SOVD – Service-Oriented Vehicle Diagnostics

Service-Oriented Vehicle Diagnostics (SOVD) definiert die Fahrzeugdiagnose neu. Anstatt Diagnosedaten und Funktionen über klassische Diagnoseprotokolle bereitzustellen, stellt SOVD diese als digitale Services zur Verfügung und schafft damit die Grundlage für moderne, softwarezentrierte Fahrzeugarchitekturen. Im Vergleich zu etablierten Standards wie UDS (ISO 14229) oder MCD (ISO 22900-3) nutzt SOVD moderne Web-Technologien und Kommunikationsstandards, die in der ISO 17978 spezifiziert sind.

Darüber hinaus ermöglicht die standardisierte Schnittstelle eine nahtlose Integration in Backend-Systeme, Cloud-Plattformen und digitale Serviceumgebungen. Gleichzeitig unterstützt SOVD innovative Technologien wie Internet of Things (IoT), Big Data Analytics und Künstliche Intelligenz (KI). Unternehmen profitieren somit von effizienteren Diagnoseprozessen, einer höheren Skalierbarkeit und einer zukunftssicheren Basis für das Software-Defined Vehicle (SDV).

Die treibende Kraft hinter moderner Fahrzeugdiagnose

Die Entwicklung von Software-Defined Vehicles (SDVs) schreitet rasant voran. Vor allem die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen (EVs), sowie die Integration von Apps und digitalen Diensten schaffen neue Anforderungen an die Fahrzeugdiagnose. In Zukunft müssen neben den klassischen Steuergeräten (ECUs) auch APPs und als Software realisierte Fahrzeugfunktionalitäten diagnostiziert werden.

Genau hier setzt SOVD an. Der Standard schafft eine einheitliche und zukunftssichere Diagnoseschnittstelle, die Diagnosefunktionen fahrzeugübergreifend standardisiert bereitstellt. Da moderne Fahrzeuge in den kommenden Jahren eine Mischarchitektur aus bestehender Elektronik und neuen zentralisierten Systemen aufweisen werden, ermöglicht SOVD eine einheitliche, standardisierte API, die alle relevanten Diagnose-Use‑Cases zuverlässig abdeckt – unabhängig von der jeweiligen Fahrzeuggeneration.

Darüber hinaus eröffnen leistungsstarke High-Performance Computer (HPCs) im Fahrzeug erstmals die Möglichkeit gegeben, vollständige Diagnoseumfänge direkt im Fahrzeug auszuführen. Über die standardisierte SOVD-API können diese Diagnosedaten sicher, serviceorientiert und in Echtzeit bereitgestellt werden. Dadurch entsteht eine Diagnosearchitektur, die sowohl den Anforderungen aktueller Übergangsgenerationen als auch den zukünftigen SDV‑Plattformen gerecht wird.

Perfekt abgestimmt: SOVD und unsere HPC‑Lösungen

ACTIA erweitert die Möglichkeiten moderner Fahrzeugdiagnose, indem der SOVD‑Server künftig nicht nur in unseren HPCs (High‑Performance‑Computern), sondern auch in unseren Telematiksystemen und unseren VCIs verfügbar sein wird.

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Main Features & Highlights

SOVD bringt alle für die Diagnose relevanten Daten in ein Fahrzeug und definiert eine API, um die Diagnosefunktionen abzurufen und Diagnoseaktionen auszuführen.

SOVD definiert die standardisierten Verfahren für den Zugriff auf die Diagnose
– Co-Located, Remote, In-Vehicle.

Sowohl klassische Steuergeräte (ECUs) als auch moderne Apps lassen sich über SOVD diagnostizieren und in zukunftsorientierte SDV-Architekturen (Software-Defined Vehicles) integrieren.

SOVD definiert ein standardisiertes Verfahren zum Schutz und Zugriff auf die Daten mit einer Autorisierung/Authentifizierung über OpenIDund OAuth 2.

Use Cases

Trotz der technischen Umsetzbarkeit erfordert der Zugriff auf das Fahrzeugnetzwerk strukturierte Protokolle und unterscheidet zwischen verschiedenen Anwendungsfällen:

  • In-Vehicle
    über eine App/Funktion im Fahrzeug
  • Remote
    über eine Remote-Verbindung zur Cloud
  • Co-Located
    Reparaturfall, betreut von Diagnoseexperten

Der SOVD-Standard definiert bewusst keine festen Netzwerkkanäle, sodass OEMs ihre bestehende Infrastruktur weiter nutzen kann. Gleichzeitig bietet das im Standard verankerte Authentifizierungs- und Autorisierungskonzept eine sichere und kontrollierte Steuerung des Diagnosezugriffs. So ermöglicht SOVD eine rollenbasierte Bereitstellung von Diagnosefunktionen und gewährleistet den Schutz sensibler Fahrzeugdaten nach modernen Sicherheitsstandards.

