本文介紹了OBD2（On Board Diagnostic ）的協(xié)議，其中包括OBD2連接器，OBD2 PID（parameter IDs）以與CAN總線的關(guān)系。

注意：這是一個(gè)實(shí)用介紹，因此您還將學(xué)習(xí)如何請求和解碼OBD2數(shù)據(jù)，關(guān)鍵日志記錄用例以及應(yīng)用技巧。

什么是OBD2？
簡而言之，OBD2——On Board DiagnosticsⅡ是您愛車的自我診斷系統(tǒng)。

您可能早已接觸過了OBD2：

試著回憶一下，您是否注意到故障指示燈突然在您儀表盤上彈出了？

這就說明您的愛車向您反饋它出現(xiàn)了點(diǎn)問題。如果您去找修理師求助，他會(huì)使用OBD2 掃描儀來進(jìn)行診斷。

通常，他會(huì)將OBD2掃描儀通過OBD2 16針的連接器連接到您的車輛，這樣修理師就可以讀取到OBD2的代碼——診斷故障代碼來判斷故障問題所在。

OBD2連接器
您可以通過OBD2連接器輕松地訪問汽車中的數(shù)據(jù)。SAE J1962標(biāo)準(zhǔn)中指定了兩種OBD2母頭16針連接器類型（A和B）。

圖中是A型OBD2引腳連接器（有時(shí)也稱為DLC（Data Link Connector））的示例。

需要注意的是：

OBD2連接器在方向盤周圍，但也有可能在墊子下面或者儀表盤后
并非所有的公頭都適合所有的OBD2母頭，需檢查接頭類型和OBD的引腳
引腳16連著汽車電池，一般熄火后也是連通的
引腳6（CAN-H）和引腳14（CAN-L）是最重要的，因?yàn)镃AN（ISO 15765-4）是大多數(shù)現(xiàn)代汽車（包括電動(dòng)車）的標(biāo)準(zhǔn)配置

我們車上有OBD嗎？
基本上都有！

幾乎最近幾年生產(chǎn)的汽車都支持OBD2，并且大多數(shù)都是基于CAN（ISO 15765）的。對于比較老的汽車，請注意，即使有16針OBD2連接器，它可能也不支持OBD2。確定車輛上是否有OBD2的一種方法是看您是在何時(shí)何處購買的產(chǎn)品。

下圖是適配OBD2的國家和年限：

連接OBD2和CAN
CAN總線是一種像電話似的通信方法，而OBD2是一種高層協(xié)議，可以理解為一種語言。

值得說明的是，OBD2標(biāo)準(zhǔn)指定了的OBD2連接器，可以由5個(gè)協(xié)議運(yùn)行。然而，自從2008年以來，CAN總線（ISO 15764）規(guī)定了美國出售的所有汽車強(qiáng)制性應(yīng)用OBD2，這基本消除了其他4種協(xié)議。

ISO 15765是指一組限制應(yīng)用的CAN標(biāo)準(zhǔn)，它是由ISO 11898定義的。ISO11898又被稱為為汽車而定的CAN。

另外，OBD2 與其他高層協(xié)議如J1939，CANopen有相似。

OBD2的歷史
OBD2來源于加利福尼亞，加州空氣資源委員會(huì)(CARB)從1991年起要求所有新車都使用OBD，以達(dá)到控制排放的目的。

汽車工程師協(xié)會(huì)（SAE）和標(biāo)準(zhǔn)化的轉(zhuǎn)軌以及OBD轉(zhuǎn)接器制造商（SAE j1962）聯(lián)合推薦OBD2標(biāo)準(zhǔn)的使用。

OBD2 標(biāo)準(zhǔn)按如下順序一步步推出：

1996：OBD2在美國被強(qiáng)制用于汽車/輕型卡車
2001：應(yīng)用于歐盟汽油車
2003：應(yīng)用于歐盟的柴油車
2005：美國要求OBD2應(yīng)用于中型車輛
2008：美國汽車必須使用ISO 15765-4 (CAN)作為OBD2基礎(chǔ)
2010：美國要求OBD2應(yīng)用于重型車輛

OBD2的未來
OBD2未來將以何種形式存在呢？

以下兩種潛在的途徑可能從根本上改變OBD2：

OBD3無線發(fā)送測試

在如今這個(gè)汽車智能網(wǎng)聯(lián)的時(shí)代，OBD2測試似乎有些麻煩:需要手工進(jìn)行排放控制，這樣檢查既費(fèi)時(shí)又昂貴。

