- 本文设计内容：候选器件与选型依据、SOM 载板架构、带超级电容保持与休眠电流核算的电源树、接口映射与连接器引脚定义、分模块电路设计、热预算、Linux/软件架构（启动链、OTA、安全、服务）、诊断、EOL 测试、BOM 骨架。全部内容均为针对
P03-mate.md §2–§6 的设计提案；额定值、数量、价格、层级以及 P03-mate.md §10 中的待决事项归 Level-1 所有。
- 保留在 Level-1 / 计划中的内容：SKU 与 MSRP（
P03-mate.md §2.1）、电气包络（§2.2–§2.3）、仍未确定的连接器选型（product-plan.md §6 第 2、3 项）、LTE Cat-1 与 Cat-4 之争（§6 第 7 项）、区域插件配置（§6 第 9 项）、Eye 范围（product-plan.md §P11）。
- 工程路径（
P03-mate.md §2.6、product-plan.md §1）：EVT = 现成 i.MX93 SOM 搭载于 YBO 载板，该载板已包含全部 Hub 专属电路（CAN 级、隔离 J1939、电源树、监控器、插件排针）；DVT = 冻结用于量产的定制载板，保留 SOM；PVT = 量产采用 SOM 还是芯片直贴（chip-down）在 M8 决定（P03-mate.md §10 硬件 13、下文 §12）。载板的设计使芯片直贴变体仅替换 SOM 占位（SoC + LPDDR4 + eMMC + PMIC + Wi-Fi 模块），而不改动外围电路。
- 重申非目标：无 PoE 输出（摄像头由 P11 PoE 交换机附件供电，product-plan.md §P11），无 USB 3.0（
P03-mate.md §10 硬件 1），无安全功能（P03-mate.md §1、§3.3）。
所有器件均为候选——在 M3 门槛（SOM、无线电、电源）与 Hub DVT 门槛（M8，定制板）冻结。数据来自所链接的官方页面；“未核实”标记了未在该处确认的数据。本表 2026-09-22 由规格 R0.2 §3.7 原样移入。
| 功能 |
首选器件 |
关键数据（数据手册） |
备选 |
理由 |
| SoC |
NXP i.MX 93（MIMX9352） |
2× Cortex-A55 最高 1.7 GHz；Cortex-M33 250 MHz；Ethos-U65 NPU；2× FlexCAN（本产品按 X01 以 Classical CAN 使用）；2× GbE（1 路带 TSN）；2× USB 2.0——未列出 USB 3.0 与 PCIe；LPDDR4/4X，eMMC 5.1；EdgeLock 安全飞地——NXP i.MX 93、IMX93XEC 数据手册 |
i.MX 93 单核（MIMX9351）用于降本版 Hub |
由计划 §1 固定；Eye v1.5 需要 NPU |
| SOM（EVT） |
Variscite VAR-SOM-MX93 |
512 MB–2 GB LPDDR4；8–128 GB eMMC；已认证 Wi-Fi 6 + BLE 5.4；2× GbE；2× CAN；2× USB 2.0；67.8 × 33 mm；−40…+85 °C 工业级；供货至 2038；起价 $59——Variscite |
Variscite DART-MX93（55 × 30 mm，相同 I/O，起价 $59——Variscite）；Compulab UCM-iMX93（28 × 38 mm，802.11ac 88W8997 + BT 5.3，1× GbE PHY + RGMII，支持 Mender OTA，供货至 2038，起价 $34——Compulab） |
预认证 Wi-Fi 6 模块与板载 2× GbE 缩短 EVT |
| Wi-Fi / BLE（定制板） |
Murata Type 2EL（LBES5PL2EL） |
NXP IW612；802.11ax 1×1 最高 601 Mbit/s；BT 5.4；802.15.4；SDIO 3.0 + UART；7.7 × 8.8 × 1.3 mm；−40…+85 °C——Murata |
NXP IW612 芯片级方案（2.4/5 GHz 1×1 Wi-Fi 6、BT 5.4、802.15.4、集成 PA/LNA、SDIO/UART/SPI——NXP） |
模块使 RED 无线电证据模块化；与 SOM 路径同一芯片 |
| CAN 收发器 ×2（N2K、YBO） |
NXP TJA1463 |
ISO 11898-2:2024 CAN SIC；符合 SAE J1939-14；数据手册最高 8 Mbit/s（本产品只用 Classical 速率）；VIO 3.3–5 V；休眠模式；AEC-Q100 1 级；SO14 / HVSON14——NXP |
NXP TJA1443（可直接替换的经典 CAN，同一 NXP 页面列出） |
SIC 减少长 YBO 支线上的振铃；休眠时支持 CAN 唤醒 |
| 隔离 CAN（J1939） |
TI ISO1042 |
5000 Vrms 隔离；1060 Vrms 工作电压；5 Mbit/s；±70 V 总线故障；85 kV/µs CMTI；−40…+125 °C；SOIC-16/8——TI |
NXP 隔离 CAN 系列（NXP “Isolation CAN Transceivers” 类别；器件未核实） |
发动机线束地隔离 |
| 第三路 CAN 控制器（J1939） |
Microchip MCP2518FD |
SPI ≤ 20 MHz；31 个 FIFO；2.7–5.5 V；−40…+150 °C；SOIC14/VDFN14；Linux mcp251xfd 驱动——Microchip |
规格 §4 框图的 TXD/RXD 复用器（N2K 与 J1939 互斥） |
i.MX93 只有 2 路 FlexCAN；FR-14 需三路并发；见 §12 与规格 §10 硬件 14 |
| RS-485 |
TI THVD1450 |
50 Mbit/s；±18 V 总线故障；±18 kV IEC 61000-4-2 接触 ESD；3–5.5 V；256 节点；−40…+125 °C——TI |
TI 隔离 RS-485（ISO14xx 级——器件与数据未核实） |
长距离、强噪声线路上的 Modbus |
| Ethernet PHY ×2 |
TI DP83867IR |
10/100/1000；RGMII；TX < 90 ns / RX < 290 ns 延迟；8 kV IEC ESD；−40…+85 °C；457 mW（RGZ）；WoL；IEEE 1588 SFD——TI |
Microchip KSZ9131（10/100/1000 RGMII；片上终端；单 3.3 V 带 LDO 控制器；WoL；能量检测——Microchip；温度等级未核实） |
成熟的 Linux 支持；TSN 端口为 View/摄像头保留 1588 |
| LTE Cat-1（遥测） |
Quectel EG915Q 系列 |
LTE Cat 1 bis；10 / 5 Mbit/s；23.6 × 19.9 × 2.4 mm；−40…+85 °C；型号 NA/AF/JP/NAD（该页面未列出 EU 型号——EG915K-EU 为 EU Cat 1 bis 器件）——Quectel |
Quectel EG91 系列（Cat 1；10 / 5 Mbit/s；29 × 25 × 2.45 mm；EG91-E/EX 欧洲，EG91-NA 北美——Quectel） |
若 §6 第 7 项落在 Cat-1，则功耗/成本最低 |
