Реалізація моніторингу OBD-II діагностики автомобіля в мобільному додатку

Реалізація моніторингу OBD-II діагностики автомобіля в мобільному додатку

OBD-II адаптер (ELM327-сумісний або професійний) підключається до 16-пінового роз'єму під рулем і спілкується з мобільним додатком по Bluetooth Classic, Bluetooth LE або Wi-Fi. CAN bus протоколи за OBD-II — SAE J1979 (стандарт запиту PID), ISO 15765-4 (CAN), ISO 14230 (KWP2000) — залежать від виробника та року випуску автомобіля. Завдання розробника: розпарсити AT-команди ELM327, декодувати відповіді PIDs, інтерпретувати коди помилок DTC.

ELM327 та AT-команди

ELM327 — міст між CAN-шиною автомобіля та послідовним портом. Ініціалізація та базові запити:

ATZ        → сброс адаптера
ATL0       → відключити переведення рядка
ATE0       → відключити еха
ATH0       → відключити заголовки CAN-фреймів
ATSP0      → авто-вибір протоколу
0100       → запит підтримуваних PIDs (01-20)

Відповідь на 0100: 41 00 BE 3F A8 13 — біти показують які PIDs підтримує ECU. 41 — відповідь на режим 01, 00 — PID. Наступні 4 байти — бітова маска.

Декодування:

fun parseSupportedPids(response: String): Set<Int> {
    val bytes = response.trim().split(" ").map { it.toInt(16) }
    if (bytes.size < 6 || bytes[0] != 0x41 || bytes[1] != 0x00) return emptySet()

    val supported = mutableSetOf<Int>()
    var bitMask = (bytes[2].toLong() shl 24) or (bytes[3].toLong() shl 16) or
                  (bytes[4].toLong() shl 8) or bytes[5].toLong()

    for (bit in 31 downTo 0) {
        if ((bitMask and (1L shl bit)) != 0L) {
            supported.add(32 - bit)
        }
    }
    return supported
}

Bluetooth Classic vs Bluetooth LE

ELM327-клони працюють по Bluetooth Classic (SPP profile). На Android — BluetoothSocket з UUID 00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB. На iOS Bluetooth Classic недоступен для сторонніх додатків — тільки через MFi-сертифіковані аксесуари або Wi-Fi адаптер.

Для крос-платформи Flutter рекомендуємо Wi-Fi ELM327 адаптери (TCP 192.168.0.10:35000) або BLE-адаптери нового покоління (OBDLink MX+, Veepeak OBDCheck BLE+):

class OBD2WifiConnector {
  late Socket _socket;
  final StreamController<String> _responseController = StreamController();
  Stream<String> get responses => _responseController.stream;

  Future<void> connect(String host, int port) async {
    _socket = await Socket.connect(host, port,
        timeout: const Duration(seconds: 5));

    _socket.listen(
      (data) {
        final response = String.fromCharCodes(data).trim();
        if (response.endsWith('>')) {
          final clean = response.replaceAll('>', '').trim();
          if (clean.isNotEmpty) _responseController.add(clean);
        }
      },
      onError: (error) => _reconnect(),
    );

    await _initializeAdapter();
  }

  Future<String> sendCommand(String command) async {
    final completer = Completer<String>();
    late StreamSubscription sub;
    sub = responses.first.asStream().listen((response) {
      sub.cancel();
      completer.complete(response);
    });
    _socket.write('$command\r');
    return completer.future.timeout(const Duration(seconds: 3));
  }
}

Опрос PIDs в реальному часі

Популярні PIDs режиму 01 (реальний час):

Опрос кількох PIDs послідовно з мінімальною затримкою:

Future<void> startPolling(List<int> pids) async {
  while (_isPolling) {
    for (final pid in pids) {
      final pidHex = pid.toRadixString(16).padLeft(2, '0').toUpperCase();
      final response = await sendCommand('01$pidHex');
      _parsePidResponse(pid, response);
      await Future.delayed(const Duration(milliseconds: 50));
    }
  }
}

50 мс між запитами — мінімум для стабільної роботи більшості адаптерів. Швидше — ризик переповнення буфера ELM327.

Читання та сброс кодів помилок DTC

Режим 03 — запит активних DTC (Diagnostic Trouble Codes):

fun parseDtcResponse(response: String): List<String> {
    val bytes = response.trim().split(" ").map { it.toInt(16) }
    val dtcs = mutableListOf<String>()

    var i = 2  // пропускаємо режим та кількість
    while (i + 1 < bytes.size) {
        val byte1 = bytes[i]
        val byte2 = bytes[i + 1]
        if (byte1 == 0 && byte2 == 0) break

        val prefix = when ((byte1 shr 6) and 0x03) {
            0 -> "P"; 1 -> "C"; 2 -> "B"; 3 -> "U"; else -> "P"
        }
        val digit2 = (byte1 shr 4) and 0x03
        val digit3 = byte1 and 0x0F
        val digits45 = byte2.toString(16).padStart(2, '0').uppercase()
        dtcs.add("$prefix$digit2$digit3$digits45")
        i += 2
    }
    return dtcs
}

P0300 — випадкові пропуски запалювання, P0171 — бідна суміш, P0420 — каталізатор банк 1. Розшифровка DTC — окремо БД (SAE J2012 для стандартних, OEM для виробників).

Сброс помилок: режим 04, команда 04. Підтвердження через діалог обов'язково — сброс видаляє дані готовності (Readiness Monitors), що може привести до відмови в техогляді.

Розробка додатка OBD-II діагностики з BLE/Wi-Fi підключенням, опросом PIDs та читанням DTC: 3-5 тижнів. Додавання розшифровки DTC, трендів та підтримки кількох автомобілів: 6-8 тижнів. Вартість розраховується індивідуально.