車載以太網網絡測試-26【SOME/IP-通信方式-2】

1 摘要
2 Method （FF/RR）、Event、Filed介紹
- 2.1. SOME/IP Method 接口
- - 2.1.1 **Fire & Forget (FF)** - 單向調用
  - 2.1.2 **Request/Response (RR)** - 請求/響應模式
  - 2.1.3 **車載ECU通信實現示例**:
  - 2.1.4 **通信序列示例**
  - 2.1.5 實現注意事項
- 2.2 Event接口
- - 2.2.1 **Event接口工作流程**:
  - 2.2.2 報文通信示例
- 2.3 some/ip 的 Field（Getter、Setter、Notifier）接口
- - 2.3.1 Getter 接口
  - 2.3.2 Setter 接口
  - 2.3.3 Notifier 接口
  - 2.3.4 報文通信示例（車載ECU場景）
3 總結

1 摘要

本專題繼續對SOME/IP的通信方式進行介紹，主要有Method、Event以及Field這三類接口的定義、應用場景以及示例進行介紹。
上文回顧：
車載以太網網絡測試 -24【SOME/IP概述】
車載以太網網絡測試 -25【SOME/IP-報文格式-1】

2 Method （FF/RR）、Event、Filed介紹

SOME/IP主要為應用層提供API接口，創建CS接口，通過TCP/IP協議進行通信。而SOME/IP的訪問方式分為三種，分別是事件通知（Event Notification），遠程過程調用（Remote Procedure Call，RPC）和訪問進程數據（Accessing Process Data）。
在這里插入圖片描述

2.1. SOME/IP Method 接口

SOME/IP (Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP) 是一種面向服務的車載通信協議，Method 是 SOME/IP 提供的核心通信模式之一，主要用于實現遠程過程調用 (RPC)。

SOME/IP 支持兩種 Method 調用方式：

Fire & Forget (FF) - 單向調用
Request/Response (RR) - 請求/響應模式

2.1.1 Fire & Forget (FF) - 單向調用

Fire&Forget，可以直譯成點火即忘，觸發了但不在乎結果（有點類似診斷服務中的抑制正響應。）

客戶端發送請求后不等待響應
適用于不需要確認的操作或事件通知
特點:
- 單向通信，無響應
- 低延遲，不占用資源等待響應
- 適用于非關鍵性操作或事件通知
- 服務端不保證請求一定被處理
典型應用場景:
- 車門解鎖狀態通知
- 環境溫度更新
- 非關鍵診斷信息上報
報文示例:

客戶端請求報文：

SOME/IP Header:Message ID: 0x12345678 (ServiceID:MethodID)Length: 0x0000000CClient ID: 0x0010Session ID: 0x0001Protocol Ver:  0x01Interface Ver: 0x02Message Type: 0x01 (REQUEST)Return Code: 0x00 (E_OK)Payload:0x01 0x00 0x00 0x00 // 布爾值 true (車門解鎖)

2.1.2 Request/Response (RR) - 請求/響應模式

客戶端發送請求并等待服務端響應
適用于需要獲取返回值的操作
特點:
- 雙向通信，有請求和響應
- 客戶端等待服務端處理并返回結果
- 適用于需要確認或獲取數據的操作
- 支持同步和異步調用模式
典型應用場景:
- 讀取ECU版本信息
- 設置車輛配置參數
- 執行診斷命令
報文示例:

客戶端請求報文：

SOME/IP Header:Message ID: 0x12345678 (ServiceID:MethodID)Length: 0x0000000CClient ID: 0x0020Session ID: 0x0002Protocol Ver:  0x01Interface Ver: 0x02Message Type: 0x01 (REQUEST)Return Code: 0x00 (E_OK)Payload:0x00 0x00 0x00 0x00 // 無參數請求

服務端響應報文：

SOME/IP Header:Message ID: 0x12345678 (ServiceID:MethodID)Length: 0x0000000CClient ID: 0x0020Session ID: 0x0002Protocol Ver:  0x01Interface Ver: 0x02Message Type: 0x02 (RESPONSE)Return Code: 0x00 (E_OK)Payload:0x01 0x02 0x03 0x04 // ECU版本號 1.2.3.4

2.1.3 車載ECU通信實現示例:

車門狀態控制服務 (混合使用FF和RR)

服務定義 (ARXML):

<METHODS><METHOD NAME="SetDoorLock" ID="1" TYPE="FIRE_AND_FORGET"><ARGUMENTS><ARGUMENT NAME="doorState" TYPE="BOOLEAN"/></ARGUMENTS></METHOD><METHOD NAME="GetDoorStatus" ID="2" TYPE="REQUEST_RESPONSE"><ARGUMENTS><ARGUMENT NAME="doorID" TYPE="UINT8"/></ARGUMENTS><RETURN-ARGUMENT TYPE="BOOLEAN"/></METHOD>
</METHODS>