| LTE Cat-4（片段） |
Quectel EG25-G |
LTE Cat 4；150 / 50 Mbit/s；全球频段；GNSS Gen8C Lite（GPS/GLONASS/BDS/Galileo/QZSS）；29 × 32 × 2.4 mm；USB 2.0；−40…+85 °C——Quectel |
Quectel EC25 系列（Cat 4；14 个区域型号，含 EC25-E、EC25-EU、EC25-AF——Quectel） |
单一全球 SKU 与更便宜的区域 SKU 之争；结合 Eye 带宽决定（§6 第 7 项） |
| GNSS |
u-blox MAX-M10S |
4 系统并发 GNSS；25 mW 连续跟踪；−167 dBm 跟踪灵敏度；冷启动 28 s；1.76–3.6 V；9.7 × 10.1 × 2.5 mm；−40…+85 °C——u-blox、数据手册 |
u-blox NEO-M9N（4 系统并发 GNSS；−167 dBm 跟踪灵敏度；25 Hz PVT；2.7–3.6 V；12.2 × 16.0 × 2.4 mm——u-blox） |
独立接收器使走锚报警不依赖 LTE 模块 GNSS |
| 宽输入降压（5 V 系统） |
TI LM5143-Q1 |
3.5–65 V Vin（可耐抛负载）；双通道控制器；100 kHz–2.2 MHz；扩频；打嗝式 OCP——TI |
TI LMR38020（4.2–80 V；2 A；40 µA Iq；HSOIC-8——TI）用于常供电轨 |
65 V 裕量覆盖 TVS 之后的 ISO 7637 残余 |
| 反极性 |
TI LM74700-Q1 |
理想二极管控制器；3.2–65 V；−65 V 反向；80 µA Iq；20 mV 压降——TI |
肖特基二极管（8 W 负载下损耗 ≈ 0.3 W (t)） |
低压降保留 8 V 冷启动裕量 |
| 超级电容备份 |
ADI LTC3350 |
4.5–35 V Vin；1–4 串超级电容带主动均衡；10+ A 充电/备份；ADC 经 I2C 监测容量/ESR；AEC-Q100；5 × 7 mm QFN；$5.92（1 ku）——ADI |
TI TPS61094（60 nA Iq；0.7–5.5 V 输入；2.7–5.4 V 输出；2.5–600 mA 充电；2 × 3 mm——TI）用于仅 3.3 V 的关机电轨。TI “LM5182”（任务简报）在 ti.com 未找到——不采用 |
ESR/容量遥测提供存储健康诊断（FR-21） |
| 监控器 |
NXP S32K116 |
Cortex-M0+ 48 MHz，128 KB flash，17 KB RAM，1× FlexCAN，仅 3.3 V，LQFP48/QFN32——NXP S32K1xx 数据手册 |
无 MCU：TJA1463 INH 驱动 LM5143 EN + TPS3430 窗口看门狗（§12） |
休眠期间维持 HB、唤醒过滤、冲刷时序、脱离 SOM 的 LTC3350 遥测 |
| RTC |
NXP PCF85263A |
0.9–5.5 V；3 V 下典型 0.28 µA；电池切换；3 个时间戳寄存器；看门狗；I2C 400 kHz；≥ 10 年长期供货计划——NXP |
SOM 集成 RTC 配外置纽扣电池（Compulab 列有一款；精度未核实） |
掉电事件时间戳（FR-18） |
DC IN 8-32 V (V+/GND) ─[fuse 5 A (t)]─[TVS 33 V standoff]─[LM74700-Q1 ideal diode]─── VBAT_PROT
├─[LMR38020 buck, always-on]──── 5V_AON ──┬─ TJA1463 #1 VBAT/VCC (YBO-CAN) ┐ wake-capable
│ ├─ TJA1463 #2 VBAT/VCC (N2K) ┘ (INH/RXD -> SUP)
│ └─[LDO]─ 3V3_AON ─ S32K116 supervisor (SUP), PCF85263A RTC + coin cell,
│ MAX-M10S V_BCKP, DI x2 wake inputs
├─[P-FET high-side, SYS_EN from SUP]─ VBAT_SYS
│ ├─[LM5143-Q1 CH1]─ VBUS_10 (10 V (t), 4 A (t)) ─[LTC3350: charger + ideal diode + backup boost]─ VOUT_BK
│ │ └─ 4 x 10 F / 2.7 V EDLC (t), balanced, I2C to SUP
│ │ VOUT_BK ─┬─[TPS62130 #1]─ 3V3_SOM 3 A ── SOM (VAR-SOM-MX93: 3.3 V single supply), DP83867 PHY (+LDOs),
│ │ │ MCP2518FD, THVD1450, MAX-M10S, plug-in 3V3 (load switch), LEDs
│ │ └─[TPS62130 #2]─ 5V_SYS 3 A ── USB-A (TPS2553, 1 A), ISO1042 side-1, iso 5 V module -> ISO1042 side-2
│ └─[LM5143-Q1 CH2]─ 3V8_LTE 3 A (t) ── LTE module (Hub 4G only), >=100 uF bulk (t)
SOM (i.MX93: 2x A55 + M33 + Ethos-U65, LPDDR4, eMMC, Murata 2EL Wi-Fi 6/BLE on SDIO+UART)
├─ FlexCAN1 ──[AND with SUP TXD]──[TJA1463 #1]──[term 120 R DIP]──── YBO-CAN port (V+, GND, CAN_H, CAN_L, SHIELD), Classical CAN 500 kbit/s
├─ FlexCAN0 ───────────────────────[TJA1463 #2]──────────────────── N2K Micro-C (no termination, not bus-powered)
├─ LPSPI ──[MCP2518FD CAN ctrl]──[ISO1042 5 kVrms]──[term DIP]──── J1939 port (isolated GND_ISO)
├─ LPUART ──[THVD1450]──[TVS]──────────────────────────────────── RS-485 A/B/GND terminal
├─ ENET1 (PHY on SOM) ──[magnetics]──────────────────────────────── LAN RJ45 (PoE switch accessory, View, MFD)
├─ ENET_QOS RGMII ──[DP83867IR]──[magnetics]────────────────────── WAN RJ45 (Starlink / marina router)
├─ USB1 ──[TPS2553 1 A]──────────────────────────────────────────── USB-A host (SSD, log export)
├─ USB2 ──────────────────────────────────────────────────────────── LTE module (internal, Hub 4G)
