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TBox

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Tbox 是汽车上的一个盒子，指Telematics Box，远程通信终端，集成车身网络和无线通讯功能的产品，可提供 Telematics 业务，一般安装在仪表盘下方。Tbox 是一个基于 Android、Linux 操作系统的带通讯功能的盒子，内含一张 SIM 卡，一般是中国联通和移动的 SIM 卡，与这个盒子配套硬件还有 GPS 天线，4G 天线等。车机要联网必须有 Tbox 设备才能实现。

1、TBox 基本功能

TBOX 的功能模块主要包括 4G 模块、GPS 模块、蓝牙模块、以太网模块、CAN 通信模块、电话语言模块、电源模块、Airbag 模块、E/B-call 模块等，每个模块之间紧密联系在一起，形成一个完整的远程通信终端。我们可以通过 Tbox 实现什么功能呢？

1.1 联网

联网是 Tbox 最重要的功能之一，可以支持移动、联通、电信三大运营商的网络，但是我们在汽车上所有的上网体验都来自于车机（就是我们驾驶室里的控制屏），其实车机并没有联网功能，他的作用就像似没有 SIM 卡的手机，Tbox 相当于 SIM 卡。Tbox 与车机之间采用车用以太网通信，组成局域网，分享 Tbox 的 4G 和 wifi 热点上网通道。

1.2 车辆信息实时上传

Tbox 不仅可以上网而且还是车辆信息化的核心控制器，通过 CAN 以及以太网与整车进行通信，实时获取车辆信息包括实时油耗，发动机水温，发动机转速，车辆行驶里程，当前车速，电瓶电压，进气压力，冷却液温度，氧传感器电压发动机负载，节气门开度，空气流量，GPS 车辆位置信息等等。实现了对车辆行驶数据的实时监控。

1.3 远程控制

当车辆静止的时候，可以对车辆进行远程控制等功能。可以通过手机 APP，和 TSP 后台网页，输入我们车辆唯一的身份证号 VIN，就可以获取到车辆现在的实时状态，比如：车窗是否关好、车门是否上锁、剩余油量电量、总里程、驾驶室温度等等车辆信息，我们可以根据这些信息进行相应的远程控制，比如：远程开车门，远程开车窗、远程打开后备箱、远程打开空调等等操作，极大的方便了驾驶员的使用体验。也是现在车联网的重要应用，很多新能源汽车现在都可以实现远程控制的功能。

1.4 远程诊断、本地诊断

汽车远程故障诊断系统是指汽车在启动时，Tbox 获知汽车的故障信息，并把故障码上传至数据处理中心。系统在不打扰车主的情况下复检故障信息。在确定故障后，并实施远程自动消除故障，无法消除的故障以短信方式发送给车主，使车主提前知道汽车存在的故障信息，防范于未然。其基本原理的是 TBox 通过 CAN 收发器直接连接**网关**与整车网络进行通信，能够获取娱乐 CAN、诊断 CAN 的数据，并可以对 BCM、VCU 等进行控制，或下发诊断命令。

1.5 车辆异常告警上传

当车辆上的一些部件出现一些异常或者是严重故障的时候，比如：发动机温度过高、车门入侵、水温过高、油量较少等等，Tbox 会第一时间获取到出现故障或者异常的信息，并把这些信息传输给用户，提醒用户要及时处理这些问题。极大的提高了用户的驾驶安全。

1.6 E/B-call 服务

首先 Ecall（汽车紧急呼叫系统）是拯救生命的重要环节，当车辆发生碰撞，安全气囊弹出的情况下触发了 Ecall，Tbox 迅速传递车辆的位置信息等基本信息给客服，客服中心则会根据的车辆的位置信息，在第一时间与当地的 4S 汽车维修店、医疗救护中心、警察局等相关机构进行联系，确保第一时间到达事故现场进行救援。Bcall（一键电话救援），主要是道路救援，按下后可以获得道路拖车等服务。

1.7 OTA 功能

汽车的 ota 功能是指空中下载技术，通过移动通信实现对汽车软件版本的远程升级，相比之前到 4S 店通过整车 OBD 对相应的汽车部件进行软件升级。OTA 技术极大的提高了便利性，让车主随时随地可以对自己爱车的电子部件进行软件升级，使其有更好的驾驶体验。下图是整个 OTA 升级的系统图。

1.8 V2X

V2X（合作式智能运输车用通信系统）是通过人、车、路信息交互，实现三者之间的智能协同与配合的一种智能运输系统体系，能够实现道路交通安全、通行效率的提升，以及信息服务等不同应用。是现在车联网未来发展的一种趋势，这个技术的实现也是离不开 Tbox，详细介绍后续更新。

