TelematicsBOX簡稱T-BOX,也稱遠程信息處理控制單元(Telematics Control Unit, TCU),由處理器、GPS模塊、4G/5G模塊(帶SIM卡功能)、支持多種接口(如CAN總線、USB、RS-232、藍牙等)組成的智能終端設備,是車聯網系統中重要組成部分。通過連接車載CAN總線和外部云平臺,實現車輛與車輛(V2V)、車輛與基礎設施(V2I)、車輛與互聯網(V2N)之間的通信和數據交換。
T-BOX原理
T-BOX核心功能是MPU和MCU。
MPU用來實現應用程序功能,例如通過APP查看車輛信息、車門解鎖或遠程啟動車輛等。
MCU主要用來控制電源管理,以及接入汽車CAN總線。
T-BOX與主機通過CAN BUS總線通信,實現指令與信息的傳遞,從而獲取到包括車輛狀態、按鍵狀態等信息以及傳遞控制指令等;通過音頻連接,實現雙方共用麥克與喇叭輸出。與手機APP是通過后臺系統以數據鏈路的形式進行間接通信(雙向)。
T-BOX與后臺系統通信還包括語音和短信兩種形式,使用短信形式主要實現一鍵導航及遠程控制功能。
T-BOX可深度讀取汽車CAN總線數據和私有協議,T-BOX的MCU部分具有強大處理功能的OBD模塊。模塊中內置了CPU構架,分別采集汽車總線的總線數據和私有協議,從而進行反向控制,并通過網絡將數據傳送到云服務器。
T-BOX同時可以通過GPS模塊對車輛位置進行定位,使用網絡模塊通過網絡將數據傳出到云服務器。車主可以在手機APP端通過網絡從云服務器中獲取車況報告、行車報告、油耗統計、故障提醒、違章查詢、位置軌跡、駕駛行為、安全防盜、預約服務、遠程找車等信息,還可以在手機APP端通過網絡與服務器的連接,間接與網絡模塊交互,繼而通過網絡模塊與MCU之間的渠道,最終使用MCU提供控制汽車門、窗、燈、鎖、喇叭、雙閃、反光鏡折疊、天窗、監聽中控警告和安全氣囊狀態等服務。
手機能給車門解鎖,經歷了手機、云服務器、車載T-BOX、車輛總線、車門控制系統這一系列環節。
T-BOX功能
T-BOX提供的功能有網絡接入、OTA、遠程控制、位置查詢、車輛追蹤、電池管理、位置提醒、eCall、遠程診斷、平臺監控、國家監管等。
網絡接入
T-BOX有SIM和通信模塊,支持注冊運營商網絡,作為車端與車聯網連接的入口,給車機提供上網服務。
車輛信息實時上傳
T-BOX不僅可以上網而且還是車輛信息化的核心控制器,通過CAN以及以太網與整車進行通信,實時獲取車輛信息包括實時油耗,發動機水溫,發動機轉速,車輛行駛里程,當前車速,電瓶電壓,進氣壓力,冷卻液溫度,氧傳感器電壓發動機負載,節氣門開度,空氣流量,GPS車輛位置信息等等。實現了對車輛行駛數據的實時監控。
遠程控制
當車輛靜止的時候,可以對車輛進行遠程控制等功能。可以通過手機APP和TSP后臺網頁,輸入我們車輛唯一的身份證號VIN,就可以獲取到車輛現在的實時狀態,比如:車窗是否關好、車門是否上鎖、剩余油量電量、總里程、駕駛室溫度等等車輛信息,我們可以根據這些信息進行相應的遠程控制,比如:遠程開車門,遠程開車窗、遠程打開后備箱、遠程打開空調等等操作,極大的方便了駕駛員的使用體驗。也是現在車聯網的重要應用,很多新能源汽車現在都可以實現遠程控制的功能。
遠程診斷
汽車遠程故障診斷系統是指汽車在啟動時,T-BOX獲知汽車的故障信息,并把故障碼上傳至數據處理中心。系統在不打擾車主的情況下復檢故障信息。在確定故障后,并實施遠程自動消除故障,無法消除的故障以短信方式發送給車主,使車主提前知道汽車存在的故障信息,防范于未然。其基本原理的是T-BOX通過CAN收發器直接連接網關與整車網絡進行通信,能夠獲取娛樂CAN、診斷CAN的數據,并可以對BCM、VCU等進行控制,或下發診斷命令。
車輛異常告警上傳
當車輛上的一些部件出現異常或者嚴重故障時,比如:發動機溫度過高、車門入侵、水溫過高、油量較少等等,T-BOX會第一時間獲取到出現故障或者異常的信息,并把這些信息傳輸給用戶,提醒用戶要及時處理這些問題。極大的提高了用戶的駕駛安全。
