Gestire la complessità con la porta OBD2
Tutti i veicoli venduti dopo il 2001 in Europa hanno una porta OBD2 – Onboard Diagnostics 2; essa, chiamata anche porta OBD-II, è utilizzata per collegare dispositivi dedicati al recupero dei dati dai computer di bordo. La diagnostica di bordo tiene traccia di un’ampia varietà di dati relativi al veicolo, dalle emissioni al chilometraggio fino a misurazioni dell’usura e ai codice di errore se si riscontrano malfunzionamenti.
La lettura dei dati tramite la porta OBD2 può essere più avanzata nel caso di scanner specifici del produttore, che possono dare fornire più funzionalità rispetto al normale protocollo OBD2 ma richiedono strumenti specifici e rappresentano una questione importante fra gli OEM e l’aftermarket.
L’OBD2 è la seconda versione del sistema diagnostico di bordo, con la prima che risale agli anni ’80. I primi esempi di diagnostica datano alla fine degli anni ’60 ma non erano standardizzati. La collaborazione tra i produttori di veicoli e la Society of Automotive Engineers – SAE ha infine portato al sistema OBD1. Questo standard presentava però dei problemi, per esempio perché c’erano pochi codici di guasto per tutti i modelli di auto, la maggior parte dei quali riguardava solo le emissioni e la trasmissione.
La versione successiva, quella che alimenta l’attuale porta OBD2, rappresentò un grande passo avanti in termini di facilità d’uso e capacità di estrazione dei dati del veicolo: uno scanner con questo standard può raccogliere una gamma molto più ampia di codici di errore rispetto alla versione precedente versione dell’OBD.
Non tutti i pin sono attivi in una porta OBD2 poiché alcuni di essi rappresentano protocolli di comunicazione diversi: in precedenza, per esempio, venivano utilizzati protocolli diversi come il protocollo Keyword o l’ISO 9141-2.
Occorre ricordare che alla base di tutti questi dati c’è il CAN-Bus, una rete di comunicazione che consente ai controller e ai dispositivi di comunicare tra loro e con le applicazioni senza bisogno di un computer centralizzato. Questa rete ha soppiantato, già diversi decenni fa, gli impianti elettrici convenzionali perché non in grado di gestire la crescente complessità dei veicoli.
Cosa c’è dietro una porta OBD2?
In un sistema CAN bus automobilistico, le ECU (le “centraline”) quella possono essere ad esempio l’unità di controllo del motore, quella che decide l’azionamento gli airbag, quella che gestisce l’infotainment e così via. Un’automobile moderna può avere 70/100 ECU e ciascuna di esse può contenere informazioni che devono essere condivise con altre parti del sistema, un incarico affidato ai bus di dati: il plurale è d’obbligo perché al CAN se ne sono affiancati altri.
Questa rete di derivazione informatica veicola un fitto scambio di informazioni sotto forma di “messaggi”, leggibili solo dal destinatario: premendo il pulsante del lunotto termico, per esempio, nel bus circolerà il messaggio “lunotto termico, accenditi” e solo questo utilizzatore lo leggerà e lo eseguirà.
Il vantaggio è evidente: ogni utenza è collegata ai 12 volt di bordo e a un sottile cavo dati collegato a uno dei bus di bordo; un impianto elettrico classico prevedeva invece un filo elettrico dedicato che andava dal pulsante al lunotto termico. Nel 1986 Bosch sviluppa il protocollo e nel 1991 l’azienda pubblica CAN 2.0 nelle versioni 2.0A a 11 bit e 2.0B a 29 bit. Nel 1993 il protocollo CAN viene adottato come standard, l’ISO 11898. Nel 2012 Bosch rilascia CAN FD 1.0 (con velocità dei dati variabile) che viene poi standardizzato come ISO 11898-1 mentre nel 2016 lo “strato” CAN fisico viene certificato per velocità dati fino a 5 Mbit/s e standardizzato nella norma ISO 11898-2.
Il legame tra porta OBD2 e CAN bus può essere compreso pensando che l’OBD2 è un “protocollo di livello superiore”, come può essere un linguaggio, mentre il CAN-Bus è un metodo di comunicazione. In particolare, lo standard che alimenta una porta OBD2 raggruppa un insieme di protocolli ma, a partire dal 2008, il protocollo per il bus CAN definito dallo standard ISO 15765 è obbligatorio per l’OBD2 in tutte le automobili.
Come esempio di altri protocolli citiamo il Keyword Protocol 2000, comune fra le automobili prodotte dopo il 2003 in Asia mentre il SAE J1850 era utilizzato principalmente nei veicoli GM.
