时间：2023-04-03 10:19
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远程信息处理控制单元（TCU或T-BOX）是一种嵌入式车载系统，可应用于车辆的无线跟踪与通信等领域。
在T-BOX中，无线连接单元主要包括以下四个模块，GSM/GPRS/LTE，GPS，Wi-Fi以及Bluetooth。
1） GSM/GPRS/LTE
GSM/GPRS/LTE都属于移动通信技术。GSM（Global System for Mobile Communications）是第二代移动通信系统，也就是我们常说的2G；GPRS（General Packet Radio Service）是基于GSM 基础上开发的通用分组无线业务，俗称2.5G；LTE（Long Term Evolution）则是第四代移动通信系统，也就是3.9G，LTE-A为4G。
它们的速度等级如下式所示：GSM < GPRS < LTE。通常情况下，这些通信系统不单独存在，例如高通处理器集成了4G通信模块。正如前面的紧急呼叫单元提及，当遇到紧急状况时，呼叫中心通过这些通信模块与车主通话取得联系。
2）GPS
GPS（Global Positioning System）主要为跟踪或导航提供车辆的位置坐标。正如前面的紧急呼叫单元提及，当遇到紧急状况时，呼叫中心可以通过GPS模块获取车辆的具体定位，从而及时展开救援工作。
3） Wi-Fi
在T-BOX的应用中，Wi-Fi主要以无线热点的形式连接车上的电子设备，如手机、平板、电脑等。TI的解决方案包括SimpleLink™ Wi-Fi® solutions以及WiLink™ 8 solutions。
SimpleLink™ Wi-Fi® solutions依赖于微控制器系统，微控制器只是想添加以太网功能，以便发送简单的状态信息或接收控制命令，用户无需精通射频/Wi-Fi理论即可迅速开启设计，缩短开发周期；WiLink™ 8 solutions应用于对吞吐量、性能和集成度要求较高的典型微处理器系统，如硬盘驱动、电子书等。它们的区别可总结如下表-1所示：
| SimpleLink Wi-Fi | WiLink | ||
| Wireless MCU (SoC) | Network Processor | ||
| 主处理器 | MCU （内部集成） | MCU（外部） | MPU（外部） |
| 操作系统 | RTOS /None | Linux/Android/RTOS | |
| 数据吞吐量(MBPS) | <20 | 100 | |
| 支持带宽(GHz) | 2.4 | 2.4/5 | |
| 集成网络协议 TCP/IP | √ | − | |
| 物联网端到端安全 | √ | − | − |
| 低功耗优化 | √ | − | |
| 监控认证 | √ | − | |
| Wi-Fi+BLE共存 | √（BLE外置） | √（BLE+BT集成） | |
| SimpleLink MCU平台支持 | √ | − | |
| 云物联网支持 | HomeKit, AWS, Azure, IBM and more | HomeKit | |
| 相关产品 | CC3200 | CC3100 |
WL1801,WL1805,WL1807, WL1831,WL1835,WL1837 |
表- 1
在T-BOX的应用中可使用WiLink系列，如WL1831。该系列的6款芯片主要区别在于是否带有低功耗蓝牙、TX电流大小以及工作温度范围等。主要区别如表-2所示。
| WL1801 | WL1805 | WL1807 | WL1831 | WL1835 | WL1837 | |||||
| 处理器 | External MPU | |||||||||
| 技术支持 | Wi-Fi | Bluetooth low energy/Wi-Fi | ||||||||
| 数据吞吐量(MBPS) | 100 | |||||||||
| RX灵敏度(dBm) | -96 | |||||||||
| TX电流(mA) | 247 | 247 | 238 | 247 | 247 | 238 | ||||
| 工作温度范围 (℃) | -20 to 70 | -20 to 70 | -40 to 85 | -20 to 70 | -20 to 70 | -40 to 85 | ||||
| 封装 | MOC (100 pin LGA Module) | |||||||||
表- 2
该系列特点列举如下：
设计简捷：集成了射频以及电源管理部分，即使不需具备射频/Wi-Fi的专业知识也能随时开启设计；
性能优越：优化了实时在线配置文件功能；在使用电池供电的场合可采用低功耗模式；高吞吐量；覆盖范围广。
关于WiLink系列的详细介绍、入门指南、校正与测试、认证信息等可点击以下链接：
Welcome to the WiLink™ 8 Wi-Fi + BT/BLE Main Page
TI有也提供相应的评估板：
用于 Sitara 的 WiLink™ 8 模块 2.4 GHz WiFi® + Bluetooth® COM8 套件
4） Bluetooth
将蓝牙技术应用于汽车领域的原因有很多：与智能手机和可穿戴设备有良好的互操作性；低功耗，在电池供电场合下可延长使用时间；模块小巧，不会占用太多汽车空间；为许多新出现的应用程序提供高性价比的解决方案，例如汽车门禁、汽车共享、遥控泊车等，这引发了智能手机等互联设备的新一轮创新。
TI的车规级低功耗蓝牙芯片包括CC2640R2F-Q1以及CC2541-Q1，它们的区别如下表所示：
| 参数 | CC2640R2F-Q1 | CC2541-Q1 |
| 温度范围 | -40°C to 105°C (Grade 2) | |
| 蓝牙规范 | Bluetooth v4.2 + | Bluetooth v4.0 |
| SW升级可用于将来的BLE规格更新 | √ | − |
| 供电电压范围 | 1.8 – 3.8 V | 2.0 – 3.6 V |
|
电流消耗@ 最大RX 灵敏度 电流消耗@ TX输出功率为0dBm |
6.2 mA 6.9 mA |
18.3 mA 18.6 mA |
| 操作系统 | √(TI-RTOS) | − |
| 片上DC-DC | √ | − |
| 关机电流 | 150 nA | 500 nA |
| 待机电流 | 1 µA | 1 µA |
| MCU | 32-bit ARM Cortex-M3 (48 MHz) | 8-bit 8051 (32 MHz) |
| 嵌入式Flash / RAM | 128 KB + 8 KB cache / 20 KB + On Chip ROM | 256 KB / 8 KB |
| 输出功耗 | +5 dBm | 0 dBm |
| 接收灵敏度 | -97 dBm | -94 dBm |
| 链路预算 | 102dB | 94dB |
| 封装 | 车规级RGZ QFN48-7x7 w | RHA QFN40-6x6 w |
| 同步连接 | Up to 8 (Multi-Role) | Up to 3 (Central to Peripheral) |
| GPIO | 31 | 23 |
表- 3
TI CC2640R2F-Q1，其特点列举如下：
超低功耗：待机电流为1 µA，可在汽车模块上实现长久电池寿命和较低空间占有率；
射频性能优异，超长传输距离：灵敏度达97dBm，链路预算达102dB；
可靠性高：通过AEC-Q100 认证，温度范围为 -40°C 到105°C (Grade 2)，采用可湿侧面封装；
灵活的平台支持：具有独立应用和无线领域的多核SoC，支持蓝牙 4.2 和蓝牙 5。
审核编辑：郭婷
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