E/B-call服務
eCall(Emergency Call,緊急呼叫) 包括道路救援、自動碰撞通知(ACN)等。
歐盟在 2017 年底強制要求所有的上市新車配備汽車緊急呼叫系統 eCall。國際標準(ETSI TS 126 267,)規范了 eCall 數字通道傳輸 MAD (Minimum Set of Data,最小數據集)包括位置、車型和事故嚴重度的數據格式,以及同步語音通道與 PSAP(Public Safety Answer Point,公共安全應答中心)的呼叫優先級。
eCall 支持手動觸發、自動觸發兩種方式。手動 eCall 功能可通過實體按鍵(車頂的一個紅色按鈕,通常標記為SOS)觸發;自動 eCall 功能指車輛發生碰撞后安全氣囊彈出的情況下,T-BOX接收碰撞信號后自動撥通救援電話的一種功能。eCall 撥通后,后臺會根據車輛位置,及時提供安排相應的救援服務。
eCall 是歐洲標準,俄羅斯也推出了類似方案 ERA GLONASS。國內方面,目前并相關無強制法規要求。
OTA功能
傳統更新汽車軟件的做法是到 4S 店通過 OBD 對相應的 ECU 進行軟件升級、通過 USB 等接口對信息娛樂系統進行升級。伴隨著智能汽車的發展,本地升級已不再適應高速變化的車載生態,當下 OTA 在汽車也得了廣泛的應用。
汽車遠程升級(Over-The-Air,OTA),指替代線纜或者其它本地連接方式,通過無線傳輸方式進行軟件下載和軟件更新的過程。OTA 常見類型包括SOTA(Software OTA,應用軟件升級)和COTA(Config OTA,配置更新)、FOTA(Firmware OTA,固件升級)。通過 OTA 能夠為車端添加新功能、修復漏洞等。
SOTA: 軟件升級,面向車載端上的應用軟件升級。
COTA: 配置升級,面向車端端上的配置升級。
FOTA: 固件升級,面向車端上的固件升級,實現對對動力域、底盤域、輔助駕駛域、信息娛樂域和車身域在內的重大功能更新。
OTA 主要涉及兩端,后臺管理和客戶端。后臺管理包括升級包上傳、版本控制、升級流程監控與統計、應用與數據升級等;客戶端包括定時檢查更新、手動檢查更新、安全下載、斷點續傳、升級包校驗等。
V2X
V2X(合作式智能運輸車用通信系統)是通過人、車、路信息交互,實現三者之間的智能協同與配合的一種智能運輸系統體系,能夠實現道路交通安全、通行效率的提升,以及信息服務等不同應用。是現在車聯網未來發展的一種趨勢,這個技術的實現也是離不開T-BOX提供網絡承載。
位置查詢/車輛追蹤
提供車輛的實時定位信息,可通過手機應用查詢車輛的實時位置以及歷史軌跡。
平臺監控/國家監管
利用已經安裝在車輛上的車載通訊單元( OCU)實現將國家要求的高壓電相關靜態數據、動態數據和故障狀態實時傳輸到政府平臺。相應的國家標準為 《GB/T 32960-2016 電動汽車遠程服務與管理系統技術規范》,從2017年4月1日起,所有新能源汽車必須強制實行國標 GB/T 32960。
T-BOX前景
T-BOX是智能網聯汽車的關鍵零部件
T-BOX(TelematicsBOX)可深度讀取汽車CAN總線數據和私有協議,通過無線網絡將數據傳到云服務器,是智能網聯汽車的關鍵零部件,為智能網聯汽車提供可靠、完整的行駛安全、安防、節能、信息、娛樂等服務功能。T-BOX運用了多種技術,包括:無線廣域網(WAN)、無線局域網(WLAN)、車身通訊網(CAN)、多網路由、車載數據安全、空中燒號(ODC)、GPS和北斗定位、三維加速度傳感器、多軸傳感器、實時慣導等。
T-BOX是《國家車聯網產業標準體系建設指南(智能網聯汽車)》列出的關鍵零部件。T-BOX在整車生產時即已內嵌在汽車中,屬于乘用車前裝零部件,汽車前裝市場有一定的封閉性和較高的行業壁壘。
發展歷程
