车载测试系列：自动驾驶中间件SOME/IP

一、以太网引入汽车

2004年，宝马汽车的OBD诊断口采用的是高速CAN总线，速率为500kbit/s，除去CAN协议本身的开销，通过OBD口升级控制器的净升级速度降到200kbit/s。预计到2008年，软件更新的数据量会达到1GB，按照现在CAN的速度来算，更新一次软件要16个小时。经过内部讨论，将升级1GB数据的性能参数设置为15min，转换为速度约为9Mbit/s，开始考虑引入新的刷写总线。

从当时现有的选择来看，只有MOST、USB可选，虽然Flexray的速度可达10Mbit/s，但是2004年还没有推出，要到2006年才被推出。

MOST总线，2004年还是MOST25，速度约7Mbit/s，勉勉强强够格。是在2001年引入宝马汽车中的，主要用于同步音频通信。但是其存在一些缺点：

• 总线拓扑结构问题，由于MOST总线必须是环形拓扑，这意味在测试仪和网关之间必须添加另外一个拓扑环，或者在连接测试仪前接一个临时的扩展环，这增加了复杂性。
• 较高的资源需求，要实现7Mbit/s的最大带宽，需要使用1014B的数据包，而且需要64个包组成一个块(这个是MOST-high协议的一部分)，也就意味着光数据包的接收就需要64KB的RAM，在当时这个资源占太多了。
• 新接口，MOST25做升级，属于全新的接口，与现有的不兼容，需要另做一套诊断应用程序，这也意味着成本高昂的问题。

USB作为消费类设备接口，其在PC上非常常见，因此是适合外部测试仪的，而且通信速度高达480bit/s，远远高于需求，但是其缺点太明显：

• 鲁棒性和抗扰性不充分，想要保证信号的完整性，USB需要昂贵的电缆和连接器。
• USB最大支持的线缆长度为4m，难以覆盖使用场景。
• 必须为开发基于汽车的协议栈和驱动程序。

上面这些已有的无法满足需求后，宝马开始研究以太网，因为以太网是一种被充分验证的技术，并且有良好的基础设施以及足够的传输速度。

在评估以太网在汽车上的适用性时，最关键部分是物理层，刚开始预计会像USB一样，为了满足鲁棒性，需要高昂的线缆和接插件，宝马通过将以太网连接线换成非屏蔽双绞线，进行抗扰度进行测试，结果表明，非屏蔽线也满足要求，没必要做任何修改。

从而宝马开始了将以太网应用到车上，包括组织联盟建立车载以太网标准，例如OPEN联盟，着手基于以太网的上层协议，比如下面的SOME/IP。

二、什么是SOME/IP？

SOME/IP 是 Scalable Service-Oriented Middleware over IP 的缩写，由宝马于 2011 年开发。这个名字清楚地表明它是一种中间件解决方案，可以在控制器之间实现面向服务的通信。更具体地说，SOME/IP 提供了广泛的中间件功能，如序列化、远程过程调用 (RPC)、服务发现和订阅，以使 ECU 软件能够相互通信。

SOME/IP 的主要特点：

1、序列化和反序列化：将数据结构转换成字节序列或者将字节序列转换为数据结构，这样有利于数据的高效传输。

2、远程过程调用 (RPC)：它是客户端在需要来自服务器的一些数据时采用的一种数据交换方法。RPC 可能有也可能没有返回值，即客户端可以请求数据作为响应，或者简单地调用一个函数来在服务器端执行某些任务。

3、服务发现：服务发现 (SD) 协议是 SOME/IP 概念的支柱。在面向服务的架构中，服务（功能实体-方法、事件或字段）必须是可发现的。SOME/