作者 | 網(wǎng)蟲(chóng)
小編 | 不吃豬頭肉

引言
當(dāng)前車(chē)輛診斷主要使用UDS診斷協(xié)議，通過(guò)診斷功能可實(shí)現(xiàn)獲取車(chē)輛ECU的狀態(tài)信息及進(jìn)行數(shù)據(jù)刷寫(xiě)。但隨著汽車(chē)架構(gòu)的日益復(fù)雜，數(shù)據(jù)爆炸及遠(yuǎn)程診斷等狀況逐漸出現(xiàn)，傳統(tǒng)的診斷方法已不足以應(yīng)對(duì)這些復(fù)雜性和快速變化，因此，SOVD（Service-Oriented Vehicle Diagnostics）診斷協(xié)議于2019年在ASAM啟動(dòng)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的診斷服務(wù)和接口，旨在提高診斷效率、靈活性和準(zhǔn)確性，以滿(mǎn)足車(chē)輛的遠(yuǎn)程診斷、近端診斷和車(chē)內(nèi)診斷需求。

為什么需要SOVD

高效的數(shù)據(jù)傳輸：汽車(chē)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量日益增加，涵蓋從車(chē)輛狀態(tài)到行車(chē)習(xí)慣的各種信息，需要更強(qiáng)大的協(xié)議來(lái)處理和分析數(shù)據(jù)。SOVD協(xié)議實(shí)現(xiàn)了高速數(shù)據(jù)傳輸，顯著提升了診斷效率和響應(yīng)速度。

遠(yuǎn)程需求：隨著車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)遠(yuǎn)程診斷和服務(wù)的需求逐漸增加。

靈活性：SOVD協(xié)議允許在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地定義和調(diào)用服務(wù)，而不是依賴(lài)于靜態(tài)的API描述，滿(mǎn)足不同車(chē)輛和場(chǎng)景的診斷和服務(wù)需求。

標(biāo)準(zhǔn)化：SOVD協(xié)議提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的診斷框架和統(tǒng)一的診斷接口，使不同OEM和供應(yīng)商的系統(tǒng)可以互操作，減少了專(zhuān)有協(xié)議帶來(lái)的兼容性問(wèn)題。

跨平臺(tái)兼容：支持不同的硬件和軟件平臺(tái)，確保各種設(shè)備和系統(tǒng)之間的無(wú)縫通信。

圖1 汽車(chē)診斷發(fā)展歷程

SOVD——面向服務(wù)的動(dòng)態(tài)診斷
相較于傳統(tǒng)診斷協(xié)議，SOVD采用了面向服務(wù)的動(dòng)態(tài)診斷特性：
服務(wù)獨(dú)立性：在SOVD協(xié)議中，診斷功能被分解成獨(dú)立的服務(wù)模塊。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)診斷服務(wù)、制動(dòng)系統(tǒng)診斷服務(wù)和電池管理診斷服務(wù)都是獨(dú)立的。這些服務(wù)各自運(yùn)行，不相互依賴(lài)，確保系統(tǒng)的靈活性和穩(wěn)定性。
松耦合：服務(wù)之間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化接口進(jìn)行通信，而不是直接調(diào)用。這意味著一個(gè)服務(wù)的變化不會(huì)直接影響其他服務(wù)。這種松耦合設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)更易于維護(hù)和擴(kuò)展。
服務(wù)重用：某個(gè)診斷服務(wù)可以在不同的車(chē)輛和系統(tǒng)中重復(fù)使用。例如，標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)動(dòng)機(jī)診斷服務(wù)可以應(yīng)用于多種車(chē)型，而無(wú)需為每個(gè)車(chē)型單獨(dú)開(kāi)發(fā)。這種重用性提高了開(kāi)發(fā)效率，降低了成本。
服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制：診斷服務(wù)可以在需要時(shí)動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)，而不是預(yù)先綁定到特定的服務(wù)實(shí)現(xiàn)。這意味著車(chē)輛系統(tǒng)可以在運(yùn)行時(shí)根據(jù)當(dāng)前需求發(fā)現(xiàn)和調(diào)用最合適的診斷服務(wù)。
按需服務(wù)調(diào)用：SOVD協(xié)議支持按需調(diào)用診斷服務(wù)，而不是在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)加載所有可能的服務(wù)。這種按需調(diào)用確保了系統(tǒng)資源的高效利用和服務(wù)的靈活性。當(dāng)車(chē)輛某個(gè)部件需要診斷時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出請(qǐng)求，調(diào)用相關(guān)的診斷服務(wù)。診斷完成后，服務(wù)可以釋放資源，等待下次調(diào)用。
實(shí)時(shí)響應(yīng)和數(shù)據(jù)處理：動(dòng)態(tài)診斷要求系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)響應(yīng)診斷請(qǐng)求，并處理和傳輸診斷數(shù)據(jù)。這種實(shí)時(shí)性對(duì)于確保車(chē)輛安全和性能至關(guān)重要，通過(guò)高效的通信協(xié)議（如HTTP、MQTT）和優(yōu)化的服務(wù)實(shí)現(xiàn)，確保診斷請(qǐng)求能夠快速響應(yīng)，并實(shí)時(shí)傳輸診斷結(jié)果。
自適應(yīng)能力：SOVD協(xié)議的動(dòng)態(tài)診斷特性使得系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整診斷策略和服務(wù)。例如，在不同的駕駛條件下或車(chē)輛狀態(tài)下，系統(tǒng)可以自適應(yīng)地選擇合適的診斷服務(wù)和策略。