TBOX的雛形誕生于1995年,是由美國通用汽車及其子公司和HughesElectronics(休斯電子)共同推出的汽車信息服務產品,從1996年開始逐步提供緊急呼叫服務、遠程故障提示等基礎服務,該時代的產品普遍依托1G或者2G蜂窩通訊網絡,以語音通話業務為核心,并提供簡單報文傳遞。當時受限國內的基礎環境,產品并沒有引入,國內處于空白階段。
進入21世紀后,隨著3G網絡的誕生和普及,T-BOX開始逐步過渡到3G網絡。在原有語音業務基礎上,增加遠程數據采集,遠程車控、安防等基礎網絡數據業務。我國從2008年底開始發放3G牌照,啟動3G移動通信網絡建設。同一時期,車聯網概念開始在國內萌芽,國內自主品牌中上汽集團較早啟動車聯網部署,2012年量產的榮威E50搭載的T-BOX系統,是國內具有代表性的3G網絡T-BOX產品,填補國內空白。
2013年全球掀起4G網絡建設熱潮,我國于2013年底發放4G牌照。2016年上汽集團推出全球首款4G互聯網汽車榮威RX5,其搭載的T-BOX具有空中升級、遠程診斷、數字身份、在線媒體、智能語音等互聯網應用,標志著我國汽車開始全面邁入智能網聯時代。隨著智能網聯汽車的產業鏈不斷完善、新能源汽車快速發展、共享汽車等業務的興起,T-BOX的市場需求繼續增加。
2019年國內車廠前裝車載T-BOX滲透率約為20-30%,按20%的滲透率計算,2019年我國T-BOX行業銷售量約為428.9萬臺,其中自主品牌乘用車T-BOX銷量約為168.14萬臺;目前T-BOX單價約為500元/臺,T-BOX行業銷售額約為21.44億元,自主品牌乘用車T-BOX銷售額約為8.41億元。
T-BOX行業市場格局及市場化程度
截至目前,歐盟各國、英國、俄羅斯、沙特阿拉伯等國家自2018年起已陸續出臺規定,要求車輛強制裝備車載緊急呼叫系統(即e-Call系統)。我國尚未出臺規定要求傳統乘用車必須安裝T-BOX,但已出臺相關規定要求新能源汽車前裝車載終端。我國要求自2017年1月1日起,新生產的新能源汽車安裝車載終端,通過企業監測平臺對整車及動力電池關鍵系統運行安全狀態進行監測和管理,將公共服務領域車輛相關安全狀態信息上傳至地方監測平臺。
由于T-BOX屬于智能網聯汽車的關鍵零部件,而外資車、合資車整車廠的關鍵零部件一級供應商一般由外方總部主導確定,目前外資車及合資車的T-BOX主要由國際Tier1汽車零部件供應商LG電子、大陸、博世、法雷奧等提供,本土廠商成為外資車、合資車的T-BOX供應商存在較高的壁壘。目前外資車、合資車的T-BOX供應被博世、LG、法雷奧等外資廠商壟斷。自主品牌汽車的T-BOX細分市場原來亦為外資廠商所壟斷,但隨著國產T-BOX廠商研發投入和技術實力的提高,逐步實現對外資品牌的進口替代,目前,自主品牌汽車T-BOX供應商包括慧翰微電子等本土廠商及博世等外資廠商。
T-BOX行業前景預測
由于T-BOX是智能網聯汽車關鍵零部件,因此,乘用車智能化、網聯化的發展趨勢是T-BOX行業發展的核心驅動因素。
產業政策和發展規劃方面,2020年2月,11部委聯合發布了《智能汽車創新發展戰略》,提出智能汽車已成為全球汽車產業發展的戰略方向,發展智能汽車對我國具有重要的戰略意義,提出到2025年,中國標準智能汽車的技術創新、產業生態、基礎設施、法規標準、產品監管和網絡安全體系基本形成。實現有條件自動駕駛的智能汽車達到規模化生產,實現高度自動駕駛的智能汽車在特定環境下市場化應用。
通訊技術發展方面,智能網聯汽車的通訊技術需要與移動通信的演進同步發展。2020年是5G網絡發展元年,5G通信技術的低時延、高可靠、海量接入等特性解決了智能網聯汽車行業的痛點。
隨著智能網聯汽車產業政策的有力推動,以及5G通信網絡的商用,我國智能網聯汽車產業面臨著巨大的市場機遇,T-BOX將進一步融合5G的先進特性,功能將更加強大,T-BOX的滲透率和市場規模將大幅提高。
編輯:黃飛
?
評論
查看更多