多种角度来了解OBD2
本文介绍了obd2（on board diagnostic ）的协议，其中包括obd2连接器，obd2 pid（parameter ids）以与can总线的关系。
注意：这是一个实用介绍，因此您还将学习如何请求和解码obd2数据，关键日志记录用例以及应用技巧。
什么是obd2？
简而言之，obd2——on board diagnosticsⅱ是您爱车的自我诊断系统。
您可能早已接触过了obd2：
试着回忆一下，您是否注意到故障指示灯突然在您仪表盘上弹出了？
这就说明您的爱车向您反馈它出现了点问题。如果您去找修理师求助，他会使用obd2 扫描仪来进行诊断。
通常，他会将obd2扫描仪通过obd2 16针的连接器连接到您的车辆，这样修理师就可以读取到obd2的代码——诊断故障代码来判断故障问题所在。
obd2连接器
您可以通过obd2连接器轻松地访问汽车中的数据。sae j1962标准中指定了两种obd2母头16针连接器类型（a和b）。
图中是a型obd2引脚连接器（有时也称为dlc（data link connector））的示例。
需要注意的是：
obd2连接器在方向盘周围，但也有可能在垫子下面或者仪表盘后
并非所有的公头都适合所有的obd2母头，需检查接头类型和obd的引脚
引脚16连着汽车电池，一般熄火后也是连通的
引脚6（can-h）和引脚14（can-l）是最重要的，因为can（iso 15765-4）是大多数现代汽车（包括电动车）的标准配置
我们车上有obd吗？
基本上都有！
几乎最近几年生产的汽车都支持obd2，并且大多数都是基于can（iso 15765）的。对于比较老的汽车，请注意，即使有16针obd2连接器，它可能也不支持obd2。确定车辆上是否有obd2的一种方法是看您是在何时何处购买的产品。
下图是适配obd2的国家和年限：
连接obd2和can
can总线是一种像电话似的通信方法，而obd2是一种高层协议，可以理解为一种语言。
值得说明的是，obd2标准指定了的obd2连接器，可以由5个协议运行。然而，自从2008年以来，can总线（iso 15764）规定了美国出售的所有汽车强制性应用obd2，这基本消除了其他4种协议。
iso 15765是指一组限制应用的can标准，它是由iso 11898定义的。iso11898又被称为为汽车而定的can。
另外，obd2 与其他高层协议如j1939，canopen有相似。
obd2的历史
obd2来源于加利福尼亚，加州空气资源委员会(carb)从1991年起要求所有新车都使用obd，以达到控制排放的目的。
汽车工程师协会（sae）和标准化的转轨以及obd转接器制造商（sae j1962）联合推荐obd2标准的使用。
obd2 标准按如下顺序一步步推出：
1996：obd2在美国被强制用于汽车/轻型卡车
2001：应用于欧盟汽油车
2003：应用于欧盟的柴油车
2005：美国要求obd2应用于中型车辆
2008：美国汽车必须使用iso 15765-4 (can)作为obd2基础
2010：美国要求obd2应用于重型车辆
obd2的未来
obd2未来将以何种形式存在呢？
以下两种潜在的途径可能从根本上改变obd2：
obd3无线发送测试
在如今这个汽车智能网联的时代，obd2测试似乎有些麻烦:需要手工进行排放控制，这样检查既费时又昂贵。
obd3可以为所有汽车添加远程信息处理功能来解决上述问题。
基本上，obd3给所有的汽车都增加了一个小型的无线电应答器(比如网关)。通过这种方式，车辆识别号码(vin)和dtcs可以通过wifi发送到中央服务器进行检查。
现如今，许多can和obd2的设备可以通过wifi/移动网络完成数据传输——比如canedge2 wifi版can记录仪。
这样既方便又能节省成本，但是从政治角度来说，出于监管方面的考虑，这也是一个挑战。
减少第三方obd2服务
上面提到过，obd2协议最初是为了控制排放才设计的。
然而，现在的obd2被第三方开发者广泛地用于生成实时型数据——通过obd2加密软件和can记录仪等。然而，德国汽车行业正在寻求方法改变这种状况。
消除第三方obd2服务，建议开车时停止obd2服务，而是在中央服务器上收集相关数据，这样可以让汽车制造商控制“大数据”。
尽管许多人把obd2的第三方服务认定为是商业行为，但这一论证是基于安全考虑的（例如消除汽车黑客的风险）。这是否会成为必定趋势还有待观察——但是这可能会真正扰乱obd2第三方服务的市场。
obd2的pid
我们为什么关心obd2数据呢？