SOVD協(xié)議架構(gòu)

圖2 SOVD協(xié)議架構(gòu)圖

SOVD協(xié)議可支持遠(yuǎn)程診斷、近端診斷及車(chē)輛內(nèi)部診斷三種場(chǎng)景：

遠(yuǎn)程診斷：允許技術(shù)人員或服務(wù)系統(tǒng)在不需要直接接觸車(chē)輛的情況下，通過(guò)移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問(wèn)車(chē)輛數(shù)據(jù)和控制系統(tǒng)。

近端診斷：當(dāng)技術(shù)人員在車(chē)輛附近時(shí)，可以通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式連接到車(chē)輛的SOVD服務(wù)器，進(jìn)行診斷操作。

車(chē)輛內(nèi)部診斷：車(chē)輛內(nèi)部的診斷任務(wù)可以獨(dú)立于外部服務(wù)器或近場(chǎng)測(cè)試器運(yùn)行，例如，車(chē)輛健康監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)性維護(hù)等。

SOVD協(xié)議在車(chē)端主要由SOVD網(wǎng)關(guān)、SOVD2UDS適配器、SOVD庫(kù)及診斷管理器（AUTOSAR AP）四部分組成：

SOVD網(wǎng)關(guān)：為SOVD邊緣節(jié)點(diǎn)，用于接收SOVD請(qǐng)求，使用mDNS進(jìn)行設(shè)備的發(fā)現(xiàn)和連接，將其正確的分發(fā)到不同的終端。每個(gè)車(chē)輛中只有一個(gè)該組件。

SOVD2UDS適配器：可將基于SOVD協(xié)議的診斷請(qǐng)求和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合UDS協(xié)議的格式，反之亦然。該組件原生支持DoIP，且可擴(kuò)展自定義TP。每個(gè)車(chē)輛中只有一個(gè)該組件。

診斷管理器（AUTOSAR AP）：為車(chē)輛內(nèi)部適用于AUTOSAR AP應(yīng)用的本地SOVD服務(wù)器，可通過(guò)ara::diag (C++) 接口實(shí)現(xiàn)SOVD的功能。該組件的數(shù)量取決于ECU/系統(tǒng)的數(shù)量。

SOVD庫(kù)：適用于不具備完整AUTOSAR環(huán)境的應(yīng)用，可以使用該組件實(shí)現(xiàn)SOVD功能。該組件的數(shù)量取決于ECU/系統(tǒng)的數(shù)量。

