服務器應用 219

7．7．2 信息呼叫應用 221

7．7．3 遠程大數(shù)據(jù)應用 222

7．7．4 遠程旅行應用 222

7．8 遠程升級類應用 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 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 244

參考文獻 246

附錄A 本書采用的縮寫