├─ LPUART + PPS ──── MAX-M10S GNSS (Hub 4G) ──[bias-T 3.3 V]──── SMA GNSS
├─ LPSPI + LPUART + GPIO x2 + ADC(ID) ───────────────────────────── 12-pin regional plug-in header (t) + u.FL -> SMA
├─ LPI2C ── PCF85263A, board temp sensor, INA-class V/I monitor (SUP bus shares LTC3350 telemetry)
├─ LPUART ── SUP (framed link: mode, WDI, DI, VCAP, power-loss) GPIO: SOM_HEALTHY, LEDs x5, buttons x2, term sense
└─ Service: internal UART console header, SOM JTAG, micro-SD recovery slot (t)
Antennas: SMA Wi-Fi/BLE; Hub 4G adds SMA LTE main + SMA GNSS; plug-in adds SMA #4 (t) (P03-mate.md §5.1, §10 hardware 8)
除另有说明外，电流均为 12 V 输入下的数值；标有 (t) 的数字为设计目标，待 EVT 阶段实测（P03-mate.md §9.3）。
| 电源轨 |
来源 / 稳压器 |
负载 |
活动 / 低功耗 / 休眠 |
备注 |
| VBAT_PROT 8–32 V |
保险丝、TVS、LM74700-Q1（3.2–65 V，−65 V 反向，20 mV 压降，80 µA——§2） |
全部电源轨 |
— |
ISO 7637-2 脉冲经 TVS 后的残余（≈ 53 V 钳位 (t)）低于 LM5143-Q1 / LMR38020 的 65 V / 80 V 额定值 |
| 5V_AON |
LMR38020（4.2–80 V，2 A，40 µA Iq——TI） |
TJA1463 ×2（VBAT 4.5–28 V，VCC 4.5–5.5 V；正常模式显性时 42 mA 典型值，待机/休眠 13 µA 典型 / 26 µA 最大——NXP TJA1463 数据手册），LDO 至 3V3_AON |
90 mA / 30 mA / 0.13 mA |
由 5 V 为 TJA1463 供电可在系统输入 32 V 时使 VBAT 保持在其 28 V 上限以内 |
| 3V3_AON |
由 5V_AON 经 LDO（器件类别，Iq ≤ 10 µA (t)） |
S32K116 监控器（§2），PCF85263A（0.28 µA 典型，§2），MAX-M10S V_BCKP，DI 唤醒输入 |
25 mA / 15 mA / 80 µA (t) |
S32K116 停止模式电流未核实——EVT 阶段实测 |
| VBAT_SYS |
P-FET 高边开关，SYS_EN 来自监控器 |
VBUS_10、3V8_LTE |
休眠时关断 |
将 LTC3350 的 Iq（VIN = 12 V 时 4 mA 典型——ADI LTC3350 数据手册）移出休眠预算 |
| VBUS_10 10 V (t) |
LM5143-Q1 CH1（输入 3.5–65 V，输出 0.6–55 V，每通道独立 EN，关断 4 µA——TI）；4 A (t)，400 kHz (t) 扩频 |
LTC3350 输入 |
峰值 ≤ 2.2 A，平均 0.6 A (t) |
采用 10 V 而非 P03-mate.md §4 草图中的 5 V，以便 LTC3350 降压充电器能充满 4 节电容堆（VCAP < VIN）；8 V 冷启动时跟随输入降至 ≈ 7.8 V（低压差） |
| VOUT_BK |
LTC3350（输入 4.5–35 V，1–4 节，升压备份 4.5–35 V，I2C 遥测——数据手册见上）；备份设定点 7 V (t) |
TPS62130 #1/#2 |
正常模式下直通 |
仅当 VBUS_10 跌落至 7 V (t) 以下时备份才介入，即冷启动期间绝不介入 |
| 3V3_SOM 3 A |
TPS62130（输入 3–17 V，3 A，2.5 MHz，17 µA Iq——TI） |
SOM（3.35 V 下运行 0.24–0.53 A，DPD 校准期间 Wi-Fi 峰值 ≈ 1 A，最小推荐供电 2 A——VAR-SOM-MX93 数据手册 Rev 2.5），DP83867（457 mW，§2），MCP2518FD，THVD1450，MAX-M10S（25 mW），插件最大 0.5 A (t)，LED |
1.4 A / 0.15 A / 0 |
插件与 Wi-Fi 校准同时发生时峰值 2.3 A |
| 5V_SYS 3 A |
TPS62130 #2 |
USB-A 经 TPS2553（2.5–6.5 V，限流 75 mA–1.7 A 可调，设为 1 A (t)——TI），ISO1042 侧 1，隔离 1 W 5 V 模块（器件类别）供 ISO1042 侧 2 |
最大 1.3 A / 0.05 A / 0 |
USB 故障线接 SOM GPIO |
| 3V8_LTE 3 A (t) |
LM5143-Q1 CH2，EN 来自监控器 |
LTE 模块（VBAT 3.3–4.3 V，3.8 V 典型，供电 ≥ 2 A——Quectel EG25-G 硬件设计） |
平均 0.5 A / 0.05 A / 0 |
TX 突发至 2 A，由 ≥ 100 µF (t) 低 ESR 大容量电容提供；Hub（非 4G）上 DNP |
各模式输入端（12 V）总计：活动 Hub ≈ 4.2 W（0.35 A），对应 P03-mate.md §2.2 ≈ 3–4 W (t)；活动 Hub 4G，LTE TX + NPU 平均 ≈ 6.5 W，峰值 ≤ 8 W（§2.2 ≤ 8 W）；低功耗（A55 挂起，M33 CAN 监听，Wi-Fi/LTE 占空循环，以太网关闭）≈ 0.8 W (t)，对应 §2.2 ≤ 1.5 W；休眠见下。
休眠电流核算（SOM、VBUS_10、LTC3350、LTE 全部关闭；监控器与 CAN 唤醒接收器开启）：
input side: LM74700-Q1 80 uA + TVS/monitor leakage 20 uA (t) + LMR38020 Iq 40 uA = 140 uA
5V_AON load: TJA1463 x2 standby 2 x 26 uA (max) + LDO 5 uA (t) + S32K116 stop 60 uA (t)
+ PCF85263A 0.3 uA + MAX-M10S backup 15 uA (t) + TPS62130 x2 off 2 x 2 uA = 136 uA at 5 V
reflected to 12 V at 50 % light-load efficiency = 57 uA
total sleep current ~ 0.20 mA at 12 V (0.15 mA at 24 V) <= 5 mA family rule (margin 25x)
