航芯方案分享 | 智能网联汽车终端T-BOX应用方案

随着5G随着时代的到来，汽车智能化和网络化的不断提高，车载终端T-BOX作为车辆与云的信息交互点，起着重要的作用。T-BOX升级也为人们的出行带来了极大的便利和信息安全挑战。为了促进车载终端的进一步发展，必须严格保证数据传输的安全、加密和准确性。

本文将介绍T-BOX以上海航芯主控芯片为基础的主要功能ACM32F403、安全芯片S6A/S6B的T-BOX应用方案。

什么是T-BOX

车载T-Box英文全称为Telematics-Box，通过3车载联网通信终端G/4G/5G远程连接TSP(Telematics Service Provider，平台实现车辆远程通信和远程服务，如下图所示(图片来源见水印)：

T-BOX主要功能如下：

1. 数据采集和存储：

T-BOX通过CAN接口接入DCAN总线，通过CAN网络数据采集。主要收集和分析车辆信息、驱动电机信息、燃料电池信息、发动机数据、车辆位置信息等数据。收集信息后，T-BOX最大不超过30s在时间间隔内，将收集到的实时数据保存在内部存储介质中。如果3级报警，最大不超过1s保存时间间隔。一些收集到的信息将集中在车载终端的显示屏上，以改善用户体验。

2. 远程查询与控制：

用户可以使用手机APP可以实现远程查询车辆状态，比如车辆燃油比例，车窗车门关闭状态，行驶里程等；还可以控制车门开关、鸣笛闪灯、开启空调、启动发动机、车辆定位等。其行过程是用户首先通过APP发送命令给TSP后台，TSP后台发出监控请求指令T-BOX，车辆获得控制命令后，通过CAN总线发送控制报告，控制车辆，最终将操作结果反馈给用户的手机APP上。

3. 近程控制：

近程控制主要服务于蓝牙钥匙的操作，主要包括蓝牙近程搜索、蓝牙门开/关、蓝牙后备箱解锁、蓝牙欢迎等。

4. 道路救援：

本项目主要为驾驶安全设计，包括路边救援援助、紧急救援援助、车辆异常自动报警、车辆异常信息远程自动上传等服务。这些功能可以保证车主的生命安全，如碰撞自动求救功能，车辆碰撞触发安全气囊后，T-BOX它将自动触发乘用车客户的救援热线号码，并将车辆位置信息上传到后台。同时，后台将向所有紧急联系人发送信息。短信包含事故位置信息和事件信息，使事故车辆和人员能够及时获得救援。

5. 远程诊断：

汽车启动时，了解汽车的故障信息，并将故障码上传到数据处理中心。在不打扰车主的情况下，系统查故障信息。故障确定后，实施远程自动故障消除。不可消除的故障通过短信发送给车主，使车主能够提前了解车辆的故障信息，防止其处于萌芽状态。主要包括胎压检测系统、发动机管理系统、变速箱控制系统、辅助保护系统等自助诊断服务，及时反馈车辆状态报告（四门开关状态、后备箱开关状态、四门玻璃状态、发动机舱盖状态、停车标志等）。以及远程仪表板（剩余燃油、剩余功率、续航里程、总里程、100公里油耗、车辆停车位置、油报警）。

6. 异常提醒：

车辆异常报警、拖车报警、防盗报警、被盗车辆跟踪、安全证书验证等。

安全芯片在T-BOX中的应用

随着车联网概念的不断深化和应用场景的不断增加，T-BOX它的角色也变得特别特殊。它不仅作为一个通信终端负责外部通信，而且还备份了一些重要的车辆数据和用户身份信息。它的安全性越来越重要。如果它受到网络安全的威胁，它将对公司和用户的损失产生巨大的影响。

根据EVITA(E-safety vehicle intrusion protected applications，欧洲汽车相关企业联合组织的车辆安全研究项目)发布的安全芯片部署最佳实践方案，我们可以看到T-BOX在车辆信息安全中的重要性；国家六项标准还要求远程排放管理车载终端的安全，即车载终端存储和传输的数据应加密，采用非对称加密算法SM2算法或RSA该算法需要硬件严格保护私钥。

下图为上海航芯T-BOX应用方案框图：

模块负责应用层业务，包括相关文件系统和日志系统的管理；MCU负责电源管理、网络管理等底层业务SPI/ISO7816/UART数据交互等通信方式，SE存储敏感数据并加密传输数据的单元。

上海航芯 ACM32F403 主控芯片

ACM32F403芯片采用高性能内核支持Cortex-M33和Cortex-M4F指令集。芯片内核支持一整套。DSP该指令用于数字信号处理，支持单精度FPU处理浮点数据也支持Memory ProtectionUnit（MPU）提高应用安全性。

ACM32F403系列芯片最高工作频率为180MHz，内嵌数学硬件加速，内置最大512KB的eFlash和最大192KB SRAM。芯片集成了12个多通道2Msps高精度ADC、12位2通道DAC、多达3路运输和2路比较器集成了1个高级定时器、6个通用16位定时器、1个通用32位定时器、2个基本16位定时器、1个系统看门狗、1个独立看门狗和低功耗实时钟（RTC），内置多路UART、LPUART、SPI、I2C、I2S、CAN、全速USB通信外设等丰富，内建AES、CRC、TRNG等算法模块。

上海航芯 安全芯片 S6A/S6B

S6A/S6B 车规级 ESAM 产品是上海航芯自主开发的安全模块， 它是一个操作系统(COS)安全访问单元嵌入专用通用设备，完成数据加密解密、双向身份认证、访问权限控制、通信线路保护、临时密钥导出、数据文件存储等功能。专门用于汽车电子、汽车智能终端的应用 汽车T-BOX通信、版权保护、收费系统等领域。

其主要特点如下：

? 采用安全芯片 32 位 CPU 核

? 支持国密 SM2、SM3、SM4 算法

? 用户区数据存储容量 10Kbytes，10 擦写次数一万次

? 支持 ISO/IEC 7816 T=0 通信协议

? ISO/IEC 7816 接口时钟不高于 7.5MHz，支持各种波特率(外部时钟频率3).57MHz 情况下，9.6kbps~111.6kbps）

? 支持 SPI 从接口，SPI 接口 SCK 时钟不高于 16MHz，默认支持 Mode 1 模式（CPOL=0，CPHA=1）

? 支持 8 唯一的序列号字节

? 安全芯片达到国密二级认证水平

? 达到安全芯片 EAL5 认证级别

? 符合车规级 AEC-Q100 Grade 1 认证

如需销售咨询，请邮寄至：sales@aisinochip.com