SOVD測(cè)試解決方案
北匯信息在對(duì)SOVD協(xié)議進(jìn)行了深入理解及分析后，推出了系統(tǒng)級(jí)SOVD自動(dòng)化測(cè)試解決方案及實(shí)車(chē)級(jí)SOVD自動(dòng)化測(cè)試解決方案，下面就給大家介紹一下SOVD測(cè)試解決方案的整體構(gòu)成。
通過(guò)對(duì)SOVD協(xié)議特性的解讀，總結(jié)出針對(duì)SOVD協(xié)議，需覆蓋以下測(cè)試場(chǎng)景:
SOVD API測(cè)試：驗(yàn)證整車(chē)SOVD全部的API接口
通過(guò)HTTP指令調(diào)用車(chē)端SOVD接口，并驗(yàn)證其協(xié)議一致性。通過(guò)HTTP指令調(diào)用車(chē)端SOVD接口，觀察SOVD2UDS適配器的表現(xiàn)是否符合預(yù)期難點(diǎn)：遠(yuǎn)程診斷服務(wù)器及車(chē)端SOVD接口的自動(dòng)化調(diào)用。

可使用北匯定制化開(kāi)發(fā)的Test Center軟件完成自動(dòng)化調(diào)用遠(yuǎn)程診斷服務(wù)器及車(chē)端SOVD接口。

測(cè)試環(huán)境：系統(tǒng)級(jí)+實(shí)車(chē)級(jí)測(cè)試輸入物：API文檔
SOVD2UDS測(cè)試
協(xié)議轉(zhuǎn)換測(cè)試：驗(yàn)證SOVD協(xié)議的診斷請(qǐng)求和數(shù)據(jù)符合UDS協(xié)議格式轉(zhuǎn)換的正確性。

通過(guò)HTTP指令調(diào)用車(chē)端SOVD接口，觀察SOVD2UDS適配器的表現(xiàn)是否符合預(yù)期。

測(cè)試環(huán)境：系統(tǒng)級(jí)+實(shí)車(chē)級(jí)

測(cè)試輸入物：API文檔+診斷數(shù)據(jù)庫(kù)

逆向場(chǎng)景測(cè)試：驗(yàn)證在ECU異常情況下，SOVD協(xié)議的診斷請(qǐng)求和數(shù)據(jù)符合UDS協(xié)議格式轉(zhuǎn)換的正確性。

模擬UDS協(xié)議控制器的異常響應(yīng)（否定響應(yīng)或無(wú)響應(yīng)），通過(guò)HTTP指令調(diào)用車(chē)端SOVD接口，觀察SOVD2UDS適配器的表現(xiàn)是否符合預(yù)期。

難點(diǎn)：逆向場(chǎng)景模擬

UDS控制器異常響應(yīng)模擬：系統(tǒng)級(jí)SOVD測(cè)試臺(tái)架環(huán)境下自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)總線(xiàn)/供電硬線(xiàn)故障注入、ECU總線(xiàn)信號(hào)無(wú)響應(yīng)/否定響應(yīng)等多種類(lèi)型的逆向測(cè)試場(chǎng)景。

測(cè)試環(huán)境：系統(tǒng)級(jí)

測(cè)試輸入物：API文檔+診斷數(shù)據(jù)庫(kù)