Software Update

Der SOVD-Standard ermöglicht ein flexibles Software-Update-Management unabhängig von einzelnen Steuergeräten oder spezifischen Fahrzeugkomponenten. Dadurch lassen sich sowohl einzelne Komponenten als auch mehrere Entities, beispielsweise Apps, Funktionen oder komplette Fahrzeugsysteme, zentral und effizient auf neue Softwarestände aktualisieren.

Die erforderlichen Softwarepakete registriert der SOVD-Server und aktiviert sie anschließend kontrolliert im Fahrzeug. Darüber hinaus können Anwender den Status eines Updates jederzeit verfolgen und den aktuellen Fortschritt sowie den erfolgreichen Abschluss über standardisierte Statusabfragen überwachen. So schafft SOVD die Grundlage für sichere, skalierbare und zukunftsfähige Software-Updates in modernen Software-Defined Vehicles (SDVs).

Entwicklung des SOVD-Standards bei ASAM/ISO

Die ASAM SOVD Spezifikation definiert einen Standard, der alle Aufgaben der Fahrzeugdiagnose unter Berücksichtigung der aktuellen Herausforderungen abdeckt. Dabei geht es im Wesentlichen um den normierten Zugriff auf die im Fahrzeug befindlichen SOVD-Server. Herkömmliche ECUs werden durch die Verwendung des im SOVD-Standard vorgesehenen CDAs (Classic Diagnostic Adapter) abgedeckt.

  • SOVD wird seit 2019 bei ASAM e.V. als Standard entwickelt
  • SOVD wurde als ASAM Version 1.0 bei der ISO als NWIP eingereicht und als neuer ISO Standard angenommen
  • SOVD wurde als ASAM Version 1.1 Ende 2024 an die ISO übergeben und wird dort als ISO 17978 den üblichen Prozess durchlaufen und veröffentlicht werden.

Experten der ACTIA IME GmbH waren über eine Arbeitsgruppe des ASAM e.V. (Association for Standardization of Automation and Measuring Systems) an der Entwicklung und Gestaltung des SOVD-Standards beteiligt und sind weiterhin aktive Mitglieder in den Arbeitsgruppen. ACTIA entwickelt parallel zur Entstehung der Spezifikation beim ASAM einen eigenen SOVD-Server, der das Portfolio rund um die ISO-Diagnosestandards der Automobilindustrie bei ACTIA vervollständigt.

  • Technische Details
  • SOVD bei ACTIA

Technische Details

Entity-Konzept

Sämtliche im Fahrzeug vorhandenen Diagnoseendpunkte werden über das Entity-Konzept im SOVD-Standard abgebildet.

Entities sind:

  • der SOVD-Server selbst,
  • Komponenten (vergleichbar mit klassischen ECUs)
  • APPs (Softwarekomponenten jeglicher Art)
  • Areas (gruppierte Bereiche, z. B. früher der PowerTrain)
  • Functions (funktional zusammenhängende Entities -> Anfragen, die mehrere Entities adressieren, z. B. Vehicle-Health)

Ressourcen-Konzept

Jede Entity stellt ihre Diagnosefunktionalität über Ressourcen bereit, diese sind im SOVD-Standard 1.1:

  • Data Read/Write
  • Fault Handling
  • Configuration
  • Operations
  • Handling of Bulk Data
  • Restart
  • Support of Target Modes
  • Software Update
  • Clearing Data
  • Locking
  • Cyclic Subscriptions
  • Triggers
  • Script Execution
  • Logging

Capability-Description

Die in einem SOVD-Server vorhandenen Diagnosefunktionalitäten werden über die Capability-Description bereitgestellt. Diese gibt es in zwei zentralen Ausprägungen:

  • Offline Capability Description:
    Diese beinhaltet die vollumfängliche Diagnosebeschreibung einer Fahrzeugklasse inklusive aller Varianten und Verbauoptionen und stellt sie einem Diagnoseautor zur Verfügung.
  • Online Capability Description:
    Diese beinhaltet genau die zu der exakten Fahrzeugvariante inkl. der dort aktiven Softwareversionen und -Konfigurationen möglichen Diagnosedatenbeschreibungen.
    D.h., der SOVD-Server im Fahrzeug kennt genau dessen Zustand und bietet die passende Diagnose an. Damit entfällt das früher übliche und notwendige, aufwendige Variantenhandling.
    Diese Description ist im Standard als „optional“ gekennzeichnet und kann speziell und exakt auf die Ressource/Entity angefragt werden.
  • Optional kann bei Anfragen an eine Ressource das zugrundeliegende Schema angefordert werden. Dieses Schema beschreibt den exakten Aufbau der zurückgelieferten Ressource.

