通过OSI七层模型理解UDS、OBD、KWP2000、CAN等协议
0.前言
最近在学习汽车诊断方面的知识，一大堆术语、协议、标准扑面而来。在一段迷茫过后，稍微有了点方向感。通过OSI七层模型搭建出诊断的基本框架。
特此记录，以作小结。
1.概念梳理
1.1. 汽车诊断术语、协议及标准
OBD：On Board Diagnostics，即车载自动诊断系统。
是为了解决汽车排放问题而制定的规范，设置故障机制，记录故障信息，报警提示车主，现在为OBD2正在向3（实时排放监控）发展。
UDS：Unified diagnostic services，即统一诊断服务。
是诊断服务的规范化标准，比如读取故障码应该向ecu发什么指令，读数据流又是发什么指令。
标准号：ISO 14229
KWP2000：Keyword Protocol 2000，即关键字协议。
是一种诊断协议。通过K-Line实现诊断功能，另外可选择通过L-Line进行唤醒。
标准号：ISO 14230——Road Vehicles - Diagnostic Systems Keyword Protocol 2000
CAN：Controller Area Network，即控制器局域网络
是一种总线形式。由于K-Line物理层和数据链路层在网络管理和通讯速率上的局限性，使得K-Line无法满足日趋复杂的车载诊断网络的需求。这时候CAN-bus出现并代替了K-Line。这样就延伸出了基于CAN-bus的诊断协议。
基于这层关系有些人喜欢将ISO 15765叫做基于CAN-bus的KWP200。其实两者只是OBD下的两种诊断协议。但是CAN运用更广泛（比如工业上），所以其物理层和数据链路层由分出一个标准（ISO 11898）。
标准号：ISO 15765——Road vehicles -- Diagnostic communication over Controller Area Network (DoCAN)
ISO 11898——Road vehicles -- Controller area network (CAN)
1.2. OSI七层模型
OSI七层模型：亦称OSI（Open System Interconnection）参考模型，是参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系。
OSI参考模型
第7层——应用层——在用户、软件、网络终端等之间进行信息交换，如：服务。
第6层——表示层——将不同数据格式的信息转换成能共同理解的格式。
第5层——会话层——依靠底层的通讯功能来进行数据的有效传递，如定义数据传递的间隔时间范围。
第4层——传输层——控制两通讯节点之间的数据传输，如数据重发，多帧传输。
第3层——网络层——规定网络连接的建立、维持和拆除的协议，如寻址。
第2层——数据链路层——规定在介质上传输数据的排列和组织，如数据校验、帧结构
第1层——物理层——规定通信介质的物理特性，如电气特性。
2.基于OSI七层模型的理解
首先先看一下摘自ISO 14230的OBD七层模型和ISO 14229的增强型诊断七层模型。
OBD 七层模型
增强型诊断 七层模型
通过上述两幅图，我们可以很清晰的整理出：
首先，OBD（汽车排放和驱动性相关）和增强型诊断（面向整车所有ECU）都属于系统级，拥有完整的七层模型。
其次，USD作为服务，处于模型的应用层和会话层。
而KWP2000作为汽车专用协议，处于模型的第4层至第1层。
另外，CAN因为使用较广泛，关于汽车的ISO 15765处于第4层至第3层。而通用的底层协议ISO 11898处于第2层至第1层。
所以，我们可以理解为ODB系统调用了UDS、KWP2000、CAN这些协议。而这些协议也能够被别的系统调用，组成新的七层模型。
ODB通过服务号（SID）调用相关UDS的服务，然后UDS根据应用的底层（K-Line、CAN-bus等）调用KWP2000或CAN。
3.总结
1.OBD作为系统，自上而下，标准庞大而清晰。
2.UDS作为服务，上层清晰，兼容不同下层，以最终功能实现为要求。
3.OBD是关注车辆实时排放的理念形成的行业规范，而UDS是诊断服务的统一化规范。
4.UDS是面向整车所有ECU(电控单元)的，而OBD是面向排放系统ECU的。