2.1.4 通信序列示例

設置車門狀態 (FF)

客戶端發送:

MessageID: 0x1001 (ServiceID=0x10, MethodID=0x01)
Payload: 0x01 (true - 解鎖)

服務端接收但不響應

獲取車門狀態 (RR)

客戶端發送:

MessageID: 0x1002 (ServiceID=0x10, MethodID=0x02)
Payload: 0x01 (查詢左前門)

服務端響應:

MessageID: 0x1002
Payload: 0x01 (門已解鎖)

2.1.5 實現注意事項

超時處理：RR方法需要設置合理的超時時間
會話管理：Session ID用于匹配請求和響應
錯誤處理：正確處理Return Code (如 E_NOT_OK, E_NOT_READY等)
序列化：確保payload按照定義的數據類型正確序列化
服務質量：根據應用需求配置TP協議或設置QoS參數

2.2 Event接口

Event接口是AUTOSAR SOME/IP (Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP)協議中的一種重要通信機制，主要用于實現事件通知功能。在車載ECU通信中，Event接口允許服務提供者(Provider)主動向訂閱者(Subscriber)發送事件通知，而不需要訂閱者主動請求。

主要特點:

發布/訂閱模式：基于訂閱機制，只有訂閱了特定事件的ECU才會收到通知
實時性：適用于需要實時通知的場景，如傳感器數據更新、狀態變化等
可靠性：支持可靠和不可靠兩種傳輸模式
多播支持：可以通過IP多播實現一對多通信

2.2.1 Event接口工作流程:

訂閱階段：客戶端ECU向服務端ECU發送訂閱請求
確認階段：服務端確認訂閱（對于可靠Event）
通知階段：當事件發生時，服務端主動發送事件數據
取消訂閱：客戶端可以主動取消訂閱

在SOME/IP中，定義了三種通知發送的策略：
Cyclic update周期發送，以一定的周期發送通知。
Update on change變化后發送，當該事件發生變化時，進行發送。
Epsilon change變化超過閾值發送，當較上一次的變化超過預先設置的閾值時，進行發送。

2.2.2 報文通信示例

訂閱請求 (Subscribe Eventgroup)

[客戶端 -> 服務端]
SOME/IP Header:Message ID: 0x12345678 (Service ID: 0x1234, Method ID: 0x5678)Length: 0x00000010Request ID: 0x00010001Protocol Version: 0x01Interface Version: 0x01Message Type: 0x02 (REQUEST)Return Code: 0x00 (E_OK)Payload:Eventgroup ID: 0x0001Subscribe/Unsubscribe Flag: 0x01 (Subscribe)Options:- Endpoint Option (IP: 192.168.1.100, Port: 30500)

訂閱確認 (Subscribe Eventgroup Ack)

[服務端 -> 客戶端]
SOME/IP Header:Message ID: 0x12345678 Length: 0x00000010Request ID: 0x00010001Protocol Version: 0x01Interface Version: 0x01Message Type: 0x03 (RESPONSE)Return Code: 0x00 (E_OK)Payload:Eventgroup ID: 0x0001Subscribe/Unsubscribe Flag: 0x01 (Subscribe)Options:- Endpoint Option (IP: 192.168.1.200, Port: 30501)

事件通知 (Event Notification)

[服務端 -> 客戶端]
SOME/IP Header:Message ID: 0x12340001 (Service ID: 0x1234, Event ID: 0x0001)Length: 0x0000000CRequest ID: 0x00000000 (Notification不需要響應)Protocol Version: 0x01Interface Version: 0x01Message Type: 0x02 (NOTIFICATION)Return Code: 0x00 (E_OK)Payload:Event Data: [具體事件數據，如傳感器值、狀態標志等]例如: 0x00000042 (表示溫度值66)

取消訂閱 (Unsubscribe Eventgroup)

[客戶端 -> 服務端]
SOME/IP Header:Message ID: 0x12345678Length: 0x00000010Request ID: 0x00010002Protocol Version: 0x01Interface Version: 0x01Message Type: 0x02 (REQUEST)Return Code: 0x00 (E_OK)Payload:Eventgroup ID: 0x0001Subscribe/Unsubscribe Flag: 0x00 (Unsubscribe)Options:- Endpoint Option (IP: 192.168.1.100, Port: 30500)

車載ECU典型應用場景:

