车载以太网DoIP协议详解，从入门到深入理解
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简介：
本书《车载以太网DoIP协议详解》旨在为读者提供从基础概念到高级应用的全面指导，帮助工程师和技术人员深入了解并掌握DoIP协议在汽车网络中的应用。
在汽车网络通信中，诊断技术扮演着至关重要的角色，在故障筛查、整车下线配置以及ECU软件更新与远程OTA等方面发挥重要作用。
传统基于CAN的诊断方法大家比较熟悉，但如果应用了车载以太网，则需要采用DoIP协议来实现这些功能。以下是关于DoIP的一些关键信息：
### DoIP报头格式
- 包含负确认机制用于处理数据包传输中的错误。
- 车辆识别请求响应消息和车辆公告消息允许设备在汽车网络中自我标识并发现其他设备。
### DoIP有效负载类型
1. **通用DoIP头部否定应答**：当数据包传输失败时，发送方会收到一个负确认报文以重新尝试或终止传输。
2. **车辆识别请求响应和车辆公告消息**：用于设备间的身份验证及网络发现，确保诊断工具能够找到正确的ECU进行通信。
### DoIP汽车网络传输架构
- 边缘节点（DoIP边缘网关）位于汽车内部网络与外部公共互联网之间，负责将内部数据转换为可以在公共网络上传输的形式。
- DoIP网关节点在车内承担转发任务，确保数据包能够到达正确的目的地。
- 执行DoIP协议的设备被称为DoIP节点，包括ECU和诊断工具等。
- 其他汽车网络中的设备作为普通网络节点存在，并可通过网关与支持DoIP的其他组件通信。
### DoIP的主要功能
1. **车辆发现**：自动识别并定位车载组件以简化诊断过程。
2. **路由激活**：动态配置和管理数据传输路径，保证高效的数据包传输。
3. **在线监测**：允许远程监控车辆状态，及时处理故障问题。
4. **节点信息获取与更新**：包括软件版本、硬件配置等ECU及其他网络设备的信息维护工作。
5. **诊断通信执行**：支持读取故障代码、进行软件升级和参数设置等功能的实现。
6. **DoIP会话管理**: 创建并维持安全可靠的连接以保障数据传输质量。
7. **使用逻辑地址而非物理地址进行通讯简化了网络管理和诊断操作。
8. 提供面向连接的数据通信，确保信息传递的准确性和顺序性（如TCP）。
9. 允许根据具体需求调整网络参数配置选项。
10. 除了故障排查外还能传输车辆运行数据用于性能监控和预测分析。
DoIP协议在车载以太网环境中提供了全面的支持和服务能力，促进了汽车网络系统的高效运转，并为远程服务及问题解决带来了便利。随着汽车行业对智能化与联网化的追求日益增强，可以预见其应用范围将更加广泛。
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