21世紀，汽車技術飛速發展，如果沒有集成無鑰匙門禁的車載娛樂系統；沒有導航、藍牙、Wi-Fi、蜂窩連接；沒有智能手機集成、語音識別、車道保持輔助系統和其他高級駕駛員輔助系統（ADAS），很難想象現代汽車是什么樣子。此外，行業新推出了電池電動汽車（BEV）創新，助力加速汽車轉型更上一層樓。

簡言之，今天的汽車不再只是“一組車輪”，而是智能的聯網車輛，且逐漸成為支持云連接的軟件定義汽車，運行的代碼比以往多了數百萬行。

隨著汽車技術不斷發展，汽車網絡平臺也在迅速演進，不斷提高汽車的功能安全、智能水平、信息安全及連接。它們通過多種無線技術與外界進行通信，為駕駛員提供娛樂中控、導航和ADAS功能。多年來，汽車制造商不斷突破，為汽車添加了各種無線連接選項。因此，在當今典型的汽車電氣架構中，無線連接接口通常分布在多種不同的電子控制單元（ECU）之間。但是，這種分布式方法帶來了無線共存挑戰，伴隨而來的安全風險也與日俱增。

汽車將通過多個無線連接接收來自外界的數據流，每個無線鏈路都是一個潛在的攻擊面和網絡安全漏洞。由于汽車上有許多無線連接，幾乎不可能對進入汽車的所有數據采用一致的安全防火墻，阻止惡意軟件和防止網絡攻擊。目前的車載安全技術通常旨在監測內部總線，惡意代碼進入汽車網絡后檢測出惡意代碼并將其隔離。這很重要，但還應使用基于統一連接平臺的一致、先進的預防式防火墻解決方案加以補充，首先要防止惡意軟件進入車輛。

解決方案：OrangeBox汽車無線連接平臺

恩智浦推出的汽車級開發平臺提供統一的連接域，支持通過單個子系統管理所有與汽車的外部無線連接。此汽車連接開發平臺名為OrangeBox，它將恩智浦廣泛的汽車無線和有線連接解決方案（涵蓋所有車聯萬物（V2X））、安全汽車門禁和射頻技術、強化安全性和第三方蜂窩調制解調器技術）組合到一個整合的連接域控制器中。

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OrangeBox汽車連接域控制器開發平臺系統圖

OrangeBox加快了汽車業向軟件定義的轉型，通過基于功能域的架構統一了汽車無線連接，同時補充了新興的區域架構。OrangeBox是一個模塊化平臺，允許汽車OEM和Tier 1供應商靈活地適應蜂窩連接、V2X和安全訪問等各種區域要求，并支持軟件更新以利用不斷發展的技術。該平臺加快了產品上市速度，降低了設計成本和復雜性，并為應用部署提供了一個靈活的開發平臺。

要了解統一連通域對于汽車的目的和好處，可考慮智能家居的類似無線轉型。物聯網（IoT）強勢崛起，疊加智能互聯設備在家居中日益普及，催生了一系列針對智能家居優化的無線協議（包括Wi-Fi、低功耗藍牙、802.15.4 (Thread)、Zigbee、Z-Wave，以及最新的Matter應用層協議），有助于創建安全的家庭門禁。

為了梳理這種分散的無線格局，消費者和服務提供商目前采用智能集線器和網關，旨在將家居中的許多不同的無線鏈路進行整合，從而簡化網絡部署、設備調試、云連接和軟件更新。

同樣，OrangeBox開發平臺將多種無線技術整合到單個汽車平臺中，通過軟件定義廣播調諧器、4G LTE和5G蜂窩調制解調器以及GPS/GNSS，將安全無線接入、 V2X、Wi-Fi 6、低功耗藍牙（BLE）、 超寬帶（UWB）、AM/FM無線電整合到一個功能域。作為面向汽車市場的芯片、軟件、安全技術和開發平臺領域的領先供應商，恩智浦提供多種無線技術。OrangeBox支持由第三方提供的蜂窩調制解調器和GPS/GNSS接收器。

OrangeBox使開發人員能夠創建一個統一連接域，所有外部無線連接都在一個基于恩智浦高性能i.MX 8XLite應用處理器的子系統中進行管理，該處理器針對智能天線、車載信息服務、V2X連接和安全訪問進行了優化。此外，該平臺支持領先的有線汽車網絡接口，包括千兆以太網時間敏感網絡（TSN）和CAN FD協議（用于靈活的數據速率）。

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OrangeBox汽車連接域控制器開發平臺

OrangeBox平臺與恩智浦GoldBox汽車網絡平臺和中央汽車網關無縫集成，使其它汽車系統能夠輕松使用無線連接。OrangeBox補充了GoldBox，成為無線數據進出汽車的關鍵點，從廣播無線電到Wi-Fi再到5G信號，為世界其他地區提供了接口。

關鍵的一環：賦能云連接和安全訪問

OrangeBox是構建模塊化、域或區域汽車架構的關鍵部分，涵蓋多個天線、駕駛員中控顯示屏和整個汽車的功能安全關鍵系統。OrangeBox在車輛的中央網關及其無線技術之間提供了一個統一的接口，簡化了汽車與周圍世界之間的安全通信。這種方法采用一致的安全策略和適用于所有進入汽車的無線數據流量的入侵防御系統（IPS）過濾，實現了穩健、一流的安全保護。該平臺可幫助開發人員識別任何潛在的RF共存挑戰，并簡化云連接和無線（OTA）軟件更新，這對降低擁有成本至關重要。

OrangeBox平臺是正在顛覆汽車設計的域架構轉換的邏輯擴展。它將多種連接技術整合到一個方便的位置，采用模塊化架構，可插入汽車以太網主干網。OrangeBox將所有無線連接引入同一個域，使汽車制造商能夠更輕松一致地應用先進的、由云管理的網絡安全技術（如下一代防火墻）來處理進出車輛的數據流量。該平臺包含恩智浦的 EdgeLock Secure Element器件，是安全汽車門禁和V2X功能的一部分。

使用OrangeBox開始原型設計

OrangeBox汽車連接域控制器平臺幫助OEM和一級制造商降低成本并加快產品上市速度，為開發人員提供一個全面的原型設計平臺，同時充分利用恩智浦的軟件集成。對目前恩智浦OrangeBox連接域控制器開發平臺的諸多優勢進行評估。

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本文作者

Dan Loop是恩智浦半導體公司副總裁兼汽車邊緣產品業務總經理。他領導全球業務開發團隊，為面向汽車市場的i.MX應用處理器產品線提供支持。Dan擁有科羅拉多礦業學院機械工程學位和得克薩斯大學奧斯汀分校的MSTC學位。

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