Comunicação OBD-II via CAN

Visão Geral

Este projeto implementa um sistema de comunicação OBD-II utilizando a rede CAN (Controller Area Network), permitindo a troca de informações entre um leitor OBD-II e uma ECU simulada. O objetivo é testar e validar a comunicação CAN sem a necessidade de um veículo real, utilizando um ambiente virtual.

A aplicação é dividida em três componentes principais:

1. CANManager – Gerencia a comunicação CAN, enviando e recebendo mensagens.
2. OBDReader – Solicita informações da ECU simulada via protocolo OBD-II.
3. Simulator – Simula uma ECU, respondendo às mensagens enviadas pelo OBDReader.

---

Estrutura do Projeto

OBD/
│── include/                  # Arquivos de cabeçalho
│   ├── CANManager.h          # Gerenciamento da comunicação CAN
│   ├── OBDReader.h           # Leitura de dados OBD-II
│── src/                      # Implementação dos módulos principais
│   ├── CANManager.cpp        # Envio e recepção de mensagens CAN
│   ├── OBDReader.cpp         # Interação com a ECU via OBD-II
│── simulator/                # Código do simulador de ECU
│   ├── simulator.cpp         # Simulação de respostas OBD-II
│── CMakeLists.txt            # Arquivo de configuração do CMake
│── main.cpp                  # Código principal para leitura OBD-II
│── README.md                 # Documentação do projeto

---

Como Configurar e Executar

1. Instalar Dependências

Antes de rodar o projeto, certifique-se de ter instalado:

• CMake (sudo apt install cmake)
• G++ (sudo apt install g++)
• SocketCAN (sudo apt install can-utils)

2. Criar uma Interface CAN Virtual

Para simular um ambiente CAN no Linux:

sudo modprobe vcan
sudo ip link add dev vcan0 type vcan
sudo ip link set up vcan0

Isso criará uma interface chamada vcan0, que será usada para a comunicação CAN virtual.

3. Compilar o Projeto

No terminal, execute:

mkdir build && cd build
cmake ..
make

Isso gerará os executáveis necessários para rodar os testes.

4. Executar a Simulação

1. Rodar o simulador de ECU:

./simulator

Isso inicia um sistema que responde às mensagens OBD-II simulando uma ECU real.

2. Rodar o leitor OBD-II:

./OBD

Aqui, o sistema OBDReader enviará requisições à ECU simulada e processará as respostas.

---

Funcionamento do Projeto

CANManager

• Responsável por inicializar a interface CAN, enviar e receber mensagens.
• Estabelece um socket CAN para comunicação entre dispositivos.
• Gerencia timeouts para garantir respostas dentro do tempo esperado.

OBDReader

• Solicita PIDs OBD-II (Parâmetros de Diagnóstico) para obter dados do veículo.
• Verifica se a resposta vem em um Single Frame (resposta única) ou em First Frame + Consecutive Frames (respostas fragmentadas).
• Processa as respostas da ECU simulada e retorna os valores solicitados.

Simulator

• Atua como uma ECU, escutando as mensagens recebidas via CAN e respondendo conforme o protocolo OBD-II.
• Suporta dois tipos de resposta:
  • Single Frame (SF): Quando a resposta cabe em um único pacote CAN.
  • First Frame (FF) + Consecutive Frames (CF): Para respostas que excedem o tamanho de um único frame, exigindo múltiplas mensagens.

---

Fluxo de Comunicação

1. O OBDReader envia uma solicitação CAN para a ECU simulada (Simulator).
2. O Simulator processa a requisição e responde com os dados solicitados.
3. Se os dados couberem em um único frame CAN, o Simulator envia um Single Frame (SF).
4. Se os dados forem grandes, o Simulator inicia um First Frame (FF) e espera um Flow Control (FC) do OBDReader.
5. Após receber o Flow Control, o Simulator envia os Consecutive Frames (CF) até completar a resposta.
6. O OBDReader lê os dados e os exibe no terminal.

Futuras Melhorias

Este projeto está em desenvolvimento e novas funcionalidades estão sendo planejadas para aumentar a eficiência da comunicação CAN e a robustez do leitor OBD-II. Algumas melhorias previstas incluem:

• Implementação de multithreading para leitura e escrita simultânea de mensagens CAN, permitindo uma comunicação mais eficiente sem bloqueios.
• Otimização do gerenciamento de buffers CAN, reduzindo a latência na recepção e envio de pacotes.
• Melhoria na detecção e tratamento de erros, garantindo que mensagens inválidas ou com falha de sequência sejam corretamente descartadas e retransmitidas quando necessário.
• Implementação de logs e debugging avançado, facilitando a análise de falhas no fluxo de mensagens CAN.
• Suporte a mais PIDs OBD-II, expandindo a compatibilidade com diferentes ECUs e veículos.