保持时间容量计算（P03-mate.md FR-18：≥ 5 s (t)，干净卸载，RTC 时间戳）：监控器在 DC 丢失时切断 3V8_LTE，因此冲刷负载为 SOM + PHY + CAN ≈ 4 W (t)。所需储能 E = P × t / η_boost = 4 W × 5 s / 0.85 = 23.5 J；计入寿命末期容量 −30 % 与低温降额 −10 %，寿命初期目标为 23.5 / (0.7 × 0.9) ≈ 37 J。电容堆：4 节串联，充至 2.5 V/节（V1 = 10 V；板温高于 65 °C 时通过 LTC3350 VCAP DAC 降至 2.3 V/节），以升压模式放电至 V2 = 3 V (t)（数据手册最大功率限制给出 VCAP(MIN) = sqrt(4 × n × R_SC × P / η) = sqrt(4 × 4 × 0.045 Ω × 4 W / 0.9) ≈ 1.8 V；3 V 保留占空比与峰值电流裕量）。可用能量 E = ½ × C_stack × (V1² − V2²) = 45.5 × C_stack，故 C_stack ≥ 0.81 F，单节 ≥ 3.3 F。选定：4 × 10 F，2.7 V EDLC (t) → C_stack 2.5 F，BOL 114 J（3× 裕量，同时覆盖 LTE 仍在发射时的 8 W 冲刷）；若 DVT 确认冲刷 ≤ 3 W，则 5 F 单体为降本方案。以 0.5 A (t) 充电 → 充满约 50 s；仅在 cap_ok（VCAP ≥ 9 V (t)）之后才保证保持时间，以 DIAG 发布。容量/ESR 由 LTC3350 测量并作为 cap_health 上报（P03-mate.md FR-21）。浪涌：LM5143 软启动 5 ms (t) 加上限流的超级电容充电，满足 §2.2 ≤ 3 A / 10 ms 指标。
SOM 资源（VAR-SOM-MX93 J1 200 针 SOM-DIMM：CAN ×2、UART ×7、SPI ×7、I2C ×7、ADC ×4、USB 2.0 ×2、ENET1 上一颗板载 MxL86110 PHY 加 ENET_QOS 作为 RGMII、Wi-Fi/BT 走 SDIO + UART——Variscite 页面与数据手册见 §2、§4 引用；i.MX93：8× LPUART、8× LPSPI、8× LPI2C、2× FlexCAN、3× uSDHC、2× USB 2.0、12 位 4 通道 ADC——NXP IMX93IEC 数据手册）。
| 外设 |
使用者 |
需要 |
SOM 可用 |
裕量 |
| CAN |
YBO-CAN（FlexCAN1）、N2K（FlexCAN0） |
2 |
2 |
0——第三路总线由 MCP2518FD（SPI）提供 |
| UART |
RS-485、GNSS、LTE 辅助、插件、监控器链路、维护控制台 |
6（+1 路 BT 在 SOM 上） |
7 |
1 |
| SPI |
MCP2518FD、插件 |
2 |
7 |
5 |
| I2C |
RTC + 温度 + V/I 监测总线、备用 |
2 |
7 |
5 |
| ADC |
插件 ID 电阻梯 |
1 |
4 |
3（供电遥测在监控器 ADC 上） |
| USB 2.0 |
USB-A 主机、LTE |
2 |
2 |
0（P03-mate.md §10 硬件 1） |
| 以太网 |
LAN（ENET1 板载 PHY）、WAN（ENET_QOS RGMII → DP83867IR） |
2 |
2 |
0 |
| SDIO |
Wi-Fi（在 SOM 上；芯片直贴载板用 uSDHC3） |
1 |
1 |
0 |
| GPIO |
LED 5、按键 2、终端电阻检测 2、MCP2518FD INT、PHY INT/RESET 2、LTE PWRKEY/RESET/STATUS/W_DISABLE 4、GNSS PPS/RESET 2、插件 IRQ/RESET/EN 3、WDI、SOM_HEALTHY、USB FAULT、RS-485 DE、SYS 备用 4 |
≈ 30 |
≥ 40 (t)（200 针连接器；确切数量未核实） |
≥ 10 |
连接器引脚定义（连接器类型仍未确定的已标注；引脚功能使用共享名称）：
| 连接器 |
引脚 |
功能 |
额定 |
备注 |
| DC IN，2 针 5.08 mm (t) |
1 / 2 |
V+ / GND |
8–32 V，持续 1 A，5 A 保险丝 (t) |
按安装指南配外部保险丝（P03-mate.md §5.1） |
| YBO-CAN（类型待定，§6 第 3 项） |
1–5（+6） |
V+、GND、CAN_H、CAN_L、SHIELD、可选 WAKE |
CANH/CANL −36…+40 V（TJA1463 数据手册）；v1 中 Hub 不输出 V+ (t) |
120 Ω 终端电阻 DIP，位置由 GPIO 读取；WAKE 经分压接 TJA1463 WAKE 引脚 |
| N2K Micro-C M12 公头 |
1 / 2 / 3 / 4 / 5 |
SHIELD / NET-S / NET-C / NET-H / NET-L |
NET-S 不连接（不从总线取电） |
NET-C 与 Hub GND 连接（非隔离，P03-mate.md §2.3）；Hub 上无终端电阻 |
| J1939（类型待定，§6 第 2 项） |
1–4 |
CAN_H、CAN_L、GND_ISO、SHIELD |
±70 V 总线故障，5 kVrms（ISO1042） |
隔离侧 120 Ω 终端电阻 DIP |
| RS-485，3 针 3.5 mm (t) |
1 / 2 / 3 |
A / B / GND |
±18 V 总线故障，±18 kV ESD（THVD1450） |
仅当选择 §2 隔离替代方案时 GND 才隔离；120 Ω DIP |
| LAN / WAN RJ45 ×2 |
1–8 |
1000BASE-T 线对 |
8 kV IEC ESD（PHY），1.5 kV 变压器 |
LAN = ENET1，WAN = ENET_QOS；插座内置链路/活动 LED |
| USB-A |
1 / 2 / 3 / 4 |
VBUS 5 V / D− / D+ / GND |
1 A 限流 (t)，15 kV ESD（TPS2553） |
SSD 或维护 U 盘 |
| SMA ×1 / ×3 / ×4 |
— |
Wi-Fi/BLE；LTE 主天线；GNSS（3.3 V 偏置，50 mA 限流 (t)）；插件 (t) |
50 Ω |
LTE RX 分集天线为内部 PCB 走线 (t)（§12） |
| 插件排针，2×6 2.0 mm (t) |
1 / 2 |
3V3_PLG（受控，最大 0.5 A (t)）/ GND |
3.3 V ±5 % |
负载开关带故障上报 |
|
3 / 4 / 5 / 6 |
SPI_SCK / SPI_MOSI / SPI_MISO / SPI_CS_N |
3.3 V 逻辑，≤ 10 MHz (t) |
SOM LPSPI |
|
7 / 8 |
UART_TX（主机 → 模块）/ UART_RX |
3.3 V 逻辑，≤ 1 Mbit/s (t) |
SOM LPUART |
|
9 / 10 |
IRQ_N（模块 → 主机）/ RESET_N |
开漏，载板上 10 kΩ 上拉 |
SOM GPIO |
|
11 / 12 |
ID（电阻梯 → SOM ADC）/ GND |
8 个配置编码 (t) |
u.FL 射频直通及排针旁 2× M2 铜柱 |
| 维护（内部） |
4 针 |
3.3 V、TX、RX、GND 控制台；SOM JTAG；micro-SD 恢复 (t) |
— |
盖板关闭时不可触及 |