工程师显然更关注obd2 dtcs（用户可能也同样），然而管理机构需要obd2来控制排放。
但是obd2同样支持一系列可以被大多数汽车记录的广泛性标准参数。
这意味着您可以很容易地从您的车中获得可读的obd2数据，包括速度、转速、油门位置等。
换句话说，obd2让您很容易分析您爱车相关数据——oem特定专有的原始数据。
解码obd2和can总线的数据
原则上，从汽车上记录原始的can帧很简单。如果将can记录器连接到obd2连接器，则将立即开始记录can总线的广播数据。但是，原始can消息需要通过转换规则数据库进行解码，并且此类数据库通常是专有的，从而不能从原始can数据中获得有用的信息。
汽车黑客可以尝试对转换规则进行逆向工程，尽管这在技术上相当先进。但是，can仍然是“完全获得”汽车数据的唯一方法，而obd2仅只能提供对有限数据部分的访问。
如何记录obd2数据
obd2数据记录的工作方式如下：
您将obd2记录器连接到obd2连接器
通过工具，您可以通过can发送“请求帧”
相关的ecu通过can发送“响应帧”
换句话说，能够发送自定义can帧的can记录仪也可以用作obd2记录仪。
请注意，汽车在支持的obd2 pid方面因型号/年份而异。有关详细信息，请参见我们的obd2数据记录器指南。
canedge obd2数据记录仪
canedge可以让您轻松记录obd2数据到8-32 gb的sd卡。您只需指定想要请求的obd2 pid，然后通过obd2适配器将其连接到汽车即可开始记录。最后通过免费软件/ api和我们的obd2 dbc处理数据。
原始obd2报文细节
如果想要开始记录obd2数据，那先了解下原始obd2消息结构基础会对您非常有帮助。
简而言之，obd2消息包含 标识符和数据。此外，数据按服务、pid和数据字节（a，b，c，d）拆分开来并如下图所示：
obd2信息段解释
标识符：对于obd2消息，标识符是标准的11位，用于区分“请求消息”（id 7df）和“响应消息”（id 7e8至7ef）。请注意，7e8通常是主机或ecu响应的id。
有效位：仅用来反映这一帧数据的字节数（03至06）。对于“车速”的这个示例，请求帧的有效位是02（因为仅跟随01和0d），而响应帧有效位是03，因为跟随41、0d和32。
服务：对于请求，这将在01-0a之间。对于响应，将0替换为4（即41、42，…，4a）。如sae j1979 obd2标准中所述，有10种服务。模式1显示当前数据，例如用于查看实时车速，rpm等。其他模式用于如显示或清除存储的诊断故障代码并显示冻结帧数据。
pid：对于每种服务，都存在标准obd2 pid的列表，例如，在01服务中，pid 0d为车速。有关完整列表，请查看wikipedia obd2 pid概述。每个pid都有一个说明，有些pid具有指定的最小或最大值以及转换公式。
比如只有参数a，速度的公式就是将16进制的a转换为十进制以获得km / h转换后的值（即32变为50 km / h以上）再例如，对于rpm（pid 0c），公式为（256 * a + b）/ 4。
a，b，c，d：这些是十六进制中的数据字节，在将其用于pid公式计算之前，需要将其转换为十进制形式。注意，不使用最后一个数据字节（在dh之后）。
obd2数据记录实例
来自汽车和轻型卡车的obd2数据可应用于各种案例：
记录汽车数据
来自汽车的obd2数据可用于减少油耗，改善驾驶行为，测试新型零件和保险事务
实时汽车诊断
obd2接口可用于实时传输人类可读的obd2
预测性维护
可以通过云端的iot obd2记录器监控汽车和轻型卡车，以预测和避免故障
车辆黑匣子记录器
obd2记录器可以用作车辆或设备的“黑匣子”，例如为纠纷或诊断提供数据
需要什么样的obd2的记录仪呢？
下面我们概述了最常见的obd2分析仪类别：
obd2诊断仪：维修师傅在车辆故障诊断（例如可能mil灯相关）时，用于静态读取或者清除dtc。存在各种情况。
obd2记录仪：用于将汽车中的obd2数据记录到sd卡，非常适合例如黑匣子或新型零件现场测试。支持wifi的版本也可用于例如车载远程信息处理。
obd2接口：例如通过usb提供实时obd2数据，通常用于专业诊断和oem车辆开发中。
更专业的obd2接口还可以用于传输obd2数据以及专用的can总线数据，这对于can嗅探和汽车黑客攻击很有用。
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电子设计过程中所要接触的一些基本概念
多种角度来了解OBD2
