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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
1. 文档修订记录
| 时间 | 版本 | 作者 | 变更内容 |
|---|---|---|---|
| 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：
0x01POWER_MODE_REQ（电源模式请求）0x02POWER_MODE_ACK（电源模式确认）0x03DATA_TRANSFER（数据传输）0x05STATUS_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
备注：本文档基于以下资料整合：
- 《商用车AI-Box Demo开发需求》（飞书文档，v2.0）
- 《AI-Box智能终端IPCL设计文档》
- 《AI-Box智能终端电源设计文档》
- 客户最新需求澄清：云端大模型API + Trailer Agent架构