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前后TBOX和OBD与CAN总线交互

2021-12-28 454

T-BOX 是一款前置式车载信息娱乐系统盒，即车辆上市前已预装联网控制器。届时将发布配套的移动应用程序，并通过该应用程序实现以下功能：

车辆遥控功能：车门解锁、车窗控制、天窗控制、空调控制、车辆启动等功能；

获取车辆信息：车门状态、车窗状态、车灯状态、轮胎压力状态、车辆故障信息、车辆定位等功能；

安全服务：车辆被拖走时发出警报，车辆被盗后发出远程警报并进行位置跟踪；

远程诊断和刷新：目前大多数汽车不支持此功能，未来将逐步开发此功能；

T-Box通常指车联网系统中的智能车载终端。它直接与车辆CAN总线通信，获取车身状态和车辆状况信息，并将这些参数上传至TSP后台。它还可以接收后台发出的指令并返回执行结果。基于此，远程控制功能可以扩展到移动应用、智能钥匙等设备。

当然，它也可以连接各种外部音视频娱乐系统。T-Box 可以集成 OBD 模块，我原以为它可以作为后置模块替代 OBD 设备。但是，考虑到 T-Box 的工作原理、外形以及安全性，前置模块会是更好的选择。

当我们提到前端设备时，自然也会提到五六年前比较流行的车载诊断系统（OBD）。车载诊断）应用。

常见 OBD 电路图

OBD盒是一种后装产品。它将一个小型外接盒插入车辆的OBD接口，实现与云端联网并读取少量车辆信息。一般来说，OBD盒对车辆的控制功能有限，也没有其他功能。OBD指的是可以连接到车辆OBD诊断接口的设备。它可以采集车辆总线数据，进行故障诊断，并集成GPS芯片、加速度传感器等，获取驾驶数据。配合手机App使用，它还可以起到一定的安全作用，例如在车辆振动、位移和点火报警方面。当然，一些其他车载设备也会选择占用OBD接口，例如车载导航HUD等。由于与车辆通信使用的是车辆常用的CAN总线，因此在某些应用中也被称为CAN盒，它们都属于后装配套产品。

安装 OBD 车辆智能终端硬件

以下是2017-2018年车载诊断系统（OBD）的市场情况：

由于市场上部分车辆此前不具备联网功能，我们暂时开发了这款产品，用于提供UBI保险车队管理等服务。这是一款过渡性产品。未来T-BOX普及后，这款产品的现有价值将非常小。

T-Box 可以集成 OBD 模块，我原以为它可以作为后置模块替代 OBD 设备。但是，考虑到 T-Box 的工作原理、外形以及安全性，前置模块会更合适。一般来说，它指的是车联网系统中的智能车载终端，可以直接与车辆 CAN 总线通信，获取车身状态和车辆状况信息，并将这些参数上传到 TSP 后台。它还可以接收后台发出的指令并返回执行结果。基于此，远程控制功能可以扩展到手机应用、智能钥匙等。当然，它也可以连接各种外部音视频娱乐系统。

以上两种车载终端，根据对原厂协议的破解程度，可以远程控制车窗升降、鸣笛、点火、空调等操作，甚至更高级的功能。由于需要针对不同品牌、型号和配置的车辆进行单独适配，因此远程控制功能的覆盖范围相对有限。

关于TBOX和CAN总线之间的交互

由于CAN总线技术的成熟性和可靠性，目前几乎所有汽车的车载总线网络都采用CAN总线。下图为一般车辆的总线网络。

这只是一个示意图，展示了大致的逻辑连接方式。各公司的总线架构有所不同，但基本上都包含高速和低速CAN网络（低速CAN网络有被淘汰的趋势）。MOST主要用于需要处理大量数据的娱乐系统，并非所有车辆都采用这种标准。

TBOX要控制车辆的某些功能，就必须依赖CAN总线的运行。业内通常有三种方法。OBD并非负责任的OEM厂商的常用做法，因此本文不予提及。

1. 选择直接连接到 CAN 总线，并将 TBOX 用作节点。（该栏目未对此进行详细说明）

如果只需要在TBOX中实现某个CAN总线的控制功能（通常是具有网络管理功能的体域CAN总线，实现起来相对简单），可以直接将TBOX作为节点添加到该网络中，并使用同一个CAN收发器将移动网络信号、蓝牙、Wi-Fi等信号处理成CAN信号。其优点当然是简单直接，只需要准备TBOX节点的休眠唤醒机制和安全访问，其他节点的网络管理策略无需修改。缺点是功能有限（当然，TBOX信号也可以通过网关转发到电源CAN总线，但这比较麻烦，所以还有方法二）。

2. 将TBOX功能与网关集成

不同速率的CAN通信需要网关来转发信号。如果将TBOX功能集成到网关中，即可实现与所有CAN网络的直接通信，如下图所示。这种连接方式只需在支持TBOX功能的电力CAN节点上添加网络管理功能即可。其优点是信息传输直接高效，且实现简单。缺点是安全性要求较高。

3. TBOX 连接到 CAN 外部网络

娱乐系统集成在 MOST（或其他）非 CAN 网络中，依靠网关转发消息。这种架构目前在业界应用不多。其优点是：外部网络与娱乐系统高度集成，便于实现车联网的娱乐和社交功能；信息需要通过 MOST 网关转发，安全性高。缺点是：MOST 总线成本高，MOST 网关开发难度大。

交互原理其实很简单，TBOX 可以连接到 CAN 网络并发送 CAN 消息，相应的受控节点可以被唤醒并接收来自 TBOX 的 CAN 消息，仅此而已。实现功能大致相同，我希望在可靠性和安全性方面能得到更多重视。事实上，随着汽车电子技术的不断发展，CAN 总线的局限性日益凸显，业界一直在逐步寻找替代方案。

Flexray（CAN FD）和以太网正逐步发展，相应的标准和设备也随之出现。如果以太网被应用于汽车领域，那么TBOX技术将得到广泛应用。

摘要：通过对比发现，OBD盒和TBOX所实现的控制原理基本相似。目前，OBD盒的主要“战场”是售后市场，由汽车零部件供应商开发后销售给车主。由于涉及相关协议和加密技术的分析破解，以及算法认证等，OBD盒可实现的功能较少，主要为被动监控功能；而TBOX的主要“战场”是预装市场，通常由汽车制造商开发，能够更好地与各种车载控制器集成，实现对车载设备的远程控制。TBOX通常在车辆售出前进行组装。