车载智能终端4G全网通硬件TBOX设计与用途

基本定义与系统构成

车载智能终端4G全网通硬件TBOX（Telematics Box），也被称为远程信息处理控制单元（Telematics Control Unit，TCU），是车联网系统中重要的组成部件，是车辆智能网联系统得以实现的关键设备。整个智能网联通讯系统架构由车端、通道、云端、后端、智能终端组成，TBOX作为车端的关键设备，起到连接车辆与云端的桥梁作用。

移动管家车载智能终端4G全网通硬件TBOX集成了先进的无线全网通数据4g通讯模块，高精度北斗双模GPS，低功耗蓝牙4.0模块，高性能六轴重力和陀螺传感器，车载ECU电脑通讯横块，可选配语音喇叭和麦克风，可选配外接TF数据存储，和数据加密芯片。可选配SOS按钮，Acc信号输入，汽车通讯两路CAN，可外接485和232摄像头，温度传感器，油量传感器，打卡器等外接设备。兼容轿车和商用车，12V/24V电源系统，可以将车辆运行状态，车况数据，车辆油耗数据，驾驶者操控数据等通过无线模块上传至车联网管理平台，车联网管理平台通过终端数据，统计京辆轨迹，驾驶行为，油耗统计，防盗追踪等实现远程车队管理，通过规范驾驶行为，降低车辆油耗。

硬件组成与特点

硬件模块

TBOX通常由一块处理器、一个GPS模块、一个无线模块（如4G），并支持多种接口（如CAN总线、USB、RS - 232、蓝牙等）组成。常见的设计架构为MPU + MCU，MPU用来实现应用程序功能，MCU主要用来控制电源管理及接入汽车CAN总线，当然也存在只有MCU的架构。这种MPU + MCU架构既利用了MCU的实时性，又利用了MPU上运行稳定的网络协议和文件系统资源。TBOX主要包括CAN模块、MCU模块、4G模块、GPS模块等。

相关配件

与TBOX配套的硬件还有GPS天线、4G天线等。其中，内置的SIM卡一般为中国联通和移动的SIM卡，以实现4G全网通功能。

性能参数

存储：内置大容量存储芯片，如NANDFlash（1Gb），支持日志、报文、盲区补传数据存储。

传感器：高灵敏度6轴加速度传感器，支持驾驶行为分析、碰撞、异动等车况判断。

加密芯片：硬件加密芯片采用对称和非对称加密，实现数据加密和密钥管理。

电源：电源工作电压DC9 - 33V，额定电压为12V/24V，工作电流120mA@12V（平均），休眠电流3mA@12V。

无线传输：网络制式全网通，LTE TDD支持B38/B39/B40/B41。

卫星定位：采用GPS + BD双模定位，水平定位精度达2.5m。

功能接口：具备2路CAN接口、1路RS232串口、1路LED输出、2路搭铁输出、1路USB上网口、1路ADC输入、1路ACC输入、1路语音功放输出、1路ECALL输入。

物理特性：外壳尺寸为136.1mm * 80mm * 30mm±2mm，外壳材料为PP热塑性塑料，整机重量136g，防护等级IP54，工作温度范围为 - 30℃～ + 75℃，存储温度范围为 - 40℃～ + 85℃，湿度范围为5%～95%无冷凝。

功能用途

数据采集与传输

数据采集：可以有效、稳定、安全、可靠、准确地采集汽车工况数据、行驶数据、位置信息、BMS系统、故障数据和司机驾驶行为信息等核心数据。通过车身CAN总线、GPS/BD、加速度传感器等完成对车辆状态信息的采集，如车辆的位置、姿态、运行状态等信息。

数据传输：将采集到的数据通过无线网络（4G）传输到后台服务器进行存储、分析和回放，为车辆的管理、维护和优化提供数据支持。

远程控制

用户可以使用手机APP和Web客户端通过TSP平台下发指令给TBOX终端，对车辆进行控制操作，如锁车、开关空调、开关车门车窗等，实现车辆的远程控制功能，提升车辆使用的便捷性。

远程诊断

支持远程诊断，分为主动诊断和被动诊断。通过主动查询和被动接收OBD信息，对车辆的状态做一个诊断，可支持不同诊断协议，如ISO15765、SAEJ1939以及ISO27145协议，实现对车辆ECU的远程诊断，有助于及时发现车辆故障并进行维修。

其他功能

定位跟踪：利用GPS + BD双模高精度定位，能够实时准确地获取车辆的位置信息，可用于车辆的定位跟踪和监控。

防盗报警：通过高灵敏度的加速度传感器等，对车辆的异常情况进行监测，如碰撞、异动等，并及时发出报警信息，增强车辆的安全性。

驾驶习惯分析：基于采集到的车辆行驶数据和司机驾驶行为信息，对司机的驾驶习惯进行分析，如急加速、急刹车、超速等，为司机提供驾驶建议，同时也有助于提高车辆的燃油经济性和安全性。

信息安全：采用硬件加密芯片进行对称和非对称加密，实现数据加密和密钥管理，保障车辆数据传输和存储的安全性。

应用场景

民用车辆

适用于私家车、网约车、共享汽车、分时租车等多种民用车辆类型。在私家车中，车主可以通过手机远程控制车辆，提前开启空调等；对于网约车和共享汽车，运营商可以通过TBOX对车辆进行实时监控和管理，提高运营效率和安全性。

营运车辆

可实现营运车辆、公交车辆扫码检票、支付的智能化管理。同时，对于国六排放车辆，TBOX可用于国六OBD排放终端远程在线监控系统，满足日益严格的环保标准要求。

库存车管理

能够实现车辆/站场的管理，为大量产生过剩的库存车管理提供良好的资金管控，实时掌握库存车的状态和位置信息。

审核编辑 黄宇