　SOA（Service Oriented Architecture、サービス志向アーキテクチャ）と呼ばれる、大規模コンピュータシステムを構築する上での考え方・手法があります。これはネットワーク上に存在する複数の機能（サービス）を複数組み合わせることで、新しいシステムを作っていくもので、さまざまな要求に素早く対応できるのが特徴です。この考え・手法をクルマに取り入れる際に使われるのが、サービス志向通信である、このSOME/IP^（※10）およびSOME/IP-SD（以下、SOME/IP）と呼ばれる上位レイヤープロトコルです（図8参照）。

（※10）BMWが提唱したプロトコルで、AUTOSAR仕様の一部になっています。

図8：OSI参照モデルにおけるSOME/IPとその機能（クリックして拡大）出典：ベクター

　現在のクルマでは、特定の機能（サービス）はECUに強くひもづけられていて、それを外から使うのは容易ではないという状況があります。将来的にクルマがスマートフォン化していくに当たっては、新しくダウンロードしたアプリが、クルマのネットワークにあるさまざまな機能を見つけ出し、それを自由に使える仕組みが必要で、このプロトコルはイーサネット・TCP/IPの特徴（大量の情報を高速に、必要に応じて特定または複数の相手に送ることができる）を生かして、それを実現します。

　このSOME/IPでは、情報のやりとりの代表的な仕組み（メッセージ）として下記のようなものがあり、提供されるサービスごとにそれらを組み合わせて使っています（図9-1、図9-2参照）。

リクエストレスポンス：あるサービスが提供しているメソッド（処理、手続き）を呼び出し、その結果を受け取る
ファイアアンドフォーゲット：あるサービスが提供しているメソッドを呼び出す、結果は求めない
イベント：特定の事象（イベント）が発生するとサーバ（サービス）からノーティフィケーション（通知）を送る
フィールド：サーバが持つ値を操作（読み出し、書き込み）する、その値が変わった時に通知を送る

図9-1：リクエスト/レスポンスとファイアアンドフォーゲット（クリックして拡大）出典：ベクター

図9-2：イベントとフィールド（クリックして拡大）出典：ベクター

DoIP（Diagnostic over IP）

　連載第2回のフィジカルレイヤーで、診断テスターと診断ゲートウェイ（以下、診断GW）と呼ばれるECUをつなぐものとして100Base-TXを紹介したのを覚えていらっしゃるでしょうか。その時に診断通信に使われる上位プロトコルとして紹介したのが、このDoIP（Diagnostic over IP, ISO13400）です（図10参照）。

図10：OSI参照モデルにおけるDoIPと大まかな特徴（クリックして拡大）出典：ベクター

　このプロトコルはTCPやUDPの中にDoIPメッセージ、そしてその中に診断メッセージを載せてやりとりするための仕組みです。1番のポイントは、イーサネット・TCP/IP通信が使われるのは、あくまで診断テスターと診断GWの間だけであって、診断GWから先は、例えばCAN通信によって従来通りの診断通信が行われているのが、まだ一般的であるということです（図11参照）。つまり診断GWは、DoIPによって運ばれてきた診断メッセージ（例えば、UDSのSIDとDIDに基づく）をCANメッセージに載せ換えて、最終的な診断対象であるECUとやりとりをしているのです。それでも、従来の通常のCANによる診断通信と比較すると速さは向上しています。

図11：DoIPメッセージのやりとりの主体、診断テスターと診断ゲートウェイ（クリックして拡大）出典：ベクター

まとめ

　今回は、IPネットワーク上のプロトコルTCPとUDPのPDU（主にPCI、ヘッダ）構造と振る舞い、さらにはそのTCPとUDPを使って実現する上位プロトコルSOME/IPとDoIPを紹介しました。これ以外にも、複数のプロトコルが車載イーサネット上では使われ始めています。今後、本格的にクルマがスマートフォン化（CASE対応）していくにつれ、より多くのプロトコルが使われるようになるでしょう。それと同時に、物理層も変化していくことが予想されます。

　今回で本連載は終了しますが、それらの変化に皆さまがついていくための基本的な知識を、ここまでの4回で少しでも提供できたのであれば幸いです。

（連載終わり）

筆者紹介

ベクター・ジャパン株式会社トレーニング部テクニカルトレーナー
中村伸彦（なかむら　のぶひこ）

ベクター・ジャパンにて、AUTOSAR関連およびイーサネットのトレーニングサービスに従事。限られた時間のなかで、受講者の役に立つ情報を、より分かりやすく提供することを目指し、日々業務に取り組んでいる。

▼ベクター・ジャパン

https://www.vector.com/jp/ja/

▼トレーニングサービス専用サイト

https://vector-academy.com/vj_index_jp.html

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