前面板：LED PWR、YBO-CAN、N2K、NET（按链路类别显示颜色）、SYS（RAUC/健康）；按键 RESET（内凹，长按 10 s = 恢复到最近已知良好配置的出厂重置，保留审计日志——P03-mate.md FR-20）和 PAIR（BLE 配网窗口 120 s (t)）。
- 输入保护：5 A (t) SMD 保险丝 → SMC 封装 33 V 截止电压 TVS（器件类别）→ LM74700-Q1 驱动 60 V、≤ 10 mΩ N-FET（器件类别）→ 100 µF (t) 电解 + 10 µF 陶瓷。ISO 7637-2 脉冲 1/2a/3a/3b 及 ISO 16750-2 抛负载被钳位于 LM5143-Q1 与 LM74700-Q1 的 65 V 限值和 LMR38020 的 80 V 限值以下；LTC3350（最大 35 V）位于 LM5143-Q1 CH1 之后，永不承受该瞬变。DC 输入设共模扼流圈以抑制传导发射（
P03-mate.md §7.1 EMC）。
- 常供电级：LMR38020 输出 5 V，400 kHz (t)，10 µH；LDO 至 3V3_AON。S32K116 监控器：UART 链路至 SOM，GPIO SYS_EN、LTE_EN、SOM_RST、WDI 输入、SOM_HEALTHY 输入、DI ×2（0–32 V 耐受分压 + 串联电阻 + 钳位，
P03-mate.md §2.2），I2C 至 LTC3350，ADC 接 VBAT_PROT 分压（0.1 V 级）和输入分流放大器（10 mA 级）。其 FlexCAN TXD 与 SOM FlexCAN1 TXD 在 TJA1463 #1 之前做 AND（隐性 = 高）；RXD 扇出至两者。SOM 关闭时，两颗 TJA1463 的 INH/RXD 也能唤醒监控器。
- 中间轨与 SOM 轨：LM5143-Q1 双路同步控制器，CH1 = VBUS_10（10 V，4 A，4.7 µH (t)），CH2 = 3V8_LTE（3.8 V，3 A，3.3 µH (t)），交错工作，400 kHz (t) 带扩频；EN1/EN2 来自监控器。TPS62130 ×2 输出 3.3 V 和 5 V，2.5 MHz，1 µH，布置于距 SOM 电源引脚 20 mm 以内；3V3_SOM 大容量电容 ≥ 220 µF (t) 以应对 Wi-Fi 校准峰值。
- 超级电容级：LTC3350 配 4 节串联 EDLC 10 F / 2.7 V (t)，设定点 2.5 V/节，内部均衡器，0.5 A 充电 (t)，OUTFB 设为 7 V (t) 备份稳压，PFI 输入失效比较器阈值 7.5 V (t) → CAP_PGOOD/PFO 至监控器；板温高于 65 °C 时设定点降至 2.3 V/节。22 µH (t) 电感按 25 W 升压选型。
- CAN 级（YBO-CAN、N2K）：TJA1463（符合 ISO 11898-2:2024 的 SIC，§2），VIO = 3.3 V，100 Ω/100 Ω 分裂终端配 4.7 nF 接屏蔽，仅在 DIP 闭合时生效；总线侧 24 V TVS 对（器件类别）与 2.2 nF/2 kV Y 电容；每端口 51 µH (t) 共模扼流圈。YBO-CAN 按 X01 为 Classical CAN 500 kbit/s（2026-09-11 决定，不使用 CAN FD、不置 BRS）；N2K 固定 250 kbit/s 经典 CAN，TJA1463 SIC 兼容经典 CAN。
- 隔离 J1939：MCP2518FD（§2；按 J1939 的 250/500 kbit/s 经典速率使用）挂在 3V3_SOM 上，配 40 MHz 晶体，Linux
mcp251xfd 驱动；ISO1042 侧 1 接 5V_SYS，侧 2 接隔离 1 W 5 V 模块（器件类别，≥ 3 kVrms (t)）；隔离带爬电距离 ≥ 8 mm (t) 并开槽；GND_ISO 经 1 MΩ ‖ 4.7 nF/2 kV 接 SHIELD。替代 P03-mate.md §4 中绘制的 TXD/RXD 多路复用器，使 YBO-CAN、N2K 与 J1939 可并发运行（FR-14 在 N2K 上重新发布发动机数据）；多路复用器保留为后备方案（§12；规格 §10 硬件 14）。
- RS-485：THVD1450，DE/RE 由 GPIO 控制并在固件中提供自动方向选项，120 Ω DIP，10 kΩ 失效安全偏置，总线侧 ±15 V TVS 阵列。
- 以太网：LAN 由 SOM 板载 PHY 经带 75 Ω Bob-Smith 端接的变压器引出；WAN 经 DP83867IR（RGMII，1.1 V 内核及 2.5 V/1.8 V 模拟电源由 3V3_SOM 派生的 LDO 提供，器件类别），25 MHz 晶体，RGMII-ID 配置电阻；两个插座均集成变压器并具备 1.5 kV 隔离。
- USB：USB1 → TPS2553（限流 1 A (t)）→ 带 ESD 阵列的 USB-A；USB2 → LTE 模块 LGA 焊盘（EG915Q/EG91 Cat-1 或 EG25-G/EC25 Cat-4 占位按 §2 二选一；占位决定见 §12）；PWRKEY、RESET、STATUS、W_DISABLE 接 GPIO；SIM 卡座 + eSIM 占位（两者并存，只贴装其一 (t)）。
- GNSS：MAX-M10S 挂在 3V3_SOM 上，V_BCKP 来自 3V3_AON，UART + TIMEPULSE 接 LPUART/GPIO（PPS 送
chrony），有源天线 3.3 V 偏置经 27 nH + 限流开关，模块前置 SAW 滤波器。
- Wi-Fi/BLE：EVT/DVT 阶段位于 SOM 上（Murata 2EL，§2）；芯片直贴载板预留 uSDHC3 + LPUART + WL_REG_ON/BT_REG_ON/HOST_WAKE 及模块占位，并以 50 Ω 接地共面走线连至 SMA。
- 插件排针：引脚表见 §5；3V3_PLG 经带故障标志的 0.5 A 负载开关；SPI/UART 线路串联 33 Ω；3V3_PLG 上加 TVS；射频路径为 u.FL 转 SMA 跳线，载板上无射频元件（供应商中立，product-plan.md §6 第 9 项）。
- 辅助电路：PCF85263A 配 CR2032 电池座，时间戳寄存器锁存 DC 丢失时刻（FR-18）；超级电容旁一个板载 NTC/数字温度传感器，SOM 旁另一个；VBUS_10 上的 V/I 监测用于 TELEM。
| 项目 |
耗散（最差） |
依据 |
| SOM（SoC + LPDDR4 + eMMC + Wi-Fi） |
运行 1.8 W，带 NPU 2.5 W (t) |
Variscite 运行 1.775 W 含 Wi-Fi iperf（§4 引用的数据手册） |
| LTE 模块 TX（Cat-4） |
平均 2.0 W，脉冲 7.6 W |
3.8 V × 2 A 峰值（Quectel，§4） |
| DP83867IR + SOM 板载 PHY |
0.9 W |
各 457 mW（§2） |
| CAN/RS-485/隔离 DC/DC |
0.6 W |
3 × 42 mA 于 5 V 显性 + 1 W 模块 40 % 负载 |
| 稳压器（LM5143、LMR38020、TPS62130 ×2、LTC3350 充电） |
1.0 W |
加权效率 ≈ 88 % (t) |
| 总计 |
≈ 8 W |
与 P03-mate.md §2.4 热预算一致（+70 °C 时 8 W） |
