SomeIP报文详解

SomeIP 协议详解释

1、SomeIP简介

1.1、SomeIP背景

SomeIP（Scalable service-Oriented Middleware over IP）是车载领域面向服务的通信协议，由 Benjamin Krebs 与 Lars Völker 等人主导设计，后续才被纳入 AUTOSAR 规范体系，专门解决车载 ECU（电子控制单元）间的高可靠、低延迟、可扩展通信需求，广泛应用于 ADAS、自动驾驶、车载信息娱乐系统（IVI）等场景（例如透明车底功能中多路摄像头数据传输、传感器融合数据交互）。

一句话总结就是：车载环境中的RPC + Pub/Sub框架，运行在以太网上。

1.2、参考文档

Benjamin Krebs，Lars Völker 博士主导设计文档

AutoSar AP的SOME/IP的标准文档

1.3、相关术语解释

RPC（Remote Procedure Call，远程过程调用）是一种跨进程 / 跨设备的通信技术，核心目标是让开发者像调用本地函数一样调用远程设备（如另一台 ECU、服务器）上的函数，无需关注底层网络传输细节（如 IP、端口、协议封装）。

Method（方法）服务端中可被客户端远程调用的函数或子程序。分为两种类型。一种是 Request/Response（请求 - 应答）型，客户端发请求后服务端需返回响应；另一种是 Fire&Forget（发后即弃）型，客户端发送请求后无需服务端回应，例如客户端触发一次传感器自检指令，无需等待反馈

Event（事件）当特定条件满足时，服务端向已订阅的客户端主动推送的消息，比如传感器数据更新、设备故障告警等。其无需客户端发起请求，依赖订阅机制，支持周期发送、数据变更时发送等模式。

Field（字段）用于表示服务的可远程访问属性，比如摄像头的曝光参数、雷达的探测距离等。支持三种交互方式，Getter 用于客户端读取属性值，Setter 用于客户端修改属性值，Notifier 用于属性值变化时服务端主动推送更新。

EventGroup（事件组）多个事件或字段通知器的逻辑组合，方便客户端批量订阅。比如将车载座舱内的温度、湿度、空气质量等多个环境相关的事件归为一个事件组，客户端订阅该组即可获取所有相关数据，无需逐个订阅。

2、SomeIP头格式详解

Message ID（消息标识）：32 位字段，由 16 位 Service ID 和 16 位 Method ID 组成。

1.Service ID部分：用户/系统指定的，整车唯一。用于调用应用程序的方法或标识事件。

2.Method ID部分:通常拆解为Method和Event两部分，如下表

Method ID	范围	区分
Method ID	0x0000-0x7FFF	Method ID 的第一位为 0
Event ID	0x8000-0x8FFF	Event ID 的第一位为 1

Length : 表示后续数据的总长度（不包含Message ID (4 bytes) 和 Length 字段本身 (4 bytes)）

Request ID : 由 Client ID [16 Bits]和Session ID [16 Bits]构成.

Client ID表示用于区分使用同一Method的不同客户端

session ID 由数据的发送方每发送一次数据+1，从0x1加到0xffff后，从1重新开始，用于区分每一条消息。

字段	含义
Service ID	哪个服务
Method ID	哪个方法
Client ID	谁调用
Session ID	是这位客户端的第几次调用

通俗点理解可以这样说：

复制代码

*******************************************

Service ID 含义：调用哪个服务。
0x1111 → "雷达服务"
0x2222 → "摄像头服务"

*******************************************

Method ID  含义：调用服务中的哪个方法。
例如雷达服务：
Method ID = 0x0001 → GetStatus
Method ID = 0x0002 → GetDistance

*******************************************

Client ID 含义：标识这个请求来自哪个 Client。

由客户端在 SOME/IP 配置中分配，作用：

   服务端看到 Client ID，知道是哪个 ECU 发来的请求。

   同一个 ECU 的所有请求使用相同 Client ID。

例：
CameraECU = 0x31
RadarECU = 0x21

*******************************************

Session ID 含义：标识同一 Client 发出的第几次调用。

这个字段最重要，因为它让服务端能够：
    ✔ 区分该客户端的每一次请求
    ✔ 把响应与请求匹配

一般是一个自增计数器：

    第 1 次调用 → Session ID = 1
    第 2 次调用 → Session ID = 2
    第 1000 次调用 → 1000

客户端自己维护（通常从 0 或 1 开始递增）。
*******************************************


可以总结为：
Service ID + Method ID  → 我调用什么服务中的什么方法
Client ID + Session ID  → 我是谁，这一次请求是第几次请求

