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總線的關系。

注意：這是一個實用介紹，因此您還將學習如何請求和解碼OBD2數(shù)據(jù)，關鍵日志記錄用例以及應用技巧。

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)了點問題。如果您去找修理師求助，他會使用OBD2 掃描儀來進行診斷。

通常，他會將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標準中指定了兩種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，因為CAN（ISO 15765-4）是大多數(shù)現(xiàn)代汽車（包括電動車）的標準配置

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標準指定了的OBD2連接器，可以由5個協(xié)議運行。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制性應用OBD2，這基本消除了其他4種協(xié)議。

ISO 15765是指一組限制應用的CAN標準，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(CARB)從1991年起要求所有新車都使用OBD，以達到控制排放的目的。

汽車工程師協(xié)會（SAE）和標準化的轉(zhuǎn)軌以及OBD轉(zhuǎn)接器制造商（SAE j1962）聯(lián)合推薦OBD2標準的使用。

OBD2 標準按如下順序一步步推出：

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

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

在如今這個汽車智能網(wǎng)聯(lián)的時代，OBD2測試似乎有些麻煩:需要手工進行排放控制，這樣檢查既費時又昂貴。

OBD3可以為所有汽車添加遠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小型的無線電應答器(比如網(wǎng)關)。通過這種方式，車輛識別號碼(VIN)和DTCs可以通過WiFi發(fā)送到中央服務器進行檢查。

現(xiàn)如今，許多CAN和OBD2的設備可以通過Wifi/移動網(wǎng)絡完成數(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，這也是一個挑戰(zhàn)。

減少第三方OBD2服務

上面提到過，OBD2協(xié)議最初是為了控制排放才設計的。

然而，現(xiàn)在的OBD2被第三方開發(fā)者廣泛地用于生成實時型數(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，建議開車時停止OBD2服務，而是在中央服務器上收集相關數(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的第三方服務認定為是商業(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險）。這是否會成為必定趨勢還有待觀察——但是這可能會真正擾亂OBD2第三方服務的市場。

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

工程師顯然更關注OBD2 DTCs（用戶可能也同樣），然而管理機構需要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準參數(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)則進行逆向工程，盡管這在技術上相當先進。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”
相關的ECU通過CAN發(fā)送“響應幀”
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/年份而異。有關詳細信息，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。最后通過免費軟件/ API和我們的OBD2 DBC處理數(shù)據(jù)。

原始OBD2報文細節(jié)
如果想要開始記錄OBD2數(shù)據(jù)，那先了解下原始OBD2消息結構基礎會對您非常有幫助。

簡而言之，OBD2消息包含 標識符和數(shù)據(jù)。此外，數(shù)據(jù)按服務、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

標識符：對于OBD2消息，標識符是標準的11位，用于區(qū)分“請求消息”（ID 7DF）和“響應消息”（ID 7E8至7EF）。請注意，7E8通常是主機或ECU響應的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”的這個示例，請求幀的有效位是02（因為僅跟隨01和0D），而響應幀有效位是03，因為跟隨41、0D和32。

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

PID：對于每種服務，都存在標準OBD2 PID的列表，例如，在01服務中，PID 0D為車速。有關完整列表，請查看Wikipedia OBD2 PID概述。每個PID都有一個說明，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進制的A轉(zhuǎn)換為十進制以獲得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：這些是十六進制中的數(shù)據(jù)字節(jié)，在將其用于PID公式計算之前，需要將其轉(zhuǎn)換為十進制形式。注意，不使用最后一個數(shù)據(jù)字節(jié)（在Dh之后）。

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

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事務

實時汽車診斷

OBD2接口可用于實時傳輸人類可讀的OBD2

預測性維護

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

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）時，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程信息處理。

OBD2接口：例如通過USB提供實時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。

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審核編輯 黃宇