外壳作为散热器（P03-mate.md §2.4，160 × 120 × 45 mm (t)）：表面积 ≈ 0.064 m²，自然对流 + 辐射 h ≈ 8 W/m²K (t) → ΔT ≈ 8 W / (8 × 0.064) ≈ 16 K → +70 °C 环境下壳壁 86 °C。SOM 至盖板导热垫 Rth ≈ 1.5 K/W (t)，对应 SOM 的 2.5 W 份额 → 壳温 90 °C；i.MX93 工业级 Tj 最大 105 °C（IMX93IEC），为结到壳留出 ≈ 15 K，因此 +70 °C 下要达到全性能必须采用带导热垫的压铸方案；通风聚碳酸酯方案仅在降额下通过。EDLC 单体通常在 2.7 V 下额定 65 °C，因此板温高于 65 °C 时该级以 2.3 V/节运行（§4、§6），并布置于最凉的壳壁处，远离 LTE 模块。
| 板温 |
允许的运行状态 |
| ≤ 55 °C |
全部功能，A55 1.7 GHz，NPU 连续运行，LTE Cat-4 上传 |
| 55–70 °C |
NPU 占空循环（≤ 2 fps (t)），片段上传批处理，超级电容 2.5 V/节 |
| 70–80 °C |
A55 限制在 1.4 GHz（数据手册设定点），LTE TX 功率等级降低，超级电容 2.3 V/节，DIAG thermal_derate |
| > 80 °C |
LTE 关闭，A55 0.9 GHz，ALARM hub_overtemp；网关与 CAN 功能继续 |
启动与更新链（Yocto，P03-mate.md §6）：BootROM → AHAB（Advanced High Assurance Boot）依据量产时熔断的 OEM SRK 哈希验证签名的 flash.bin 容器（ELE 固件、SPL、TF-A BL31、U-Boot）——NXP uboot-imx AHAB 介绍 → U-Boot 验证启动 FIT（内核 + DTB + initramfs）→ dm-verity 根文件系统 (t) → RAUC A/B 槽位配 X.509 签名的 bundle，meta-rauc 层，U-Boot 中的启动计数回退——RAUC。层：厂商 BSP（meta-variscite-bsp 或 meta-imx）、meta-rauc、meta-ybo-hub（镜像、服务、配置、为 P03-mate.md FR-22 生成 SBOM）。密钥：SRK 集（4 把密钥，离线 HSM，吊销熔丝），链接到 YBO 发布 CA 的 FIT/RAUC 签名证书，量产时在 EdgeLock Secure Enclave（ELE）内生成且永不导出的每设备 EC P-256 身份（mTLS MQTT，FR-10），由 ELE 封装的 Hub YBO-CAN 128 位设备密钥与加密数据分区密钥。面向节点的 CFG/OTA bundle 由 Studio/YBO 发布密钥签名并在节点上验证（X01 §7）；Hub 仅做中继与上报。
| 服务 |
角色 |
X01 / X02 绑定 |
周期 / 限制 |
ybo-cand |
SocketCAN can1 守护进程；节点表；命令生命周期跟踪；TELEM/ALARM/AUDIT 写入本地存储 |
TX：HB（1 s (t)）、CMD、CFG、OTA、DIAG；RX：全部族；连续 3 次 HB 缺失判定节点丢失 |
CMD → ACK ≤ 100 ms → STATE ≤ 5 s |
n2kd |
can0 N2K 协议栈：地址声明、产品信息、由 STATE 生成 PGN 127501/127502、由 TELEM 生成电力 PGN、127502 命令 → CMD |
UI 与 MFD 仅渲染 STATE |
不桥接任何私有内容（FR-01） |
j1939d |
can2（mcp251xfd）J1939 解码器 → MQTT + N2K 发动机 PGN |
解码表来自 X02 nodes 能力 |
每端口配置 250/500 kbit/s |
modbusd |
RS-485 Modbus RTU 主站 |
X02 modbus_target 绑定、寄存器映射 |
轮询周期 < 5 s |
supd |
经 UART 的监控器桥接：模式请求、WDI 喂狗、DI 事件、VCAP/V/I 遥测、掉电冲刷 |
DIAG 来源 |
喂狗 ≤ 1 s，窗口 0.1–2 s (t) |
connmand |
连接管理器：Wi-Fi STA > WAN > LTE，AP + STA，故障切换 ≤ 30 s (t)，故障回切 |
链路类别 → 告警负载降级（FR-05/06） |
探测 5 s (t) |
cloudd |
经 mTLS 的 MQTT 连接 Mate；存储转发队列（eMMC 上 SQLite WAL，上限 2 GB (t)，按序重放）；命令过期 + 幂等键 |
远程 CMD → ybo-cand |
无入站端口（FR-10） |
deployd |
Studio 部署端点：签名 → schema → 语义 → 合理性 → 将 CFG 暂存至节点 → 提交，或任一 NACK 即回滚 |
X02 manifest、每节点哈希、上一版本 id |
原子性（FR-09） |
schedd |
在 Hub 上执行的计划、场景、自动化；Hub 丢失时不执行任何内容 |
X02 scenes、类型为 scene / automation 的 bindings、alarm_rules |
FR-12 |
hub-ui |
本地 Web UI + WebSocket，零互联网（FR-08）；每个控件标注其写入目标 |
仅渲染 STATE |
— |
eyed / npu-worker |
ONVIF 发现、RTSP 代理、片段录制至 eMMC/USB SSD；v1.5 在 Ethos-U65 上做人员检测（eIQ/Vela） |
布防状态来自地理围栏（gnssd） |
≤ 2 fps (t) |
gnssd、victrond、otad、auditd-ybo |
UBX/NMEA + PPS 送 chrony，锚泊/地理围栏；Victron GX 只读；RAUC + 模块 OTA 中继；仅追加的哈希链审计日志，保存 12 个月 (t) |
OTA 族结果送 Mate；AUDIT 记录 |
FR-04、FR-11、FR-13、FR-17 |
电源模式状态机（监控器 S32K116；SOM 的 M33 仅负责低功耗 CAN 监听）：
| 状态 |
事件 |
下一状态 |
动作 |
| off |
DC 存在，VBAT_PROT > 7 V |
boot |
SYS_EN 开，LTE_EN 开（4G），释放 SOM_RST，60 s (t) 后启用 WDI 窗口 |
| boot |
SOM_HEALTHY 置位 |
active |
监控器将 YBO-CAN TXD 移交 SOM；HB 携带 mode=active |
| boot |
连续 3 次启动无 SOM_HEALTHY |
fault |
暂停 60 s，经 GPIO 标记 RAUC 另一槽位，重试；DIAG boot_fault |
| active |
WDI 连续 3 个窗口缺失 |
boot |
SOM_RST 脉冲；绝不发出任何 CAN 控制帧（P03-mate.md §3.3） |
| active |
supd 请求低功耗 |
low-power |
A55 挂起，M33 监听，以太网 PHY 断电，无线占空循环 |
| low-power |
发往 HUB 的 CAN ALARM/CMD、RTC 闹钟、DI 边沿 |
active |