1.9 案例

2、国标 GB/T 32960 解读

2.1 国家平台功能主要功能

国家平台功能要求主要是四块内容

1、安全和质量的监测

2、数据的信息服务

3、车辆数据的统计以及给政府的政策支持

4、数据对接测试的能力验证。

从车辆的安全监管来说，标准里也明确规定了有 61 项加 12 项;正常的过程当中，实际上只要求左边的 61 项，右下角这个是在车辆出现故障之后，能够把车辆更详细的数据进行监测，进行故障数据的回溯，来便于故障之后的技术数据分析。

国家平台的建设技术基础源于北理工建设的北京市监管平台

2.2 gbt32960

|<-- Terminal -->|<----------- Broker Side ---------->|<---  Others  --->|
|<-    Side    ->|                                    |<--    Side    -->|


+---+                                                   PUB  +-----------+
| D |  INCOMING  +-------------+    PUB     +---------+   -->| subscriber|
| E |----------->|             |----------->|         |--/   +-----------+
| V |            |MQTT-gbt32960|            |  MQTT  |
| I |<-----------|             |<-----------|         |<--   +-----------+
| C |  OUTGOING  +-------------+    PUB     +---------+   \--| publisher |
| E |                                                   PUB  +-----------+
+---+
  1. 终端侧：通过 GB/T 32960 协议进行交换数据，实现不同类型的数据的上报，或者发送下行的消息到终端。
  2. 平台侧：MQTT-gbt32960 将报文解码后执行 注册/鉴权、或将数据报文 PUBLISH 到特定的主题上；代理订阅下行主题，将下行的 PUBLISH 消息转化为 GB/T 32960 协议的报文结构，下发到终端。
  3. 其它侧，可以对 2 中出现的上行的 PUBLISH 消息的主题进行订阅，以接收上行消息。或对发布消息到具体的下行的主题，以发送数据到终端侧。

数据流向: Terminal -> gbt32960 网关 -> Mqtt

车辆登入

Topic: gbt32960/${vin}/upstream/vlogin

{
    "Cmd": 1,
    "Encrypt": 1,
    "Vin": "1G1BL52P7TR115520",
    "Data": {
        "ICCID": "12345678901234567890",
        "Id": "C",
        "Length": 1,
        "Num": 1,
        "Seq": 1,
        "Time": {
            "Day": 29,
            "Hour": 12,
            "Minute": 19,
            "Month": 12,
            "Second": 20,
            "Year": 12
        }
    }
}


    Copied!

车辆登出

Topic: gbt32960/${vin}/upstream/vlogout

{
    "Cmd": 4,
    "Encrypt": 1,
    "Vin": "1G1BL52P7TR115520",
    "Data": {
        "Seq": 1,
        "Time": {
            "Day": 1,
            "Hour": 2,
            "Minute": 59,
            "Month": 1,
            "Second": 0,
            "Year": 16
        }
    }
}


    Copied!

