Un puerto nacido de la legislación sobre emisiones
OBD-II no nació como interfaz de datos. Nació como herramienta reglamentaria: una forma de obligar a cada vehículo a supervisar sus propios sistemas relacionados con las emisiones, encender un testigo de avería (MIL) cuando algo falla, almacenar códigos de avería normalizados y ponerlo todo a disposición a través de un único conector estándar, de modo que las estaciones de inspección y los talleres independientes pudieran leer cualquier vehículo con el mismo equipo. El California Air Resources Board (CARB) impulsó el requisito, y Estados Unidos lo hizo obligatorio para turismos y camiones ligeros a partir del año-modelo 1996. Europa le siguió con EOBD en virtud de la Directiva 98/69/CE.
Toda evolución posterior, desde los gateways seguros hasta OBD sobre UDS, tiene que convivir con esta promesa legal original: la información de diagnóstico reglamentaria relacionada con las emisiones debe poder leerse a través del conector estándar sin un permiso especial.
El conector SAE J1962, pin a pin
El conector está definido en SAE J1962 e ISO 15031-3: dieciséis pines en dos filas, situado en el habitáculo al alcance del asiento del conductor. El tipo A se utiliza en vehículos de 12 V; el tipo B, con una guía central interrumpida, se utiliza en vehículos de 24 V para que no pueda enchufarse por error un equipo previsto solo para 12 V. La norma define nueve pines; los siete restantes quedan a criterio del fabricante.
Muchos fabricantes llevan a los pines de libre asignación pares CAN adicionales, específicos de la marca, o buses de un solo hilo para sus propios equipos de taller. Ninguno de ellos forma parte de la interfaz reglamentaria, y su presencia, su tasa de bits y su comportamiento cambian entre marcas y años-modelo.
Comprobaciones con multímetro en el conector
El conector es también el lugar más cómodo para comprobar el estado del segmento CAN de diagnóstico sin más herramienta que un multímetro. La resistencia se mide con la batería desconectada, de modo que ningún transceptor esté alimentado y el multímetro vea únicamente la red de terminación entre los pines 6 y 14.
Both terminators in place: the bus is healthy.
Measure between CAN-H and CAN-L with the battery disconnected.
Las tensiones se miden respecto al pin 5 con el vehículo despierto. Un bus CAN de alta velocidad inactivo, en estado recesivo, se sitúa en unos 2,5 V en ambas líneas. Con tráfico, el promediado del multímetro muestra CAN-H ligeramente por encima y CAN-L ligeramente por debajo de 2,5 V. Un segmento en reposo marca cerca de 0 V en ambas líneas, lo cual es normal: los transceptores ISO 11898-2 en modo de bajo consumo dejan de polarizar el bus. Tenga en cuenta que un segmento de diagnóstico situado detrás de un gateway puede estar despierto y completamente en silencio, porque el tráfico de diagnóstico solo aparece mientras un equipo de diagnóstico está comunicando. El artículo Diagnóstico en campo trata en detalle los oscilogramas.
ISO 15765-4: la capa CAN reglamentaria
ISO 15765-4 define cómo funciona sobre CAN el diagnóstico relacionado con las emisiones. Admite cuatro combinaciones, 500 o 250 kbit/s con identificadores de 11 o de 29 bits; los turismos utilizan de forma abrumadora 500 kbit/s. A diferencia del resto del tráfico CAN del vehículo, la comunicación OBD es estrictamente de petición y respuesta: un equipo de diagnóstico pregunta y las ECU responden. Por el canal de diagnóstico no se difunde nada a menos que alguien lo solicite. Los identificadores están fijados por la norma:
ISO-TP: transportar más de ocho bytes
Una trama CAN clásica transporta ocho bytes, mientras que solo el número de identificación del vehículo (VIN) tiene diecisiete caracteres. ISO 15765-2, conocida habitualmente como ISO-TP, segmenta los mensajes más largos. El primer nibble del primer byte de datos, la información de control del protocolo (PCI), indica al receptor qué tipo de trama está recibiendo.
