DoIP协议——汽车以太网应用介绍

DoIP目录

前言
一、DoIP术语和缩写
二、网络拓扑
三、DoIP数据基本结构
四、应用场景

前言

传统的车载领域诊断技术是通过CAN/LIN/Flexray/MOST的总线方式，对UDS协议数据进行传输的技术。
与传统车载诊断相比，所谓DoIP就是通过以太网通信的形式对UDS协议数据进行传输，即DoIP：Diagnostic communication over Internet Protocol。其本身也是一种协议，由ISO13400 系列标准定义，作为实现基于Ethernet的诊断通信的方案。本标准的各部分内容如下：
— Part 1: General information and use case defnition
— Part 2: Transport protocol and network layer services
— Part 3: Wired vehicle interface based on IEEE 802.3
— Part 4: Ethernet Diagnostic Connector
— Part 5: Conformance test specifcation

13400

因DoIP可以传输大量数据，以及响应速度快，且可以通过以太网进行远程诊断，因此DoIP成为了车载诊断的必然趋势。

一、DoIP术语和缩写

DoIP Entity：实现DoIP协议的节点（DoIP gateway或者DoIP node）
DoIP Edge Node：连接以太网激活线的DoIP节点
Network Node：连在IP网络上，但不能实现DoIP的节点
Logical Addressing（Phy/Fun）：逻辑寻址
SA：Source Address-源逻辑地址
TA：Target Address-目的逻辑地址
EID：Entity Identification实体标识符，唯一标识DoIP节点，一般是MAC地址
GID：Group Identification组标识符，当VIN码未配置的时候替代VIN使用，车内节点同步边缘节点的GID
VIN：Vehicle Identification Number-车辆识别码，Length：17bytes

二、网络拓扑

允许车辆与外部测试设备之间的通信。通常，该协议标准由一个或多个DolP实体实现，具体取决于车辆的网络架构。ISO13400-2中下图显示了车辆网络架构的一个示例。

从图中可以看出整体的网络拓扑被分为了两个部分，即车内网和车外网。

该网络拓扑由如下四个角色组成的

External test equipment
外部测试设备，通常为OBD诊断仪或者是其它诊断客户端。
DoIP edge node gateway
这个角色和DoIP gateway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。用于对协议栈进行使能。
DoIP gateway
DoIP node
对支持以太网连接的同时支持DoIP协议的ECU认为是DoIP node。

DoIP edge node gateway可以同时支持Server端和Client端：
Server端-测试设备可以诊断该网关下的某个ECU节点
Client端-OTA升级，DoIP edge node gateway的应用层可以跑一个OTA客户端程序，进行对内网ECU的诊断及刷写

三、DoIP数据基本结构

DoIP数据映射到以太网帧中

DoIP数据作为SDU层向下传递，直至构成完整的以太网帧，通过物理层的介质发送出去。DoIP的数据内容分为5个部分：

①所使用的ISO13400版本信息，占用1个字节
②所使用的ISO13400版本信息依比特取反，占用1个字节
③数据类型，占用2个字节（标识本帧数据的用途，比如用于上报或请求车辆信息、诊断命令、诊断逻辑链接激活、alive check等）
④数据长度，占用4个字节（标识后面的数据长度）
⑤诊断数据，长度为0至2的32次方减1，这里的数据又分为sender address、receiver address、应用数据这三部分。
Data