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通常，他会将obd2扫描仪通过obd2 16针的连接器连接到您的车辆，这样修理师就可以读取到obd2的代码——诊断故障代码来判断故障问题所在。
obd2连接器
您可以通过obd2连接器轻松地访问汽车中的数据。sae j1962标准中指定了两种obd2母头16针连接器类型（a和b）。
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并非所有的公头都适合所有的obd2母头，需检查接头类型和obd的引脚
引脚16连着汽车电池，一般熄火后也是连通的
引脚6（can-h）和引脚14（can-l）是最重要的，因为can（iso 15765-4）是大多数现代汽车（包括电动车）的标准配置
我们车上有obd吗？
基本上都有！
几乎最近几年生产的汽车都支持obd2，并且大多数都是基于can（iso 15765）的。对于比较老的汽车，请注意，即使有16针obd2连接器，它可能也不支持obd2。确定车辆上是否有obd2的一种方法是看您是在何时何处购买的产品。
下图是适配obd2的国家和年限：
连接obd2和can
can总线是一种像电话似的通信方法，而obd2是一种高层协议，可以理解为一种语言。
值得说明的是，obd2标准指定了的obd2连接器，可以由5个协议运行。然而，自从2008年以来，can总线（iso 15764）规定了美国出售的所有汽车强制性应用obd2，这基本消除了其他4种协议。
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obd2的历史
obd2来源于加利福尼亚，加州空气资源委员会(carb)从1991年起要求所有新车都使用obd，以达到控制排放的目的。
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obd2 标准按如下顺序一步步推出：
1996：obd2在美国被强制用于汽车/轻型卡车
2001：应用于欧盟汽油车
2003：应用于欧盟的柴油车
2005：美国要求obd2应用于中型车辆
2008：美国汽车必须使用iso 15765-4 (can)作为obd2基础
2010：美国要求obd2应用于重型车辆
obd2的未来
obd2未来将以何种形式存在呢？
以下两种潜在的途径可能从根本上改变obd2：
obd3无线发送测试
在如今这个汽车智能网联的时代，obd2测试似乎有些麻烦:需要手工进行排放控制，这样检查既费时又昂贵。
obd3可以为所有汽车添加远程信息处理功能来解决上述问题。
基本上，obd3给所有的汽车都增加了一个小型的无线电应答器(比如网关)。通过这种方式，车辆识别号码(vin)和dtcs可以通过wifi发送到中央服务器进行检查。
现如今，许多can和obd2的设备可以通过wifi/移动网络完成数据传输——比如canedge2 wifi版can记录仪。
这样既方便又能节省成本，但是从政治角度来说，出于监管方面的考虑，这也是一个挑战。
减少第三方obd2服务
上面提到过，obd2协议最初是为了控制排放才设计的。
然而，现在的obd2被第三方开发者广泛地用于生成实时型数据——通过obd2加密软件和can记录仪等。然而，德国汽车行业正在寻求方法改变这种状况。
消除第三方obd2服务，建议开车时停止obd2服务，而是在中央服务器上收集相关数据，这样可以让汽车制造商控制“大数据”。
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obd2的pid
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工程师显然更关注obd2 dtcs（用户可能也同样），然而管理机构需要obd2来控制排放。
但是obd2同样支持一系列可以被大多数汽车记录的广泛性标准参数。
这意味着您可以很容易地从您的车中获得可读的obd2数据，包括速度、转速、油门位置等。
换句话说，obd2让您很容易分析您爱车相关数据——oem特定专有的原始数据。
解码obd2和can总线的数据
原则上，从汽车上记录原始的can帧很简单。如果将can记录器连接到obd2连接器，则将立即开始记录can总线的广播数据。但是，原始can消息需要通过转换规则数据库进行解码，并且此类数据库通常是专有的，从而不能从原始can数据中获得有用的信息。