鑒于以上SOVD自動(dòng)化測(cè)試的內(nèi)容，北匯信息在對(duì)SOVD協(xié)議做了深入分析后，推出了通用化的系統(tǒng)級(jí)及實(shí)車(chē)級(jí)SOVD自動(dòng)化測(cè)試解決方案，在此基礎(chǔ)上，再針對(duì)不同客戶(hù)進(jìn)行定制開(kāi)發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)及實(shí)車(chē)級(jí)的SOVD自動(dòng)化測(cè)試。下面就給大家介紹一下SOVD自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的整體方案構(gòu)成。
硬件層面，SOVD自動(dòng)化測(cè)試方案針對(duì)不同客戶(hù)的測(cè)試需求，可分為系統(tǒng)級(jí)測(cè)試系統(tǒng)及實(shí)車(chē)級(jí)測(cè)試系統(tǒng)兩種形態(tài)。
系統(tǒng)級(jí)SOVD測(cè)試系統(tǒng)由測(cè)試機(jī)柜和測(cè)試臺(tái)架兩部分組成，其中測(cè)試臺(tái)架上集成SOVD相關(guān)控制器及程控BOB設(shè)備，其中，通過(guò)北匯定制化開(kāi)發(fā)的程控BOB設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)控制器的故障注入，以完成逆向測(cè)試；測(cè)試機(jī)柜作為解決方案中的測(cè)試執(zhí)行核心工具，通過(guò)總線(xiàn)仿真及采集接口卡進(jìn)行總線(xiàn)報(bào)文的監(jiān)控和仿真，工控機(jī)進(jìn)行測(cè)試工程配置及執(zhí)行，測(cè)試接口與測(cè)試臺(tái)架進(jìn)行連接。通過(guò)系統(tǒng)級(jí)SOVD測(cè)試系統(tǒng)可完成SOVD API測(cè)試、SOVD2UDS協(xié)議轉(zhuǎn)換測(cè)試及SOVD2UDS逆向測(cè)試。
實(shí)車(chē)級(jí)SOVD測(cè)試系統(tǒng)由測(cè)試機(jī)箱和戶(hù)外電源兩部分組成，其中戶(hù)外電源是為SOVD測(cè)試機(jī)箱進(jìn)行供電，主要針對(duì)燃油車(chē)和混動(dòng)車(chē)進(jìn)行配置，而針對(duì)具有自動(dòng)補(bǔ)電功能的電車(chē)，可以考慮由車(chē)輛12V蓄電池為SOVD測(cè)試機(jī)箱進(jìn)行供電。SOVD測(cè)試機(jī)箱作為解決方案中的測(cè)試執(zhí)行核心工具，通過(guò)總線(xiàn)仿真及采集接口卡進(jìn)行總線(xiàn)報(bào)文的監(jiān)控和仿真，工控機(jī)進(jìn)行測(cè)試工程配置及執(zhí)行，測(cè)試接口與車(chē)輛進(jìn)行連接。通過(guò)實(shí)車(chē)級(jí)SOVD測(cè)試系統(tǒng)可完成SOVD API測(cè)試&SOVD2UDS協(xié)議轉(zhuǎn)換測(cè)試。
圖3 SOVD測(cè)試系統(tǒng)硬件架構(gòu)
在軟件層面，SOVD測(cè)試解決方案由五大部分組成，分別是：

（1）邏輯定義模塊（PAVELINK.Test Center）：通過(guò)北匯定制化開(kāi)發(fā)的Test Center可實(shí)現(xiàn)圖形化測(cè)試用例編輯、測(cè)試用例管理及設(shè)備管理、測(cè)試任務(wù)安排以及測(cè)試任務(wù)執(zhí)行等工作，同時(shí)通過(guò)定制化模塊也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)用遠(yuǎn)程診斷服務(wù)器及車(chē)端SOVD接口。

（2）邏輯轉(zhuǎn)發(fā)模塊（PAVELINK.Test Agent）：通過(guò)北匯定制化開(kāi)發(fā)的Test Agent可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)由上方Test Center下發(fā)的邏輯執(zhí)行請(qǐng)求，包括CANoe工程調(diào)用，控制CANoe測(cè)試工程的自動(dòng)運(yùn)行，停止。

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換模塊（PAVELINK.SOA-Converter）：通過(guò)北匯定制化開(kāi)發(fā)的SOA-Converter可實(shí)現(xiàn)將OpenAPI及診斷數(shù)據(jù)庫(kù)（ODX及DEXT等格式）的文件格式轉(zhuǎn)換，用于測(cè)試用例生成工具生成測(cè)試用例。