信息上报

Topic: gbt32960/${vin}/upstream/info

不同信息类型上报，格式上只有 Infos 里面的对象属性不同，通过 Type 进行区分 Infos 为数组，代表车载终端每次报文可以上报多个信息

整车数据
{
  "Cmd": 2,
  "Encrypt": 1,
  "Vin": "1G1BL52P7TR115520",
  "Data": {
    "Infos": [
      {
        "AcceleratorPedal": 90,
        "BrakePedal": 0,
        "Charging": 1,
        "Current": 15000,
        "DC": 1,
        "Gear": 5,
        "Mileage": 999999,
        "Mode": 1,
        "Resistance": 6000,
        "SOC": 50,
        "Speed": 2000,
        "Status": 1,
        "Type": "Vehicle",
        "Voltage": 5000
      }
    ],
    "Time": {
      "Day": 1,
      "Hour": 2,
      "Minute": 59,
      "Month": 1,
      "Second": 0,
      "Year": 16
    }
  }
}
驱动电机数据
{
  "Cmd": 2,
  "Encrypt": 1,
  "Vin": "1G1BL52P7TR115520",
  "Data": {
    "Infos": [
      {
        "Motors": [
          {
            "CtrlTemp": 125,
            "DCBusCurrent": 31203,
            "InputVoltage": 30012,
            "MotorTemp": 125,
            "No": 1,
            "Rotating": 30000,
            "Status": 1,
            "Torque": 25000
          },
          {
            "CtrlTemp": 125,
            "DCBusCurrent": 30200,
            "InputVoltage": 32000,
            "MotorTemp": 145,
            "No": 2,
            "Rotating": 30200,
            "Status": 1,
            "Torque": 25300
          }
        ],
        "Number": 2,
        "Type": "DriveMotor"
      }
    ],
    "Time": {
      "Day": 1,
      "Hour": 2,
      "Minute": 59,
      "Month": 1,
      "Second": 0,
      "Year": 16
    }
  }
}
燃料电池数据
{
  "Cmd": 2,
  "Encrypt": 1,
  "Vin": "1G1BL52P7TR115520",
  "Data": {
    "Infos": [
      {
        "CellCurrent": 12000,
        "CellVoltage": 10000,
        "DCStatus": 1,
        "FuelConsumption": 45000,
        "H_ConcSensorCode": 11,
        "H_MaxConc": 35000,
        "H_MaxPress": 500,
        "H_MaxTemp": 12500,
        "H_PressSensorCode": 12,
        "H_TempProbeCode": 10,
        "ProbeNum": 2,
        "ProbeTemps": [120, 121],
        "Type": "FuelCell"
      }
    ],
    "Time": {
      "Day": 1,
      "Hour": 2,
      "Minute": 59,
      "Month": 1,
      "Second": 0,
      "Year": 16
    }
  }
}
发动机数据
{
  "Cmd": 2,
  "Encrypt": 1,
  "Vin": "1G1BL52P7TR115520",
  "Data": {
    "Infos": [
      {
        "CrankshaftSpeed": 2000,
        "FuelConsumption": 200,
        "Status": 1,
        "Type": "Engine"
      }
    ],
    "Time": {
      "Day": 1,
      "Hour": 22,
      "Minute": 59,
      "Month": 10,
      "Second": 0,
      "Year": 16
    }
  }
}
车辆位置数据
{
  "Cmd": 2,
  "Encrypt": 1,
  "Vin": "1G1BL52P7TR115520",
  "Data": {
    "Infos": [
      {
        "Latitude": 100,
        "Longitude": 10,
        "Status": 0,
        "Type": "Location"
      }
    ],
    "Time": {
      "Day": 1,
      "Hour": 22,
      "Minute": 59,
      "Month": 10,
      "Second": 0,
      "Year": 16
    }
  }
}
极值数据
{
  "Cmd": 2,
  "Encrypt": 1,
  "Vin": "1G1BL52P7TR115520",
  "Data": {
    "Infos": [
      {
        "MaxBatteryVoltage": 7500,
        "MaxTemp": 120,
        "MaxTempProbeNo": 12,
        "MaxTempSubsysNo": 14,
        "MaxVoltageBatteryCode": 10,
        "MaxVoltageBatterySubsysNo": 12,
        "MinBatteryVoltage": 2000,
        "MinTemp": 40,
        "MinTempProbeNo": 13,
        "MinTempSubsysNo": 15,
        "MinVoltageBatteryCode": 11,
        "MinVoltageBatterySubsysNo": 13,
        "Type": "Extreme"
      }
    ],
    "Time": {
      "Day": 30,
      "Hour": 12,
      "Minute": 22,
      "Month": 5,
      "Second": 59,
      "Year": 17
    }
  }
}
报警数据
{
  "Cmd": 2,
  "Encrypt": 1,
  "Vin": "1G1BL52P7TR115520",
  "Data": {
    "Infos": [
      {
        "FaultChargeableDeviceNum": 1,
        "FaultChargeableDeviceList": ["00C8"],
        "FaultDriveMotorNum": 0,
        "FaultDriveMotorList": [],
        "FaultEngineNum": 1,
        "FaultEngineList": ["006F"],
        "FaultOthersNum": 0,
        "FaultOthersList": [],
        "GeneralAlarmFlag": 3,
        "MaxAlarmLevel": 1,
        "Type": "Alarm"
      }
    ],
    "Time": {
      "Day": 20,
      "Hour": 22,
      "Minute": 23,
      "Month": 12,
      "Second": 59,
      "Year": 17
    }
  }
}
可充电储能装置电压数据
{
  "Cmd": 2,
  "Encrypt": 1,
  "Vin": "1G1BL52P7TR115520",
  "Data": {
    "Infos": [
      {
        "Number": 2,
        "SubSystems": [
          {
            "CellsTotal": 2,
            "CellsVoltage": [5000],
            "ChargeableCurrent": 10000,
            "ChargeableSubsysNo": 1,
            "ChargeableVoltage": 5000,
            "FrameCellsCount": 1,
            "FrameCellsIndex": 0
          },
          {
            "CellsTotal": 2,
            "CellsVoltage": [5001],
            "ChargeableCurrent": 10001,
            "ChargeableSubsysNo": 2,
            "ChargeableVoltage": 5001,
            "FrameCellsCount": 1,
            "FrameCellsIndex": 1
          }
        ],
        "Type": "ChargeableVoltage"
      }
    ],
    "Time": {
      "Day": 1,
      "Hour": 22,
      "Minute": 59,
      "Month": 10,
      "Second": 0,
      "Year": 16
    }
  }
}
可充电储能装置温度数据
{
  "Cmd": 2,
  "Encrypt": 1,
  "Vin": "1G1BL52P7TR115520",
  "Data": {
    "Infos": [
      {
        "Number": 2,
        "SubSystems": [
          {
            "ChargeableSubsysNo": 1,
            "ProbeNum": 10,
            "ProbesTemp": [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 19, 136]
          },
          {
            "ChargeableSubsysNo": 2,
            "ProbeNum": 1,
            "ProbesTemp": [100]
          }
        ],
        "Type": "ChargeableTemp"
      }
    ],
    "Time": {
      "Day": 1,
      "Hour": 22,
      "Minute": 59,
      "Month": 10,
      "Second": 0,
      "Year": 16
    }
  }
}