Con el direccionamiento clásico, el campo de longitud de 12 bits de la First Frame limita un mensaje a 4095 bytes; la edición de 2016 de ISO 15765-2 añadió una secuencia de escape para longitudes de hasta 4 GiB, lo que es importante para la descarga de software. El control de flujo es lo que hace que ISO-TP sea respetuoso con un bus compartido: el receptor decide cuántas tramas pueden seguir y con qué separación mínima.
Los servicios reglamentarios
Este catálogo está siendo sustituido. SAE J1979-2, también llamado OBD sobre UDS, transporta el contenido reglamentario mediante servicios UDS en lugar de los modos $01 a $0A. California lo permite desde el año-modelo 2023 y lo exige desde el año-modelo 2027. Para los vehículos pesados, ISO 27145 (WWH-OBD) sigue el mismo enfoque basado en UDS. El conector sigue siendo el mismo; lo que cambia es el idioma que se habla a través de él.
UDS: el idioma del diagnóstico en taller
Todo lo que va más allá de los datos de emisiones reglamentarios, desde leer la memoria de averías de una unidad de control de carrocería hasta codificar una pieza de recambio, utiliza UDS, Unified Diagnostic Services, definido en ISO 14229-1. UDS es independiente del transporte: ISO 14229-3 lo asigna a CAN mediante ISO-TP, e ISO 14229-5 a Ethernet mediante DoIP (ISO 13400). Una respuesta positiva devuelve el identificador de servicio más 0x40; una respuesta negativa empieza por 0x7F, seguido del identificador de servicio y de un código de respuesta negativa (NRC).
Por qué el conector pasó a estar detrás del gateway
En muchos de los primeros vehículos con CAN, los pines 6 y 14 iban cableados directamente a un bus del grupo motopropulsor. El conector de diagnóstico era simplemente una derivación de una red de control activa. Aquello resultaba cómodo y frágil al mismo tiempo. Cualquier cosa enchufada al puerto podía transmitir en un bus relevante para la seguridad, un cable adaptador largo o mal fabricado degradaba la calidad de la señal y un dispositivo defectuoso podía cargar el bus o mantenerlo en estado dominante. A medida que los vehículos incorporaron conectividad móvil e inalámbrica, el puerto pasó además a formar parte evidente de la superficie de ataque; un ataque remoto muy difundido contra un SUV de serie en 2015 provocó la llamada a revisión de 1,4 millones de vehículos y aceleró el paso del sector hacia la segmentación.
En las arquitecturas actuales, el conector de diagnóstico está cableado a su propio segmento, que pertenece al gateway central. El gateway acepta las peticiones de diagnóstico, las encamina a la ECU destinataria en el bus interno en el que se encuentre y devuelve las respuestas. El tráfico de difusión de los dominios de grupo motopropulsor, chasis y carrocería permanece donde está. Visto desde el conector, un vehículo moderno está en silencio hasta que habla un equipo de diagnóstico.
Gateways seguros y acceso autenticado
Un gateway seguro añade autenticación a ese encaminamiento. La lectura de los datos reglamentarios y de los códigos de avería relacionados con las emisiones sigue abierta, como exige la ley. El borrado de códigos, las pruebas de actuadores, la codificación y la programación requieren un equipo de diagnóstico que se haya autenticado, normalmente mediante una cuenta en línea con el fabricante o con un intermediario autorizado, o mediante certificados comprobados por el servicio Authentication de UDS. Stellantis (entonces FCA) introdujo módulos de gateway seguro en algunos modelos a partir de 2018; el Grupo Volkswagen le siguió en 2020 con su protección de diagnóstico SFD; Mercedes-Benz, Renault y Nissan figuran entre los demás fabricantes que restringen el acceso de diagnóstico de forma similar.
La normativa da forma al gateway
Dos fuerzas normativas tiran en direcciones opuestas, y el gateway seguro es el punto en el que se encuentran. El Reglamento R155 de la CEPE/ONU exige a los fabricantes gestionar los riesgos de ciberseguridad a lo largo de todo el ciclo de vida del vehículo, lo que favorece claramente cerrar toda vía innecesaria hacia las ECU relevantes para la seguridad. La normativa de la UE sobre la aprobación de tipo de los vehículos (Reglamento (UE) 2018/858) obliga a los fabricantes a ofrecer a los operadores independientes un acceso no discriminatorio a la información sobre reparación y mantenimiento, incluido el diagnóstico. Para las funciones relacionadas con la seguridad, como las llaves y los inmovilizadores, el sistema SERMI, en funcionamiento desde agosto de 2023, ofrece una vía a los profesionales independientes debidamente verificados. El resultado es un conector abierto para la lectura, restringido para la escritura y auditable en ambos casos.
