# 商用车AI-Box Demo - 产品需求规格书（v2.0）

**版本**：v2.0  
**日期**：2026-03-04  
**产品经理**：猪小杰  
**项目经理**：徐工  
**对接人**：孙凯瑾  

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## 1. 文档修订记录

| 时间 | 版本 | 作者 | 变更内容 |
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| 2026-03-04 | v1.0 | 猪小杰 | 初稿，整合飞书需求、Gitea架构、IPCL通信、电源设计文档 |
| 2026-03-04 | v2.0 | 猪小杰 | **重大更新**：移除F1本地大模型，调整为云端API + Trailer Agent架构 |

## 2. 项目背景

### 2.1 产品目标
打造一款面向商用车场景的AI域控制器Demo，聚焦**低功耗、低成本、高集成度、国产化适配**四大核心目标。

### 2.2 技术架构调整
- **原架构**：MCU + SoC + F1（本地大模型推理）
- **新架构**：MCU + SoC + 云端大模型API
- **核心组件**：Trailer Agent（挂车数据专家，本地部署）
- **协同模式**：本地Trailer Agent与云端AI协同，实现挂车本地化智能化管理

### 2.3 技术平台
- **核心芯片**：SoC（具体型号待确认）
- **系统架构**：双核异构（MCU电源管理 + SoC逻辑控制）
- **工作温度**：-40℃ ~ 85℃
- **物理规格**：60mm × 60mm，50g

## 3. 功能需求

### 3.1 核心功能（优先级排序）

#### 🔴 P0 - 传感器数据融合（优先实现）
- **传感器接入**：支持多种传感器数据采集
- **数据融合**：多源传感器数据融合处理
- **云端上传**：将融合数据上传到云端服务器
- **展示接口**：通过web和app展示数据结果

#### 🟡 P1 - 图像识别
- **摄像头接入**：连接摄像头，采集图像
- **物体识别**：CNN模型识别物体类型
- **数据通路**：演示传感器数据通路及CNN模型

#### 🟢 P2 - Trailer Agent（挂车数据专家）
- **本地部署**：在AI-Box SoC上部署Trailer Agent
- **数据专家**：作为挂车领域数据专家，处理本地智能决策
- **云端协同**：与云端大模型API协同工作
- **智能管理**：实现挂车的本地化智能化管理

#### 🔵 P3 - 云端大模型API集成
- **API接入**：通过网络API调用云端大模型服务
- **数据同步**：与云端保持数据同步
- **智能增强**：利用云端大模型能力增强本地智能

### 3.2 系统服务
- **电源管理**：四级电源模式（运行/休眠/低功耗/关机）
- **健康监控**：SoC状态监测，异常自动复位
- **故障恢复**：通信失效时GPIO强制复位

## 4. 系统架构

### 4.1 分层架构
```
┌─────────────────┐
│   应用层        │ ← Trailer Agent、传感器融合、图像识别、云端API
├─────────────────┤
│   框架层        │ ← 通信中间件、推理引擎、模型管理  
├─────────────────┤
│   驱动层        │ ← MCU电源管理、SoC Linux驱动
└─────────────────┘
```

### 4.2 芯片间通信
- **MCU ↔ SoC**：SPI(10Mbps) + UART(1Mbps) + GPIO(复位)
- **SoC ↔ 云端**：网络API（4G/5G/WiFi/Ethernet）

## 5. 通信协议规范

### 5.1 SPI通信协议
- **速率**：≥10Mbps
- **包长**：≤512字节
- **校验**：CRC校验
- **命令类型**：
  - `0x01` POWER_MODE_REQ（电源模式请求）
  - `0x02` POWER_MODE_ACK（电源模式确认）
  - `0x03` DATA_TRANSFER（数据传输）
  - `0x05` STATUS_REPORT（状态报告）

### 5.2 UART通信协议
- **速率**：≥1Mbps
- **用途**：SoC健康状态监测（CPU/内存/外设状态）
- **超时机制**：3个周期无响应 → GPIO强制复位

### 5.3 GPIO通信协议
- **信号**：RESET_N（低电平有效）
- **持续时间**：≥100ms
- **使用场景**：SPI/UART失效、SoC无响应、严重故障

## 6. 电源管理策略

### 6.1 四级电源模式

| 模式 | SoC状态 | MCU状态 | 功耗 | 唤醒时间 |
|------|---------|---------|------|----------|
| 运行模式 | 全功率运行 | 正常监控 | ~10W | 0ms |
| 休眠模式 | 降频运行 | 正常监控 | ~2W | 100ms |
| 低功耗模式 | 深度睡眠 | 低功耗监控 | ~0.5W | 500ms |
| 关机模式 | 完全关闭 | 超低功耗 | ~0.1W | 2000ms |

### 6.2 唤醒源管理
- **最高优先级**：钥匙启动（关机模式唤醒）
- **高优先级**：远程唤醒（所有模式）
- **中优先级**：传感器触发（休眠/低功耗模式）
- **低优先级**：定时唤醒（休眠/低功耗模式）

## 7. 验收标准

### 7.1 功能验收
- [ ] 传感器数据融合：多源数据融合准确率 ≥ 95%
- [ ] 图像识别：物体识别准确率 ≥ 95%
- [ ] Trailer Agent：本地智能决策响应时间 ≤ 100ms
- [ ] 云端API：大模型API调用成功率 ≥ 99%
- [ ] 电源切换：四级模式切换成功率 100%

### 7.2 性能验收
- [ ] 工作温度：-40℃ ~ 85℃稳定运行
- [ ] 功耗指标：各模式功耗符合设计规格
- [ ] 通信可靠性：SPI/UART误码率 ≤ 10⁻⁶
- [ ] 网络延迟：云端API响应时间 ≤ 500ms

### 7.3 可靠性验收
- [ ] 故障恢复：SoC异常复位时间 ≤ 3秒
- [ ] 环境测试：通过高低温、振动、EMC车规级测试

## 8. 后续工作计划

- [ ] 3月10日前：完成详细接口规范定义（重点：传感器融合接口）
- [ ] 3月20日前：驱动开发和调试（MCU-SoC通信驱动）
- [ ] 3月25日前：Trailer Agent原型开发
- [ ] 3月30日前：传感器数据融合功能实现
- [ ] 4月10日前：云端API集成和端到端系统联调

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> **备注**：本文档基于以下资料整合：
> 1. 《商用车AI-Box Demo开发需求》（飞书文档，v2.0）
> 2. 《AI-Box智能终端IPCL设计文档》
> 3. 《AI-Box智能终端电源设计文档》
> 4. 客户最新需求澄清：云端大模型API + Trailer Agent架构