数据补发

Topic: gbt32960/${vin}/upstream/reinfo

数据格式: 略 (与实时数据上报相同)

数据下发流程

请求数据流向: MQTT -> MQTT_gbt32960 -> Terminal

应答数据流向: Terminal -> MQTT_gbt32960 -> MQTT

下行主题: gbt32960/上行应答主题{vin}/upstream/response

参数查询

Req:

{
  "Action": "Query",
  "Total": 2,
  "Ids": ["0x01", "0x02"]
}

Response:

{
  "Cmd": 128,
  "Encrypt": 1,
  "Vin": "1G1BL52P7TR115520",
  "Data": {
    "Total": 2,
    "Params": [{ "0x01": 6000 }, { "0x02": 10 }],
    "Time": {
      "Day": 2,
      "Hour": 11,
      "Minute": 12,
      "Month": 2,
      "Second": 12,
      "Year": 17
    }
  }
}
参数设置

Req:

{
  "Action": "Setting",
  "Total": 2,
  "Params": [{ "0x01": 5000 }, { "0x02": 200 }]
}

Response:

// fixme? 终端是按照这种方式返回?
{
  "Cmd": 129,
  "Encrypt": 1,
  "Vin": "1G1BL52P7TR115520",
  "Data": {
    "Total": 2,
    "Params": [{ "0x01": 5000 }, { "0x02": 200 }],
    "Time": {
      "Day": 2,
      "Hour": 11,
      "Minute": 12,
      "Month": 2,
      "Second": 12,
      "Year": 17
    }
  }
}

终端控制

命令的不同, 参数不同; 无参数时为空

远程升级

Req:

{
  "Action": "Control",
  "Command": "0x01",
  "Param": {
    "DialingName": "hz203",
    "Username": "user001",
    "Password": "password01",
    "Ip": "192.168.199.1",
    "Port": 8080,
    "ManufacturerId": "BMWA",
    "HardwareVer": "1.0.0",
    "SoftwareVer": "1.0.0",
    "UpgradeUrl": "ftp://emqtt.io/ftp/server",
    "Timeout": 10
  }
}
车载终端关机
{
  "Action": "Control",
  "Command": "0x02"
}
车载终端报警
{
  "Action": "Control",
  "Command": "0x06",
  "Param": { "Level": 0, "Message": "alarm message" }
}

3、农机盒子

农机盒子除了满足农机网络化自动化的要求，还要满足政府补贴监管的要求。

  • 农机终端生产企业，提供农机终端以及企业平台，供购买农机终端的消费者使用。
    • 农机终端生产企业 向农机消费者收取购买费用，以及年服务费。
  • 地方平台收集农机终端提供的数据，并把传递给业务平台。
    • 地方平台负责建设相关的平台。提供网络带宽服务与数据存储服务。
  • 农机作业平台：由政府各个管理部门负责建设。
  • 国家平台，负责收集响应的的数据。

3.1 网络化、智能化、大型复合农机、高效节能是趋势

智慧农机、大型复合农机以及高效节能产品成为发展趋势

3.2 农业靠补贴赚钱不容易

农业是我国立国的根本，一直以来都受到国家和政府的重视。为了提升我国农业现代化水平，我国政府机构出台了一系列政策措施提升农业机械化水平。2019 年以来重点政策汇总如下：

3.3 一拖是龙头企业

4、发展策略

定位：农机设备网络化与智能化标准制定者与服务提供商。

  • 占领制高点
    • 联合一拖等农机企业向政府申请建立《农机远程服务与管理系统技术规范》国家标准。
    • 申请建立农机盒子国家检测实验室。
  • 占领桥头堡：农机大数据平台，为农业补贴提供技术支持。
    • 建立国家农机大数据平台
    • 为各地方政府提供农机大数据采集平台。
    • 与合作伙伴一起建设农机应用平台。
  • 向农机制造商提供农机网络化与智能化的解决方案
    • 农机盒子及农业传感器。
    • 农机通讯网关
    • 农机大数据存储与数据分析平台。
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