Consecuencias para los dispositivos de posventa
Los dongles de las aseguradoras, los dispositivos de seguimiento de flotas y otros dispositivos enchufables convirtieron el conector OBD en un punto de instalación popular. La arquitectura descrita explica por qué esa elección es cada vez más difícil de defender para cualquier equipo destinado a permanecer en el vehículo:
- Visión limitada. Detrás de un gateway, el puerto transporta diálogo de diagnóstico, no el tráfico de difusión interno del vehículo.
- Cada respuesta cuesta una petición. El diagnóstico de petición y respuesta añade carga, puede mantener despiertas las ECU y puede entrar en conflicto con un equipo de diagnóstico de taller o con un equipo de inspección que use el mismo canal.
- Funciones restringidas. En los vehículos con gateway seguro, todo lo que va más allá de la lectura reglamentaria requiere una autenticación de la que carece un dispositivo instalado de forma permanente.
- Alimentación permanente. El pin 16 tiene tensión en todo momento, de modo que el consumo propio del dispositivo y su efecto sobre el reposo de la red pasan a ser un problema del propietario del vehículo.
- Exposición mecánica. El conector está diseñado para un equipo de diagnóstico que se enchufa durante una sesión, no para un dispositivo que cuelga bajo el salpicadero durante años, expuesto a golpes de rodilla, vibraciones y limpiezas.
- Acceso para terceros. Los talleres, los controles en carretera y las inspecciones técnicas periódicas necesitan el puerto libre y en funcionamiento.
- Postura de seguridad. Un dispositivo enchufable con enlace de radio pasa a formar parte de la superficie de ataque del vehículo, y los vehículos posteriores a R155 pueden registrar o señalar a los participantes desconocidos en el segmento de diagnóstico.
¿Me impide un gateway seguro leer los códigos de avería?
No. Los datos OBD reglamentarios y los códigos de avería relacionados con las emisiones deben poder leerse sin un permiso especial. Los gateways seguros reservan a los equipos de diagnóstico autenticados el borrado de códigos, las pruebas de actuadores, la codificación y la programación.
¿Por qué los pines 6 y 14 miden 60 Ω aunque no haya tráfico en el conector?
Porque el segmento de diagnóstico está terminado en ambos extremos, como cualquier segmento CAN de alta velocidad, pero detrás de un gateway solo transporta tráfico mientras un equipo de diagnóstico está comunicando. Un puerto en silencio con una lectura correcta de 60 Ω es normal.
¿Por qué un mismo dispositivo enchufable funciona en un vehículo y no en otro?
La capa reglamentaria admite cuatro variantes de CAN, los fabricantes sitúan delante del puerto políticas de gateway distintas, los gateways seguros restringen el acceso y los vehículos más recientes trasladan las funciones de taller a DoIP o a OBD sobre UDS. Cada uno de estos factores cambia lo que un dispositivo ve en el conector.
¿Está sustituyendo DoIP a CAN en el conector de diagnóstico?
Hoy no, en lo que respecta al OBD reglamentario de los vehículos ligeros. DoIP utiliza pines del mismo conector que, de otro modo, quedan a criterio del fabricante, y se emplea sobre todo para el acceso rápido en taller, por ejemplo para la descarga de software, mientras que los pines 6 y 14 siguen transportando el CAN de diagnóstico.
¿Qué cambia con OBD sobre UDS?
El contenido reglamentario pasa de los servicios clásicos $01 a $0A a los servicios UDS, el mismo protocolo que utilizan los talleres para el diagnóstico del fabricante. California lo exige desde el año-modelo 2027. Los equipos de diagnóstico tendrán que admitir ambos durante muchos años.