OBD3可以為所有汽車添加遠(yuǎn)程信息處理功能來解決上述問題。

基本上，OBD3給所有的汽車都增加了一個(gè)小型的無線電應(yīng)答器(比如網(wǎng)關(guān))。通過這種方式，車輛識(shí)別號(hào)碼(VIN)和DTCs可以通過WiFi發(fā)送到中央服務(wù)器進(jìn)行檢查。

現(xiàn)如今，許多CAN和OBD2的設(shè)備可以通過Wifi/移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)傳輸——比如CANedge2 Wifi版CAN記錄儀。

這樣既方便又能節(jié)省成本，但是從政治角度來說，出于監(jiān)管方面的考慮，這也是一個(gè)挑戰(zhàn)。

減少第三方OBD2服務(wù)

上面提到過，OBD2協(xié)議最初是為了控制排放才設(shè)計(jì)的。

然而，現(xiàn)在的OBD2被第三方開發(fā)者廣泛地用于生成實(shí)時(shí)型數(shù)據(jù)——通過OBD2加密軟件和CAN記錄儀等。然而，德國汽車行業(yè)正在尋求方法改變這種狀況。

消除第三方OBD2服務(wù)，建議開車時(shí)停止OBD2服務(wù)，而是在中央服務(wù)器上收集相關(guān)數(shù)據(jù)，這樣可以讓汽車制造商控制“大數(shù)據(jù)”。

盡管許多人把OBD2的第三方服務(wù)認(rèn)定為是商業(yè)行為，但這一論證是基于安全考慮的（例如消除汽車黑客的風(fēng)險(xiǎn)）。這是否會(huì)成為必定趨勢還有待觀察——但是這可能會(huì)真正擾亂OBD2第三方服務(wù)的市場。

OBD2的PID
我們?yōu)槭裁搓P(guān)心OBD2數(shù)據(jù)呢？

工程師顯然更關(guān)注OBD2 DTCs（用戶可能也同樣），然而管理機(jī)構(gòu)需要OBD2來控制排放。

但是OBD2同樣支持一系列可以被大多數(shù)汽車記錄的廣泛性標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。

這意味著您可以很容易地從您的車中獲得可讀的OBD2數(shù)據(jù)，包括速度、轉(zhuǎn)速、油門位置等。

換句話說，OBD2讓您很容易分析您愛車相關(guān)數(shù)據(jù)——OEM特定專有的原始數(shù)據(jù)。

解碼OBD2和CAN總線的數(shù)據(jù)

原則上，從汽車上記錄原始的CAN幀很簡單。如果將CAN記錄器連接到OBD2連接器，則將立即開始記錄CAN總線的廣播數(shù)據(jù)。但是，原始CAN消息需要通過轉(zhuǎn)換規(guī)則數(shù)據(jù)庫進(jìn)行解碼，并且此類數(shù)據(jù)庫通常是專有的，從而不能從原始CAN數(shù)據(jù)中獲得有用的信息。

汽車黑客可以嘗試對轉(zhuǎn)換規(guī)則進(jìn)行逆向工程，盡管這在技術(shù)上相當(dāng)先進(jìn)。但是，CAN仍然是“完全獲得”汽車數(shù)據(jù)的唯一方法，而OBD2僅只能提供對有限數(shù)據(jù)部分的訪問。

如何記錄OBD2數(shù)據(jù)
OBD2數(shù)據(jù)記錄的工作方式如下：

您將OBD2記錄器連接到OBD2連接器
通過工具，您可以通過CAN發(fā)送“請求幀”
相關(guān)的ECU通過CAN發(fā)送“響應(yīng)幀”
換句話說，能夠發(fā)送自定義CAN幀的CAN記錄儀也可以用作OBD2記錄儀。

請注意，汽車在支持的OBD2 PID方面因型號(hào)/年份而異。有關(guān)詳細(xì)信息，請參見我們的OBD2數(shù)據(jù)記錄器指南。

CANedge OBD2數(shù)據(jù)記錄儀
CANedge可以讓您輕松記錄OBD2數(shù)據(jù)到8-32 GB的SD卡。您只需指定想要請求的OBD2 PID，然后通過OBD2適配器將其連接到汽車即可開始記錄。最后通過免費(fèi)軟件/ API和我們的OBD2 DBC處理數(shù)據(jù)。

