汽车软件通信中间件SOME/IP简述

文章目录

- - 1.SOME/IP 是中间件吗li>
  - 2. SOME/IP 能干嘛li>
  - 3. SOME/IP 与 CAN 的不同li>
  - - 通信速度
    - 通信负荷
  - 4. SOME/IP 和车载以太、IP有什么关系li>
  - 4. SOME/IP 和 Autosar、SOA 的关系li>
  - 5. SOME/IP 的形态li>
  - 6. SOME/IP 的消息格式li>
  - - SOME/IP 消息结构
    - - Message ID
      - Request ID
      - Message Type
      - Return Code
      - Payload
      - Endianess
  - 7. SOME/IP 支持的数据结构类型
  - - 基础数据类型
    - 结构化数据类型
  - 8. SOME/IP 消息通信类型
  - - R&R
    - F&F
    - Notification Event
    - Fields
  - 9. SOME/IP-SD
  - - 消息体结构
    - 服务发现的流程
  - 10. vsomeip 及示例
  - 11. SOME/IP 会被 DDS 吊着打吗li>
  - 参考

1.SOME/IP 是中间件吗h3>

SOME/IP 不是广义上的中间件，严格的来讲它是一种通信协议，但中间件这个概念太模糊了，所以我们也一般称 SOME/IP 为通信中间件。

SOME/IP 全称是 Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP。也就是基于 IP 协议的面向服务的可扩展性通信中间件协议。

所以，要弄清 SOME/IP 需要从它的名字出发，要搞清楚它的 3 个要素：

面向服务 SOA
基于 IP 协议之上的通信协议
中间件

我们带着这 3 个疑问走下去。

2. SOME/IP 能干嘛h3>

既然是通信中间件，那么做的就是通信相关的事情。

SOME/IP 能干的事情有 3 类：

服务发现 (Service Discovery)
远程服务调用（RPC,remote producer call）
读写进程信息（Getter & Setter）

3. SOME/IP 与 CAN 的不同h3>

CAN 是传统的汽车软件通信协议，CAN FD 是其扩展，它们与 SOME/IP 的主要区别如下：

协议	通信负荷	通信速度	通信方式
CAN	8 Byte	512 Kbps ~ 1 Mbps	基于信
CAN FD	64 Byte	2Mbps ~ 8 Mbps	基于信
SOME/IP	~1500 Byte	1000 Mbps	面向服务

CAN 协议是汽车软件开发最重要的通信协议，但随着汽车智能化程度越来越高，CAN 通信遇到的瓶颈越来越大，表现在 2 个维度:

通信速度

CAN 一般是 512kb/s，CAN FD 能到 1MB/s，而基于 SOME/IP 的以太能到

通信负荷

CAN 是 8Byte，CAN FD 能到 64Byte,而 SOME/IP 能到 1500 Byte

4. SOME/IP 和车载以太、IP有什么关系h3>

前面小节讲到 CAN 是基于信在双绞线中传输信，而 SOME/IP 是面向服务在车载以太中传输信。
而 SOME/IP 中的 IP 是 Over IP ，也就是在 IP 协议层之上的意思。

我们能熟知的 TCP/IP、UDP 都是传统络协议，络协议是分层的，车载以太络协议也是一样的。

AP Autosar 是基于 SOA 理念设计的软件框架，而 SOME/IP 作为其通信协议，可以实现 Service 的 Publishe/Subscribe 通信，所以在汽车领域一般讲 SOA 不能不提到 AP Autosar，而讲到 SOME/IP 时，SOA 也会常被提起。

5. SOME/IP 的形态h3>

具体到汽车软件开发，SOME/IP 有两种形态：

集成到 Autosar 中的 Module

Message ID 代表 Sevice ID 或者 Method ID
Length 消息长度，从 Request ID 算起到
Request ID
Protocal Version 协议版本
Interface Version 接口版本
Message Type 消息类型
Return Code 返回编码
Payload 数据负载

然后，这里面有许多细节。

Message ID

可以指代一个远程调用 RPC 的 Method 或者是一个服务的 Event。

Method ID 和 Event ID 占据低位 15 Bit，中间 1 Bit用来区别两者，高位 16 Bit 代表 Service ID。

Request ID

结构化数据类型

F&F

客户端发送 Request，无需 Response 的操作称为 Fire & Forget。

Cyclic Update 周期性的发送相关 value 的变化
Update On Change 如果 value 发生变化，则向外推送
Epsilon Change 如果 value 的值大于相应的 epsilon值，那么对外推送消息

Fields

什么是 Field 呢tosar 说 Filed 就是一个 status，并且有一个合法值(valid value).

消息体结构

我们从 github 上下载源码，然后编译。它有两个重要的 .so ：

libvsomeip3.so 对应 SOME/IP
libvsomeip3-sd.so 对应 SOME/IP-SD

vsomeip 源码中有一个 helloworld 的demo，我们可以编译后运行。

但直接运行会错。

Client 先发送一个 World。
Server 端回应一个 Hello World。

这代表 vsomeip 基础通信已经被试验了，而更高级更精细的操作则需要开发者认真研究。

11. SOME/IP 会被 DDS 吊着打吗h3>

问：那根据上面的描述，SOME/IP 会很快被 DDS 取代吗r> 答：我认为不会。

我依据的逻辑如下：

SOME/IP 有先发优势，而 DDS 目前尚未被真正收录到 AP Autosar中;
DDS 看起来功能更完善，但功能完善不代表工程化程度高，汽车讲车规，很多经验需要积累,一般车企不敢贸然行动;
技术方案有惯性，当前 SOME/IP 用在整车领域挺好的，没必要因 DDS 的介入一票否决它，况且 DDS 需要在汽车领域证明自己;
DDS 需要证明自己是因为 SOME/IP 从设计初就是面向汽车软件开发，而 DDS 不是。DDS 是从航天、工业、机器人领域开始迁移，这里存在裁剪、适配的过程;
未来很长一段时间，汽车会存在各类 ECU，ECU 可能基于 AP，也可能基于 CP，这个时候 SOME/IP 比 DDS 应用代价要低;
SOME/IP 和 DDS 共存也是没有关系的，如果做不到万无一失，那为何要直接替换它呢怎么算li>

参考

AUTOSAR_PRS_SOMEIPProtocol.pdf
https://www.36kr.com/p/1725052829697
https://blog.csdn.net/Aliven888/article/details/122557080

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