本文導讀

隨著汽車的智能化和網聯化，車載電子系統的復雜度不斷增加，對數據通信的帶寬需求越來越大，通信速度要求也越來越高。借助于傳統因特網的成熟技術，引入到車載網絡得以解決當前的通信需求，通過對傳統以太網的技術的修改，使用單對雙絞線即可實現穩定的100Mb/s全雙工通信。正是由于車載以太網的普及應用，對應的車輛診斷協議DoIP應運而生，本文將基于ISO13400、ISO14229和求遠電子在DoCAN協議棧的基礎上，介紹求遠電子自研DoIP協議棧。

DoIP簡介

DoIP(Diagnostic Communication over Internet Protocol，基于IP的診斷協議)建立在TCP/IP之上，主要使用在車輛檢測和維修、ECU軟件刷寫(OTA)、ECU參數配置下線等。與傳統的CAN網絡相比主要優勢有數據傳輸速率快，成本低，應用范圍廣，方便擴展遠程診斷功能等，其OSI網絡模型如下：

DoIP只是一個傳輸協議，上層依舊使用UDS診斷服務，相對應的協議棧只需要修改DoCAN協議棧的傳輸協議，ISO14229相關代碼可完全借鑒求遠已量產驗證過的CAN UDS協議棧相關代碼。

DoIP數據格式簡介

Protocol version(協議版本)：表示所使用的DoIP協議版本，長度為1字節。

當前可取的值及含義如下：

Inverse protocol version(協議版本取反)：用于對協議版本進行驗證，確保DoIP報文格式的正確性，長度為1字節。如協議版本為0x02，取反值應為0xFD;

Payload type(有效負載類型)：表示DoIP報文所攜帶的有效負載類型，長度為2個字節。大致可分為三類：0x0XXX管理類、0x4XXX車輛信息類、0x8XXX診斷類，其他字段暫時被ISO 13400預留或供OEM自定義使用。

Payload length(有效負載長度)：表示DoIP有效負載的數據長度。

Payload type specific message content(DoIP報文內容，也就是DoIP的有效負載)，不同類型DoIP有效負載的格式和長度都不盡相同。

關于Payload type specific message content本文不做敘述，詳細參考ISO13400。

DoIP 主要功能

車輛發現

診斷儀發送(Payload type = 0x0001、0x0002、0x0003)車輛發現報文，網絡中所有接收到這條報文的ECU都將發送自己的身份信息。通過各個ECU發回的身份信息，診斷儀便可以準確得獲知有哪些ECU在線，并且可以根據這些信息對這些ECU進行歸類。

路由激活

與需要進行診斷的ECU通信之前，必需先激活路由(Payload type = 0x0005、0x0006)

診斷儀才能對ECU進行診斷。路由激活包含了DoIP節點對外部診斷儀的安全認證過程，ECU開發人員可以自定義安全認證的算法，用于屏蔽非法診斷儀對ECU進行的診斷。

診斷儀在線監測

用于監控TCP連接是否已經斷開(Payload type = 0x0007、0x0008)，如果連接斷開，ECU能快速釋放資源，以便新的連接能夠建立。

節點信息

節點信息包含了節點的狀態和屬性，電源模式等(Payload type = 0x4001~0x4004)。

診斷通信

UDS相關數據交互協議通過該功能實現(Payload type = 0x8001~0x8003)。

協議棧軟件架構

軟件架構如上，該協議棧目前已成功應用于求遠電子的Micro LED 投影大燈項目。

軟件定制服務

求遠電子隸屬于立功科技，深耕汽車電子十余年，其DoCAN、DoCANFD、DoLIN協議棧在國內大部分主機廠均有項目量產。

求遠電子提供DoCAN、DoCANFD、DoLIN、DoIP、SOMEIP(測試驗證中)、Bootloader、OTA等汽車電子軟件定制開發服務，詳情請聯系當地銷售FAE。