原始OBD2報(bào)文細(xì)節(jié)
如果想要開始記錄OBD2數(shù)據(jù)，那先了解下原始OBD2消息結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)會(huì)對您非常有幫助。

簡而言之，OBD2消息包含 標(biāo)識(shí)符和數(shù)據(jù)。此外，數(shù)據(jù)按服務(wù)、PID和數(shù)據(jù)字節(jié)（A，B，C，D）拆分開來并如下圖所示：

OBD2信息段解釋

標(biāo)識(shí)符：對于OBD2消息，標(biāo)識(shí)符是標(biāo)準(zhǔn)的11位，用于區(qū)分“請求消息”（ID 7DF）和“響應(yīng)消息”（ID 7E8至7EF）。請注意，7E8通常是主機(jī)或ECU響應(yīng)的ID。

有效位：僅用來反映這一幀數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)（03至06）。對于“車速”的這個(gè)示例，請求幀的有效位是02（因?yàn)閮H跟隨01和0D），而響應(yīng)幀有效位是03，因?yàn)楦S41、0D和32。

服務(wù)：對于請求，這將在01-0A之間。對于響應(yīng)，將0替換為4（即41、42，…，4A）。如SAE J1979 OBD2標(biāo)準(zhǔn)中所述，有10種服務(wù)。模式1顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)，例如用于查看實(shí)時(shí)車速，RPM等。其他模式用于如顯示或清除存儲(chǔ)的診斷故障代碼并顯示凍結(jié)幀數(shù)據(jù)。

PID：對于每種服務(wù)，都存在標(biāo)準(zhǔn)OBD2 PID的列表，例如，在01服務(wù)中，PID 0D為車速。有關(guān)完整列表，請查看Wikipedia OBD2 PID概述。每個(gè)PID都有一個(gè)說明，有些PID具有指定的最小或最大值以及轉(zhuǎn)換公式。

比如只有參數(shù)A，速度的公式就是將16進(jìn)制的A轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制以獲得km / h轉(zhuǎn)換后的值（即32變?yōu)?0 km / h以上）再例如，對于RPM（PID 0C），公式為（256 * A + B）/ 4。

A，B，C，D：這些是十六進(jìn)制中的數(shù)據(jù)字節(jié)，在將其用于PID公式計(jì)算之前，需要將其轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制形式。注意，不使用最后一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)（在Dh之后）。

OBD2數(shù)據(jù)記錄實(shí)例
來自汽車和輕型卡車的OBD2數(shù)據(jù)可應(yīng)用于各種案例：

記錄汽車數(shù)據(jù)

來自汽車的OBD2數(shù)據(jù)可用于減少油耗，改善駕駛行為，測試新型零件和保險(xiǎn)事務(wù)

實(shí)時(shí)汽車診斷

OBD2接口可用于實(shí)時(shí)傳輸人類可讀的OBD2

預(yù)測性維護(hù)

可以通過云端的IoT OBD2記錄器監(jiān)控汽車和輕型卡車，以預(yù)測和避免故障

車輛黑匣子記錄器

OBD2記錄器可以用作車輛或設(shè)備的“黑匣子”，例如為糾紛或診斷提供數(shù)據(jù)

需要什么樣的OBD2的記錄儀呢？
下面我們概述了最常見的OBD2分析儀類別：

OBD2診斷儀：維修師傅在車輛故障診斷（例如可能MIL燈相關(guān)）時(shí)，用于靜態(tài)讀取或者清除DTC。存在各種情況。

OBD2記錄儀：用于將汽車中的OBD2數(shù)據(jù)記錄到SD卡，非常適合例如黑匣子或新型零件現(xiàn)場測試。支持WiFi的版本也可用于例如車載遠(yuǎn)程信息處理。

OBD2接口：例如通過USB提供實(shí)時(shí)OBD2數(shù)據(jù)，通常用于專業(yè)診斷和OEM車輛開發(fā)中。

更專業(yè)的OBD2接口還可以用于傳輸OBD2數(shù)據(jù)以及專用的CAN總線數(shù)據(jù)，這對于CAN嗅探和汽車黑客攻擊很有用。

文章開之hongkeqiche

審核編輯 黃宇