Modernes REST/JSON basiertes API

Gegenüber der klassischen Diagnose, wo Diagnoseanfragen umfangreich aufgebaut und parametrisiert werden mussten und auch die Diagnoseantworten mit viel Aufwand ausgewertet wurden, wird das SOVD API über moderne WEB-Techniken bereitgestellt.

Eine Diagnoseanfrage wird per REST-Request an den SOVD-Server gestellt, ein einfacher GET-REST-Request ist vergleichbar mit dem Aufruf einer URL in einem Browser (z. B. http://sovd.actia.de/v1.0/components). Der ACTIA SOVD Demo Server würde in diesem Fall die Liste der verfügbaren Komponenten-Entities zurückliefern. Die Beschreibung der REST-Requests erfolgt über OPEN-API, einem aus Swagger hervorgegangenen Standard zur Beschreibung von APIs. In REST und damit auch in SOVD ist es möglich, die Aufrufe als GET (Informationen holen), PUT/POST (Informationen senden) und DELETE (Informationen löschen) auszuführen.

Die Antwort des SOVD-Servers erfolgt im JSON-Format, welches sowohl von SOVD-Clients als auch jedem handelsüblichen Browser verarbeitet werden kann.

Discovery

SOVD-Server beinhalten die Möglichkeit, ihr Vorhandensein in einem Netzwerk dynamisch ermitteln zu können. D.h. ein Diagnoseclient kann über mDNS (Multicast-DNS) herausfinden, ob ein oder mehrere SOVD-Server vorhanden und wie diese zu erreichen sind.

SOVD bei ACTIA

ACTIA entwickelt parallel zur Entstehung der Spezifikation beim ASAM einen eigenen SOVD-Server, der das Portfolio rund um die ISO-Diagnosestandards der Automobilindustrie bei ACTIA vervollständigt.

Der ACTIA SOVD-Server basiert auf einer Architektur, die es ermöglicht, den SOVD-Server sowohl mit einem schlanken UDS-Client als auch in verschiedenen Kombinationen bis hin zur vollständigen Integration eines D-Servers oder einer OTX-Runtime zu nutzen. Dazu wird der im SOVD-Standard vorgesehene CDA genutzt. Die ebenfalls bei ASAM im Rahmen der ISO 13209 entstehende SOVD-OTX-Extension wird in Zukunft Teil der OTX-Runtime sein und dieser wiederum den Zugriff auf das SOVD-API und damit z. B. APPs zu ermöglichen

Parallel dazu können APPs über das SOVD-API mithilfe flexibler Interfaces angesprochen werden. Bei APPs gibt es derzeit noch keine genormten Interfaces oder Diagnosefähigkeiten, d.h. hier lägt ACTIA durch das Konzept den Grundstein für die Integration kundenspezifischer APPs.

Das folgende Bild zeigt eine beispielhafte Integration eines vollständigen Diagnosestacks in den SOVD-Server.

Diese Integration erlaubt es, stabile, seit Jahren im Praxiseinsatz erprobte Diagnoseprotokolle nachzunutzen, gerade um spezielle Steuergeräte oder Protokolle, die es in den nächsten Jahren immer noch geben wird, parallel zu den modernen Architekturen, zu unterstützen. Außerdem sorgt eine weitestgehende automatische Datenkonvertierung z. B. von ODX zu einer SOVD-Capability für einen relativ schnellen Einsatz der neuen Technologie.

Auch wenn der SOVD-Server im Standard als InVehicle-Diagnose vorgesehen ist, wird ACTIA den SOVD-Server in Zukunft neben dem Einsatz in HPCs oder Telematikeinheiten ebenfalls in ihren VCIs anbieten, um eine einheitliche Diagnose auch und gerade in Übergangsszenarien zur Verfügung zu stellen.

Unser SOVD Experte

Torsten Eschner
Product Management

Expertenprofil bei ASAM

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