一、概述
T-Box（Telematics Box）是新能源汽车实现车联网应用的一个重要组成部分，基于当下技术背景和用途，它通常被设计为一个集成的通信模块，能够实现车辆内部网络与外部互联网之间的数据交换功能。
二、架构
当下常规的新能源汽车电子电气架构通常包含以下几个关键系统：
1.动力系统：包括电机控制系统、电池管理系统以及混动系统等；
2.底盘系统：涉及制动系统、转向系统、悬挂系统等；
3. 信息娱乐系统：提供多媒体播放、导航、语音等功能；
4.自动驾驶系统：主要负责自动驾驶领域相关功能；
5.车身控制系统：负责管理诸如灯光、门锁等非动力相关的功能；
6.网关：作为不同控制系统之间通信的中心点，负责数据路由和协议转换；
7.T-Box：用于实现车辆与云端或其他车辆的远程通信。
其架构示意如下：
三、T-Box主要功能与节点交互
在上述架构中，T-Box通常位于顶层，且以一个独立的控制单元存在，它与网关紧密相连，并通过相关车载网络协议与车内的其他控制节点进行通信，从而获取必要的数据并执行远程控制指令。
3.1.主要功能
T-Box在整车电子电气架构中起到远程通信和本地交互的重要作用，通常其主要负责的功能有：
1）远程监控与诊断：通过收集车辆运行数据，并通过4G/5G等远距离无线网络技术将这些数据上传至云端服务器，便于后台进行实时监控和故障诊断；
2）远程控制：通过接收云端服务器或手机APP发送的控制指令，以执行相关远程控制功能；
3）OTA升级：通过接收来自云端服务器的软件更新包，并自动执行软件的在线更新任务，以确保车辆系统的最新性和安全性。OTA的应用是确保在软件定义汽车背景下，车辆常用常新的关键，而T-Box作为主要节点其重要性不言而喻；
4）位置服务：利用北斗等卫星定位系统以提供精确的车辆位置信息，并基于导航系统可实现防盗追踪、车辆调度等功能。
3.2.典型交互流程
T-Box通过车载总线技术从不同的控制单元中获取车辆数据，该数据通过4G/5G等无线网络被上传至云端服务器，从而为用户提供相关的远程服务功能。当用户通过手机APP发送相关控制指令后，该指令将通过无线网络传输到云端服务器，接着云端服务器会将指令发送给T-Box，T-Box再通过网关将指令转发给相应的控制单元。在接收到来自T-Box的控制指令后，控制单元将执行相关的控制动作，并将该结果通过网关反馈给T-Box，T-Box再将该反馈结果上传至云端服务器，然后云端服务器再将反馈结果发送回用户的手机APP上，从而用户便可查看到功能控制的结果。
在OTA功能的应用中，各节点之间的典型交互流程大致是：云端服务器将软件更新包发送给T-Box，在接收到更新包后，T-Box会将更新包通过网关分发给相应的控制节点，这些节点将根据更新需求和流程执行软件更新动作，最后将更新状态反馈给T-Box，然后T-Box再将反馈结果上传至云端服务器。
四、发展趋势
随着汽车相关技术的发展，传统的分布式电子电气架构逐渐向域控制和集中集成式架构转变。这意味着原本分散在车辆各处的多个ECU将会被集成到几个功能域控制器中，再随着芯片技术等的成熟，负责域功能控制的节点也将再次被集成，最终成为以一个中央计算平台为主控的架构模式。基于此发展背景，T-Box产品也将面临同样的处境。
但基于整车架构发展状态的不一致性，当下对T-Box功能的集成方式也有所差异。如在一些车型中，T-Box的功能已被集成到了中央控制模块（CCM）中。CCM通常负责车辆的信息娱乐系统、远程通信以及其他与用户体验相关的功能，将T-Box集成到CCM中可以充分利用现有的通信资源，并简化整体架构。
而在集成度稍低一些的车型中，基于网关是连接车辆内部不同网络的重要组件，其它通常具有较强的处理能力和丰富的接口资源。出于这些方面的考虑，将T-Box的功能集成到网关中可以利用其已有的通信基础设施，且该集成方式相较于传统可缩短数据链路，便于与其他控制节点进行高效的数据交换。
而对于正在往域集中架构发展中的车型而言，通过对特定功能领域的控制节点集成，可将T-BOX的功能一并集成，这可以进一步减少ECU的数量，简化布线，并提高系统的集成度。
五、关键技术
为保障T-Box功能应用的安全稳定，在实施方面常用的关键技术有：
1.通信技术：使用4G、5G等远程高速无线通信技术，以确保数据的快速传输和低延迟，并支持如蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙等多种通信模式，以为系统提供冗余通信路径和灵活性。通过集成GPS、北斗等卫星定位系统，为车辆提供准确的位置信息。
2.安全技术：使用如AES、RSA等加密算法来保护数据的安全传输，防止数据被截获或篡改，并利用数字签名以验证数据的完整性和来源的真实性，通过部署防火墙和入侵检测系统来阻止未经授权的访问，并监测任何可疑活动。采用如TLS/SSL等安全协议来保护数据传输的安全性。
3.软件技术：通过边缘计算，以便进行本地数据处理，减少云端通信延迟。边缘计算旨在通过在数据产生的源头或附近进行计算，来减少数据传输到云端所导致的延迟问题，同时降低网络带宽的使用，提高数据处理的速度和效率。在T-Box功能的实现中，可通过配备足够的计算资源来处理传感器数据和车辆其他数据，无需将所有数据都发送到云端进行处理，这可以显著减少网络流量和延迟。对于那些具有敏感性的数据，通过本地处理方式，可减少数据传输过程中的安全风险，并消除用户的顾虑。
实施边缘计算示例：当T-Box收集到如电池电压、电机温度等数据时，通过在本地进行初步综合分析后，如果发现异常情况，其可直接发出警报或采取行动。只有当有必要时，才会将完整数据发送到云端进行更深入的分析。
六、总结
在新能源汽车的车联网应用中，T-Box作为连接车辆与外部世界的重要桥梁，其重要性不言而喻。而随着相关技术的进步和出于成本的考量，独立存在的T-Box产品将被其他功能更为强大的节点所集成，然而尽管其存在的方式发生了改变，但其功能在车联网应用中的重要性将会愈加凸显。
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原文始发于微信公众号（觉知汽车）：新能源汽车T-BOX介绍