Protocol Version (SomeIP协议版本)：说明当前报文遵循 WHICH 版本的 SOME/IP 协议格式。

目前行业普遍使用：

cpp 复制代码

Protocol Version = 0x01

Interface Version (服务接口的版本号)：表示当前接口的版本。

复制代码

在 AUTOSAR 或 CommonAPI 中，服务接口定义包含版本号，例如（fidl）：

interface DistanceService {
    version 2
    method getDistance(): float32
}

Interface Version = 2

如果客户端使用 Interface Version = 1 调用 getDistance()

    .服务端可以返回错误码（Return Code = NOT_SUPPORTED）
    .或者提供向下兼容处理

Message Type （消息类型）：这是报文解析和区分请求、响应、事件的关键字段。

Message Type 告诉服务端或客户端，这个报文是：

请求（Request）、响应（Response）、事件（Event）、发布/订阅消息（Subscribe / Subscribe Ack / Notification）。

普通 SOME/IP Message Types

值	名称	含义
0x00	REQUEST	普通请求，期望服务端返回响应（即使返回 void）
0x01	REQUEST_NO_RETURN	"Fire & Forget"，客户端发送请求但不关心响应
0x02	NOTIFICATION	客户端请求服务端执行通知/事件回调，不期望响应
0x80	RESPONSE	服务端响应请求，正常返回
0x81	ERROR	服务端响应请求，返回错误

✅ 核心理解：

0x00/0x01/0x02 → 客户端发出的请求

0x80/0x81 → 服务端响应客户端

普通报文（非 TP）使用 TCP 或 UDP，适合小数据量请求/响应。

TP（Transport Protocol）Message Types

AUTOSAR SOME/IP 支持 TP（Transport Protocol）用于大 payload（例如图像、雷达数据等）分包发送。TP 类型在普通类型基础上加了偏移量：

值	名称	含义
0x20	TP_REQUEST	大数据请求，期望响应
0x21	TP_REQUEST_NO_RETURN	大数据 Fire & Forget 请求
0x22	TP_NOTIFICATION	大数据通知/事件回调请求，不期望响应
0xA0	TP_RESPONSE	大数据响应消息
0xA1	TP_ERROR	大数据响应错误消息

vsomeip 自动支持 TP 分包

客户端发大 payload 会选择 TP_REQUEST 或 TP_REQUEST_NO_RETURN

服务端收到 TP_REQUEST 会自动组装完整 payload，再调用 Stub 方法

在业务逻辑里一般不需要关心分包，Message Type 自动设置。

需要注意一点：

1、客户端发起 Request → 服务端处理 → 服务端返回 Response

2、服务端无法主动发起 Request 给客户端

3、所有 GET/SET/Method 调用都必须由客户端发起

Return Code （标识请求是否被处理）：

AUTOSAR 对不同 Message Type 的 Return Code 要求

Message Type	Return Code 要求
REQUEST (0x00)	N/A，必须填 0x00 （E_OK）
REQUEST_NO_RETURN (0x01)	N/A，必须填 0x00 （E_OK）
NOTIFICATION (0x02)	N/A，必须填 0x00 （E_OK）
RESPONSE (0x80)	必须填写响应结果（各种错误码或 E_OK）
ERROR (0x81)	必须填写错误码（但不能是 0x00）

Payload （序列化）：

消息真正携带的业务数据（Service 方法参数、事件数据、返回值等）。

序列化这里先简单介绍一下，后面在使用中在详细说明。

3、CommonAPI + SomeIP

SOME/IP 是底层通信协议,直接使用 SOME/IP 来写代码会非常底层（构造 payload、管理序列号、处理 SD、编码解码等），所以一般不会直接用纯 SOME/IP。

CommonAPI（由 GENIVI/Eclipse 基金会提供）本身不是网络协议，它主要负责：定义一个接口语言 FIDL、自动生成 C++ API（Proxy / Stub）、帮你做分布式接口的封装和底层"binding"结合使用、它让你调用远程服务就像调用本地对象一样，不用自己写通信相关的代码。

也就是说CommonAPI是对SomeIP的二次封装，让使用SomeIP更加的简洁方便。

结语

感谢您的阅读，如有问题可以私信或评论区交流。

^ _ ^