M33 恢复 A55 |
| active / low-power |
supd 请求休眠（配置或远程） |
sleep |
SOM 干净关机，SYS_EN + LTE_EN 关；TJA1463 进入待机；监控器在 YBO-CAN 上以 10 s (t) 周期维持 HB mode=sleep |
| sleep |
任一端口的 TJA1463 唤醒图样（ISO 11898-2:2024 WUP）、RTC 闹钟、DI 边沿、WAKE 引脚 |
boot |
唤醒延迟 = Linux 启动 ≈ 10–20 s (t)（P03-mate.md §10 硬件 6） |
| 任一通电状态 |
LTC3350 PFO（VBUS_10 < 7.5 V (t)） |
flush |
LTE_EN 关，通知 SOM 冲刷（事件日志、审计、卸载）≤ 5 s，RTC 时间戳，然后 SYS_EN 关；DC 恢复后回到 boot |
命令中继（所有 UI/Mate/MFD/计划命令，X01 §5）：issued → acked（ACK ≤ 100 ms，否则 rejected）→ pending（UI 置灰）→ 5 s 内 STATE 回读则 confirmed，否则 timeout（UI 回退，提示重试）；脉冲通道：重试前先读取，再次驱动间隔 ≥ 12 s，N = 3 (t) 次不匹配 → ALARM；每次状态转换都是一条 AUDIT 记录（谁/做什么/何时/结果）。部署（deployd）：received → validated → staged（CFG 下发至 manifest 中的每个节点）→ 全部 ACK 且哈希匹配则 committed，否则 rolled_back 到上一版本 id；manifest.previous 支持一键回滚。OTA：downloaded → verified → installed（非活动槽位）→ rebooting → healthy（所有服务运行，CAN 守护进程在线）标记槽位良好，否则引导程序在启动计数达上限后回退。
| 故障 |
检测 |
响应 |
| DC 丢失 / 欠压低于 7 V |
LTC3350 PFO、监控器 ADC |
冲刷序列（上表）；任何位置不改变通道状态（FR-12） |
| SOM 内核或服务挂起 |
监控器窗口 WDI；每服务 systemd 看门狗 |
SOM 复位；3 次失败 → 另一槽位；DIAG boot_fault；N2K/YBO 节点保持最近确认状态 |
| YBO-CAN bus-off / 错误被动 |
SocketCAN 状态、TJA1463 ERR_N |
100 ms (t) 自动重启，DIAG bus_err_ybo，10 s (t) 后 ALARM |
| N2K 或 J1939 bus-off |
can0/can2 上同上 |
按端口独立重启；到其他总线的桥接不受影响 |
| 存储满或 eMMC 磨损 > 80 % |
eMMC 健康（CMD8 EXT_CSD）、配额 |
先裁剪片段保留，再降采样 TELEM；审计日志 12 个月内绝不裁剪；DIAG storage_health |
| 全部链路断开 |
connmand 探测 |
存储转发；YBO-CAN/键盘上的告警继续；文本告警排队等待首个链路 |
| LTE 模块挂起 |
AT 看门狗、USB 枚举丢失 |
PWRKEY 循环，再 3V8_LTE 断电重启（每小时最多 3 次 (t)） |
| 任一节点 Config NACK |
CFG ACK 超时 / 拒绝 |
原子回滚，部署标记为失败并附节点 id，AUDIT |
| 时钟丢失（RTC 电池耗尽） |
PCF85263A 振荡器停止标志 |
写入审计前先从 GNSS/NTP 获取时间；DIAG rtc_invalid |
| 过温 |
SoC 与板载传感器 |
§7 降额表；ALARM hub_overtemp |
| 超级电容劣化（容量 < 60 % 或 ESR > 2× (t)） |
LTC3350 测量 |
DIAG cap_health，Mate 服务工单；UI 中撤销保持时间保证 |
| 篡改 / 外壳打开 |
DI（防拆开关） |
AUDIT + ALARM（可在 alarm_rules 中配置） |
| 名称 |
单位 |
速率 |
来源 |
hub_supply_v、hub_current |
V、A |
TELEM 1 s |
监控器 ADC / 输入分流 |
vcap_v、cap_ok、cap_health（容量、ESR） |
V、bool、F / mΩ |
TELEM 10 s；变化时 DIAG |
LTC3350 经监控器 I2C |
board_temp、soc_temp、thermal_derate |
°C、level |
TELEM 10 s |
传感器、SoC 热区 |
mode（active / low-power / sleep / flush）、uptime、boot_slot、boot_fault |
enum、s、A/B、count |
HB 1 s (t)（休眠：10 s） |
监控器 / supd |
link_state（wifi_sta / wan / lte / ap_clients）、lte_rssi、sf_queue_depth |
enum、dBm、count |
TELEM 10 s |
connmand、cloudd |
gnss_fix、gnss_sats、anchor_state |
enum、count、enum |
TELEM 5 s（Hub 4G） |
gnssd |
bus_load_ybo、bus_err_ybo、bus_err_n2k、bus_err_j1939、term_state ×3 |
%、counts、bool |
TELEM 10 s |
SocketCAN 统计、GPIO |
node_count、nodes_lost |
count |
变化时 DIAG |
ybo-cand 节点表 |
storage_health、storage_free、rtc_invalid |
%、GB、bool |
TELEM 60 s |
eMMC EXT_CSD、RTC 标志 |
config_version、config_hash、ota_state、sbom_id |
id、hash、enum、id |
变化时 DIAG |
deployd、otad |
| 步骤 |
方法 |
限值 |
| ICT / AOI |
载板测试点飞针；SOM 由厂商测试 |
开路/短路为零；EDLC、电解电容极性 |
| 上电序列 |
台式电源 12 V，治具测量 5V_AON、3V3_AON、VBUS_10、3V3_SOM、5V_SYS、3V8_LTE |
各 ±3 %；12 V 下休眠电流 ≤ 1 mA (t)（规则 ≤ 5 mA） |
| 输入包络 |
8 V 与 32 V 扫描，反接 −32 V 60 s |
8 V 下不复位；反接无损坏 |
| 超级电容 |
充至 10 V，治具在 4 W 负载下切断 DC |
保持时间 ≥ 5 s (t)；LTC3350 测得容量每节等效 ≥ 8 F (t) |
| 监控器与看门狗 |
治具阻断 WDI |
3 个窗口内 SOM 复位；复位期间无 CAN 帧发出（总线监视） |
| CAN 端口 |
YBO-CAN 以 500 kbit/s Classical CAN 回环，N2K 250 kbit/s，J1939 250/500 kbit/s；终端电阻 DIP 两个位置；休眠中由治具发出唤醒图样 |
60 s 零错误；终端检测匹配；唤醒至启动 ≤ 25 s (t) |
| CAN 拓扑测试 |