汽车黑客可以尝试对转换规则进行逆向工程，尽管这在技术上相当先进。但是，can仍然是“完全获得”汽车数据的唯一方法，而obd2仅只能提供对有限数据部分的访问。
如何记录obd2数据
obd2数据记录的工作方式如下：
您将obd2记录器连接到obd2连接器
通过工具，您可以通过can发送“请求帧”
相关的ecu通过can发送“响应帧”
换句话说，能够发送自定义can帧的can记录仪也可以用作obd2记录仪。
请注意，汽车在支持的obd2 pid方面因型号/年份而异。有关详细信息，请参见我们的obd2数据记录器指南。
canedge obd2数据记录仪
canedge可以让您轻松记录obd2数据到8-32 gb的sd卡。您只需指定想要请求的obd2 pid，然后通过obd2适配器将其连接到汽车即可开始记录。最后通过免费软件/ api和我们的obd2 dbc处理数据。
原始obd2报文细节
如果想要开始记录obd2数据，那先了解下原始obd2消息结构基础会对您非常有帮助。
简而言之，obd2消息包含 标识符和数据。此外，数据按服务、pid和数据字节（a，b，c，d）拆分开来并如下图所示：
obd2信息段解释
标识符：对于obd2消息，标识符是标准的11位，用于区分“请求消息”（id 7df）和“响应消息”（id 7e8至7ef）。请注意，7e8通常是主机或ecu响应的id。
有效位：仅用来反映这一帧数据的字节数（03至06）。对于“车速”的这个示例，请求帧的有效位是02（因为仅跟随01和0d），而响应帧有效位是03，因为跟随41、0d和32。
服务：对于请求，这将在01-0a之间。对于响应，将0替换为4（即41、42，…，4a）。如sae j1979 obd2标准中所述，有10种服务。模式1显示当前数据，例如用于查看实时车速，rpm等。其他模式用于如显示或清除存储的诊断故障代码并显示冻结帧数据。
pid：对于每种服务，都存在标准obd2 pid的列表，例如，在01服务中，pid 0d为车速。有关完整列表，请查看wikipedia obd2 pid概述。每个pid都有一个说明，有些pid具有指定的最小或最大值以及转换公式。
比如只有参数a，速度的公式就是将16进制的a转换为十进制以获得km / h转换后的值（即32变为50 km / h以上）再例如，对于rpm（pid 0c），公式为（256 * a + b）/ 4。
a，b，c，d：这些是十六进制中的数据字节，在将其用于pid公式计算之前，需要将其转换为十进制形式。注意，不使用最后一个数据字节（在dh之后）。
obd2数据记录实例
来自汽车和轻型卡车的obd2数据可应用于各种案例：
记录汽车数据
来自汽车的obd2数据可用于减少油耗，改善驾驶行为，测试新型零件和保险事务
实时汽车诊断
obd2接口可用于实时传输人类可读的obd2
预测性维护
可以通过云端的iot obd2记录器监控汽车和轻型卡车，以预测和避免故障
车辆黑匣子记录器
obd2记录器可以用作车辆或设备的“黑匣子”，例如为纠纷或诊断提供数据
需要什么样的obd2的记录仪呢？
下面我们概述了最常见的obd2分析仪类别：
obd2诊断仪：维修师傅在车辆故障诊断（例如可能mil灯相关）时，用于静态读取或者清除dtc。存在各种情况。
obd2记录仪：用于将汽车中的obd2数据记录到sd卡，非常适合例如黑匣子或新型零件现场测试。支持wifi的版本也可用于例如车载远程信息处理。
obd2接口：例如通过usb提供实时obd2数据，通常用于专业诊断和oem车辆开发中。
更专业的obd2接口还可以用于传输obd2数据以及专用的can总线数据，这对于can嗅探和汽车黑客攻击很有用。
文章开之hongkeqiche
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腾讯优图入选AAAI 2021的论文节选 涵盖动作识别和人脸安全等领域
光伏并网逆变器的发展趋势
纯正弦波逆变器、修正弦波逆变器和方波逆变器有哪些区别
电子设计过程中所要接触的一些基本概念
多种角度来了解OBD2
当RTL代码的接口中存在数组形式的接口时如何处理？
什么样的电视，能让邻里街坊、七大姑八大姨都来问？
业内首款低功耗PCI Express Gen 4缓冲器提升功耗及性能标杆
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为什么法军要加强对无人机的训练
如何提高振动信号信噪比？
电容式与热式MEMS传感器的部分差异
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