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DoIP#xff08;Diagnosis over Internet Protocol#xff09;是一种用于车辆诊断的网络通信协议。它基于现代互联网技术#xff0c;允许通过以太网或IP网络进行车辆诊断和通信。
DoIP的背景是现代车辆中使用的电子控制单元#xff08;ECU#xff09;数量不断增加Diagnosis over Internet Protocol是一种用于车辆诊断的网络通信协议。它基于现代互联网技术允许通过以太网或IP网络进行车辆诊断和通信。
DoIP的背景是现代车辆中使用的电子控制单元ECU数量不断增加以及这些ECU之间需要进行更快速、更可靠的数据交换。传统的诊断方法通常使用专用的物理连接和协议限制了诊断的速度和灵活性。而DoIP利用了以太网和IP网络的优势使诊断设备能够通过网络连接到车辆的ECU实现远程诊断、编程和数据交换。
DoIP的主要特点包括
高速通信使用以太网作为物理层实现了高速的数据传输能够满足现代车辆复杂系统的诊断需求。网络连接通过IP网络连接车辆的电子控制单元ECU实现远程诊断和编程功能。灵活性支持多种传输协议如TCP/IP、UDP/IP等以适应不同的诊断工具和应用场景。安全性提供加密和认证机制确保诊断通信的安全性和可靠性。 和DoCAN对比不变的是上层的应用层还是IS14229变化的是传输层、网络层、当然还有物理层。基于TCP/UDPIP等协议。DoIP使用以太网作为物理层通过TCP/IP或UDP/IP等协议在IP网络上进行通信。它采用了客户端-服务器模型其中诊断工具作为客户端而车辆的电子控制单元ECU则作为服务器。 在通信过程中诊断工具与车辆的ECU建立连接并通过DoIP协议进行数据交换。诊断工具发送请求消息ECU接收并解析这些消息然后根据请求执行相应的操作。ECU将响应消息发送回诊断工具以提供所需的诊断信息。 DoIP协议定义了消息格式和数据结构包括消息头、消息体和校验等字段。它还规定了不同类型的消息如诊断请求、响应和通知等。通过这些规范诊断工具和ECU能够准确地进行通信和数据交换。 DoIP的网络通信架构允许多个诊断工具同时与车辆的ECU进行通信实现了多点诊断和远程访问的能力。它还支持安全性和认证机制确保通信的保密性和可靠性。 总结而言DoIP的网络通信协议和架构基于以太网和IP网络通过客户端-服务器模型实现诊断工具与车辆ECU之间的通信。它定义了消息格式和规范提供了高效、灵活和安全的诊断通信方式。 DoIP能够进行车辆发现状态查询路由激活含安全认证诊断数据收发这些内容将在后续进行详细的展开。
DoIP的报文格式 其中payload的类型有 在DoIP中用到以下三种报文 1UDP_DISCOVERY端口类型-UDP端口号-13400 该端口有以下两个应用场景
被用于诊断设备发送给DoIP节点的车辆信息请求报文和DoIP节点控制报文此时该端口在报文中被设置为目的端口。 被用于DoIP节点在没有收到请求的时候发送的UDP报文如车辆声明报文。此时该端口同样被设置为目的端口源端口可以为该端口也可以由发送方动态定义。 2UDP_TEST_EQUIPMENT_REQUEST端口类型-UDP端口号-动态定义49152-65535 该端口由外部诊断设备在49152-65535范围内动态定义用于诊断设备向DoIP节点发送的UDP报文在报文中作为源端口报文的目的端口应设置为UDP_DISCOVERY。
当DoIP节点向诊断设备发送响应的时候报文中的目的端口应设置为UDP_TEST_EQUIPMENT_REQUEST源端口可以为UDP_DISCOVERY也可以有DoIP节点动态定义。
3TCP_DATA端口类型-TCP端口号-13400 该端口用于外部诊断设备和DoIP节点之间的TCP通信如路由报文和诊断报文。当诊断设备向DoIP节点发送报文时使用TCP_DATA作为目的端口号当DoIP节点向诊断设备发送报文时使用TCP_DATA作为源端口号。
我们看下DoIp Message 格式 例子0x02 0xFD 0x0001 0x0004 0x? 0x? 0x? 0x? 1、占用1byte对应版本信息 2012版本是0x02 如果是2019版本就是0x03,2019版本在前面的基础上做了加密安全连接功能以及增加了0x07错误响应码。 2、占用1byte0x02的反码就是0xFD,0x03对应0xFC. 3、payload的类型占用2个字节。 4、后面payload数据的长度占用4个字节。up to 4GB但是一次只能发1500byte。 5、紧跟payload的数据。
网络拓扑 DoIP entityDoIP实体实现DoIP协议的节点即DoIP gateway或者DoIP nodeDoIP gateway DoIP网关实现DoIP协议并能进行协议转发的节点DoIP nodeDoIP节点实现DoIP协议但不能进行协议转发的节点DoIP edge nodeDoIP边缘节点连接以太网激活线的DoIP节点此部分和DoIP gateway有什么区别其实没什么区别唯一的区别就是多了个使能线的判断从图中可以看出External test equipment和DoIP edge node gateway之间有一条线叫做Activation line。那么这条线的功能就是对协议栈进行使能作用的当然External test equipment和DoIP edge node gateway之间不只是Activation line相连的这个图只是功能示意图少了很多细节其实是通过标准的OBD-II接头相连的其中一个针脚就是Activation line。Network Node网络节点连在IP网络上但不能实现DoIP的节点。 DoIP诊断流程包括网络连接Network Connect、车辆发现vehicle discovery、连接设立可以说是路由激活(Connect Estabishment)和诊断Diagnostic communication。 其中网络连接network connection包括Network网络节点、ConnectorOBD-II connector 硬件接口、Activation Line物理线 激活线 防止干扰 13400-3 2016和IP Address AssignmentIP地址分配 Auto-IP/DHCP/内网 static IP. 车辆发现vehicle包括vehicle announcementVINEID GID、LA和IP和vehicle IdentificationVINEID。 涉及到VINEID GID、LA和IP。UDP发送端口13400. 连接设立包括TCP conection三次握手 TCP socket ALive check和routing activation.
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