（4）測(cè)試用例自動(dòng)生成工具：

①通過(guò)北匯定制化開(kāi)發(fā)的測(cè)試用例自動(dòng)生成工具，基于導(dǎo)入的數(shù)據(jù)庫(kù)，可實(shí)現(xiàn)SOVD測(cè)試用例的自動(dòng)生成。

②通過(guò)VECTOR的CANoe.Diva，基于OpenAPI，可實(shí)現(xiàn)測(cè)試用例的自動(dòng)生成，并進(jìn)行特定用例的手動(dòng)修改，從而對(duì)外部和內(nèi)部的SOVD API接口進(jìn)行測(cè)試。

（5）測(cè)試執(zhí)行軟件（CANoe）：基于VECTOR的CANoe軟件，可實(shí)現(xiàn)包含報(bào)文仿真、電源控制、信號(hào)仿真、以及BOB控制等。

圖4 SOVD測(cè)試系統(tǒng)軟件架構(gòu)
SOVD協(xié)議測(cè)試的測(cè)試流程如下：

測(cè)試前置條件

輸入物：API及診斷數(shù)據(jù)庫(kù)

輸入物格式轉(zhuǎn)換

通過(guò)PAVELINK.SOA-Converter自動(dòng)化完成輸入物的格式轉(zhuǎn)換，并將其輸入到測(cè)試用例自動(dòng)化生成工具

測(cè)試用例生成

系統(tǒng)級(jí)SOVD測(cè)試用例：通過(guò)測(cè)試用例生成器解析輸入物自動(dòng)生成SOVD API測(cè)試用例、SOVD2UDS協(xié)議轉(zhuǎn)換測(cè)試用例及SOVD2UDS逆向測(cè)試用例

實(shí)車(chē)級(jí)SOVD測(cè)試用例：通過(guò)測(cè)試用例生成器解析輸入物自動(dòng)生成SOVD API測(cè)試用例

測(cè)試執(zhí)行及測(cè)試管理

測(cè)試用例輸入到PAVELINK.Test Center，Test Center借助PAVELINK.Test Agent自動(dòng)化調(diào)用CANoe、遠(yuǎn)程診斷服務(wù)器及車(chē)端SOVD接口進(jìn)行測(cè)試執(zhí)行，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果生成測(cè)試報(bào)告

總結(jié)
在汽車(chē)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮中，SOVD（Service-Oriented Vehicle Diagnostics）協(xié)議的提出，不僅標(biāo)志著車(chē)輛診斷技術(shù)的一次質(zhì)的飛躍，更是對(duì)汽車(chē)安全性和智能化水平的一次深刻革新。
測(cè)試環(huán)節(jié)，對(duì)于確保SOVD協(xié)議的可行性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。北匯信息的SOVD測(cè)試解決方案通過(guò)覆蓋API測(cè)試、協(xié)議轉(zhuǎn)換測(cè)試以及逆向場(chǎng)景測(cè)試，確保每一個(gè)診斷服務(wù)都能在各種工況下準(zhǔn)確無(wú)誤地執(zhí)行，從而保障車(chē)輛系統(tǒng)的可靠性和用戶(hù)的安全性。
北匯信息的SOVD測(cè)試解決方案，采用先進(jìn)的自動(dòng)化工具和方法，結(jié)合系統(tǒng)級(jí)和實(shí)車(chē)級(jí)的測(cè)試環(huán)境，全面模擬各種可能的應(yīng)用場(chǎng)景。這種全方位的測(cè)試策略，不僅提高了測(cè)試的效率和覆蓋率，更是確保了技術(shù)的成熟度和應(yīng)用的廣泛性。
汽車(chē)行業(yè)的未來(lái)充滿(mǎn)無(wú)限可能，SOVD協(xié)議及其測(cè)試解決方案將是我們探索這一未來(lái)世界的有力工具。讓我們攜手并進(jìn)，以測(cè)試為橋梁，連接創(chuàng)新與實(shí)踐，確保技術(shù)的每一步都堅(jiān)實(shí)可靠。感謝您的閱讀，期待與您在汽車(chē)技術(shù)革新的道路上相遇。