治具以 40 m (t) 电缆模型模拟 YBO-CAN 上 3 个节点 |
HB/ACK/STATE 生命周期通过；SIC 振铃裕量按 X01 一致性清单 |
| 隔离 |
J1939 侧对 Hub GND 2.5 kVrms 60 s (t)（低于 5 kVrms 额定值） |
漏电流 < 1 mA |
| 以太网、USB、RS-485 |
iperf 两端口 ≥ 900 Mbit/s (t)；U 盘枚举 + 1 A 限流跳脱；Modbus 回环 |
通过 |
| 无线 |
SMA 上 Wi-Fi/BLE 传导功率与 EVM；LTE（4G）各频段传导功率，测试网络上 SIM/eSIM 注册；模拟器 GNSS 冷启动 ≤ 60 s (t) |
在模块规格内；EMC 预扫挂钩：DVT 阶段屏蔽室辐射预扫 TP，传导 CAN/RS-485 抗扰按 P03-mate.md §9.3 |
| 配置写入 |
熔断 SRK 哈希，启用 AHAB 封闭模式，在 ELE 内生成设备身份，签发证书，写入 Hub UID 与 128 位设备密钥，记录到工厂数据库 |
被拒绝的（未签名）镜像的签名验证证明封闭状态 |
| 校准 |
供电 V/I 监测偏移/增益对照治具基准；RTC 微调；板温偏移 |
V ±0.1 V，I ±10 mA（P03-mate.md §2.2） |
| 最终 |
完整镜像，配置 manifest 工厂版本，标签（无线变体、目的地允许列表），记录 SBOM id |
标签与 SKU 及无线配置一致 |
| 模块 |
主要条目（器件类别） |
数量 |
成本等级 |
采购风险 |
| SOM |
VAR-SOM-MX93（或 Compulab UCM-iMX93），工业级，1–2 GB / 8–16 GB |
1 |
A |
中——两家供应商，供货至 2038（§2） |
| 输入保护 |
保险丝、TVS、LM74700-Q1 + N-FET、共模扼流圈、大容量电容 |
1 套 |
B |
低 |
| 常供电 |
LMR38020、LDO、S32K116、PCF85263A + 电池座、传感器 |
1 套 |
B |
低 |
| 主电源 |
LM5143-Q1 + 4 颗 FET + 2 颗电感、TPS62130 ×2、P-FET 开关 |
1 套 |
A |
低 |
| 超级电容级 |
LTC3350、4 × 10 F EDLC、电感、采样电阻 |
1 套 |
A |
中——EDLC 温度等级 |
| CAN |
TJA1463 ×2、MCP2518FD、ISO1042、隔离 1 W 模块、TVS、扼流圈、DIP 开关 |
1 套 |
A |
低 |
| RS-485 |
THVD1450、TVS、DIP |
1 套 |
C |
低 |
| 以太网 |
DP83867IR、2 × 带变压器 RJ45、LDO |
1 套 |
B |
低 |
| USB / LTE / GNSS |
TPS2553、USB-A、LTE 模块（4G）、SIM/eSIM、MAX-M10S、SAW、偏置器 |
1 套 |
A（4G）/ C（Hub） |
中——区域 LTE 变体 |
| RF |
SMA ×1/×3/×4、u.FL 跳线、内部分集走线 |
1 套 |
B |
低 |
| 插件 |
12 针排针、负载开关、铜柱 |
1 套 |
C |
低 |
| 机械 |
压铸外壳 + 导热垫或 PC 外壳、密封垫、密封连接器、纽扣电池 |
1 套 |
A |
中——模具 |
| 决策 |
建议 |
理由 |
冻结门槛 |
| SOM 供应商 |
Variscite VAR-SOM-MX93（工业级） |
2 路 GbE 且其一为板载 PHY，已认证 Wi-Fi 6/BLE 5.4，单 3.3 V 供电，功耗数据有文档；Compulab 保留为第二货源 |
M3（P03-mate.md §10 硬件 13） |
| PVT：SOM 还是芯片直贴 |
PVT 阶段继续用 SOM；仅在年产量超过 3 k 台 (t) 时转芯片直贴 |
SOM 价格 $34–59 对比芯片直贴无线的 NRE 与 RED 重新取证 |
M8 |
| WAN PHY |
DP83867IR |
8 kV ESD，−40…+85 °C，1588；若价格占优则用 KSZ9131 替代 |
M8 |
| 第三路 CAN 控制器 |
SPI 上的 MCP2518FD（后备：P03-mate.md §4 多路复用器，届时 N2K 与 J1939 互斥） |
FR-14 需要 YBO-CAN + N2K + J1939 并发；i.MX93 只有 2 路 FlexCAN |
M3；Level-1 框图经 PMA 更新（规格 §10 硬件 14） |
| 监控器 |
3V3_AON 上的 S32K116（替代方案：无 MCU——TJA1463 INH 驱动 LM5143 EN，TPS3430 窗口看门狗 1.6–6.5 V，10 µA——TI） |
休眠期间维持 HB、唤醒过滤、冲刷时序、脱离 SOM 的 LTC3350 遥测；代价是增加一份 MCU 固件 |
M3 |
| 中间轨 |
10 V (t)（而非 5 V） |
4 节电容堆充电、冷启动直通、TPS62130 最大 17 V |
EVT |
| 超级电容堆 |
4 × 10 F / 2.7 V，2.5 V/节，高温 2.3 V/节 |
EOL 时 3× 能量裕量；若冲刷 ≤ 3 W 则 5 F 降本 |
DVT |
| 外壳 |
带 SOM 导热垫的压铸外壳 |
+70 °C 下热裕量 ≈ 15 K（§7）；PC 仅在降额下可用 |
M3 / DVT 热测试（P03-mate.md §10 硬件 7） |
| 插件排针 |
2×6 2.0 mm，引脚映射见 §5，ID 电阻梯，u.FL 直通 |
供应商中立，载板无射频 |
M8（§6 第 9 项） |
| LTE 占位 |
EG25-G / EC25 Cat-4 LGA 占位，若模块供应商确认兼容则在同一外形族中提供 Cat-1 替代（未核实） |
一块载板覆盖 §6 第 7 项的两种结果 |
M3 |
| LTE 分集天线 |
内部 PCB 走线 (t) |
Level-1 规定最多 3 个 SMA |
DVT RF 预扫 |
| YBO-CAN 端口 V+ |
v1 中 Hub 不输出 |
总线供电方案归 X01/P01；定制载板上可增加带保险丝的高边电源 |
X01 冻结 |
| N2K NET-C 接地 |
与 Hub GND 连接，安装指南注明 |
Level-1 非隔离端口；地环路风险已记录 |
DVT |
| CAN 终端电阻 |
带 GPIO 检测的 DIP 开关 |
安装人员可见，无软件失效模式 |
EVT |
| USB-A 限流 |
1 A (t) |
SSD 浪涌 vs P03-mate.md §2.2 1 A |
EVT |
| 日期 |
版本 |
变更 |
记录 |
| 2026-08-28 |
R0.1 |
初始 Level-2 设计附录：SOM 载板架构、含休眠与保持时间核算的电源树、引脚预算与引脚定义、电路模块、热降额、软件与安全架构、状态机、诊断、EOL 测试、BOM 骨架、决策 |
PLAN-029 |
| 2026-09-22 |
R0.2 |
新增 §2 平台与选型（自规格 R0.2 §3.7 原样移入，补 MCP2518FD 与 S32K116 行）；原 §2–§12 顺延为 §3–§13；YBO-CAN 改为 X01 的 Classical CAN 500 kbit/s；规格章节引用改到 R0.3 编号；关系行与变更记录按文档规范 |
任务 20260922-0746 |