傳感器數據更新：如車速、發動機轉速、溫度等
狀態變化通知：如車門開關狀態、燈光狀態
故障報警：如電池電壓過低、發動機故障
ADAS系統：如碰撞預警、車道偏離警告

2.3 some/ip 的 Field（Getter、Setter、Notifier）接口

在 SOME/IP (Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP) 中，Field 是一種特殊類型的接口元素，它結合了 Getter、Setter 和 Notifier 功能，為車載ECU之間的通信提供了靈活的數據訪問機制。

Field 的三種操作模式:

Getter：客戶端可以請求讀取Field的當前值
Setter：客戶端可以請求修改Field的值
Notifier：服務器可以在Field值變化時主動通知客戶端

在Getter與Setter的方式中我們使用的Request/Response機制。在Getter的請求報文中是一個空的Payload，響應報文中的Payload才是需要獲取的值；使用Setter請求時，請求消息中的Payload則是要設置的值，如果設置成功，那么響應報文中Payload就是設定成功的值。

2.3.1 Getter 接口

通過Request/Response的方式來實現，Request中為空，不攜帶數據，Response返回Field的值。
功能：允許客戶端查詢Field的當前值

特點：

同步請求/響應模式
客戶端發起請求，服務器返回當前值
適用于不頻繁變化的或需要精確時刻值的場景

2.3.2 Setter 接口

通過Request/Response的方式來實現，Request攜帶想要將Field設置的值，Response返回Field設置好的值。
功能：允許客戶端修改Field的值

特點：

同步請求/響應模式
客戶端發送新值，服務器確認修改
可能包含權限驗證和有效性檢查

2.3.3 Notifier 接口

通過Event的方式來實現，發送策略與Event一致，不同的是當第一次訂閱成功后，Server會主動發送一次Notifier，攜帶當前Field的值，即訂閱成功后，Client可以立刻獲得Field的初始值，而不用等待事件觸發。

功能：服務器主動通知客戶端Field值的變化

特點：

異步通信模式
基于訂閱機制（客戶端需先訂閱）
適用于頻繁變化或需要實時更新的數據
可配置通知條件（如變化閾值、最小間隔等）

2.3.4 報文通信示例（車載ECU場景）

場景描述:

假設我們有一個車速Field（VehicleSpeed）在儀表盤ECU（客戶端）和車輛控制ECU（服務器）之間通信。

通信序列示例:
Getter 請求/響應:

客戶端請求 (儀表盤ECU → 車輛控制ECU)

SOME/IP Message:
- Message Type: Request (0x00)
- Request ID: 0x1234
- Service ID: 0x0100 (VehicleDataService)
- Method ID: 0x0001 (GetVehicleSpeed)
- Payload: Empty

服務器響應 (車輛控制ECU → 儀表盤ECU)

SOME/IP Message:
- Message Type: Response (0x80)
- Request ID: 0x1234
- Service ID: 0x0100 (VehicleDataService)
- Method ID: 0x0001 (GetVehicleSpeed)
- Payload: 60 (km/h, uint16)

Setter 請求/響應

客戶端請求設置值 (診斷工具 → 車輛控制ECU)

SOME/IP Message:
- Message Type: Request (0x00)
- Request ID: 0x5678
- Service ID: 0x0100 (VehicleDataService)
- Method ID: 0x0002 (SetVehicleSpeed)
- Payload: 100 (km/h, uint16)

服務器響應 (車輛控制ECU → 診斷工具)

SOME/IP Message:
- Message Type: Response (0x80)
- Request ID: 0x5678
- Service ID: 0x0100 (VehicleDataService)
- Method ID: 0x0002 (SetVehicleSpeed)
- Payload: 0x00 (Success status)

Notifier 訂閱與通知

客戶端訂閱 (儀表盤ECU → 車輛控制ECU)

SOME/IP Message:
- Message Type: Request (0x00)
- Request ID: 0x9ABC
- Service ID: 0x0100 (VehicleDataService)
- Method ID: 0x8001 (SubscribeVehicleSpeed)
- Payload: - EventGroup: 0x0001- TTL: 0xFFFFFFFF (永久訂閱)

服務器確認訂閱 (車輛控制ECU → 儀表盤ECU)

SOME/IP Message:
- Message Type: Response (0x80)
- Request ID: 0x9ABC
- Service ID: 0x0100 (VehicleDataService)
- Method ID: 0x8001 (SubscribeVehicleSpeed)
- Payload: 0x00 (Success status)

服務器通知變化 (車輛控制ECU → 儀表盤ECU)

SOME/IP Message:
- Message Type: Notification (0x02)
- Request ID: 0x0000 (無意義)
- Service ID: 0x0100 (VehicleDataService)
- Method ID: 0x0003 (VehicleSpeedEvent)
- Payload: 65 (km/h, uint16)