CarPlay无线连接方案详解(蓝牙部分)

苹果公司除了推出基于wired(USB)的CarPlay连接方案（详细请查看上一篇），苹果公司还推出了基于wireless(蓝牙+WiFi)的CarPlay连接方案。

        基于wireless的CarPlay连接，顾名思义，就是车载设备和Apple设备不需要连接任何数据线连接，直接通过无线的方式实现CarPlay的功能。在这种方案中，CarPlay的setup由蓝牙发起，在这篇博客中我将介绍CarPlay over wireless中的蓝牙部分。

        首先，CarPlay的wireless连接方案要求车载设备能够提供蓝牙的连接(Bluetooth connection)、服务发现(service discovery)、配对(pairing)、以及iAP2 over Bluetooth。苹果公司在其协议规范中对蓝牙物理层要求车载设备支持蓝牙2.1+EDR(Enhanced Data Rate)以及定义在REF 8.2.6中定义的调制方式。在蓝牙连接setup之前，车载设备需要周期性的执行质询扫描(inquiry scans)，若收到Apple设备的质询，车载设备会回一个带有BT EIR bit的FHS(Frequency Hoping Sequence：调频序列)的包来应答(respond)。Apple设备接收到车载设备的蓝牙EIR(Extended Inquiry Response)会检测其是否含有CapPlay UUID(Universal Unique Identifier)，来确定该车载设备是否支持wireless CarPlay。支持wireless CarPlay的车载设备会在其应答包封装支持CarPlay服务的128bit的UUID(0xEC884348CD4140A29727575D50BF1FD3)。而支持CarPlay over wireless的Apple设备也需要在其服务(service)的广播数据中包含128 bit的UUID：0x2D8D2466E14D451C88BC7301ABEA291A。车载设备以此区别普通蓝牙设备和支持CarPlay的Apple设备。

        接下来，就是蓝牙连接的setup、配对以及iAP2。配对过程要求车载设备必须支持使用数字比较(Numeric Comparison)的标准蓝牙安全简单配对(Secure Simple Pairing)。当安全的蓝牙链路建立好后，车载设备需要协商iAP2 profile建立iAP2会话，用于交互Wi-Fi证书(Wi-Fi credentials，即Wi-Fi的BSSID，SSID，Security，WPA2 PSK，工作信道(Operating Channel))。其中该蓝牙链路中的iAP2 Client仅仅提供Wi-FI证书，当CapPlay会话建立完成后蓝牙链路会断开。

        需要注意的是，iAP2 建立后，车载设备可能还协商其他蓝牙profiles，像HFP，A2DP，AVRCP等。然而，一旦CarPlay会话建立完成，Apple设备将通知车载设备断开所有处于活动状态的profiles。其中协议还规定，如果Apple设备在蓝牙EIR中显示wireless CarPlay是可用的，车载设备必须首先开始协商iAP2 profile，接下来才是协商蓝牙的其他profiles。

        在车载设备的Wi-Fi证书通过iAP2 over Bluetooth与Apple设备交互成功后，接下来就开始Apple设备与车载设备的Wi-Fi连接了，关于Wi-Fi部分我将在CarPlay over wireless方案的下一篇博客中做介绍。

        最后，当基于wireless的CarPlay会话成功建立后，考虑到同频干扰的影响，针对Wi-Fi工作在2.4GHz频段和5GHz频段的两种情况，苹果公司在其CarPlay协议上对蓝牙行为也有些不同。因为蓝牙也是工作在2.4GHz频段，对于Wi-Fi工作在2.4GHz频段的情况，在Carplay会话成功建立后的，与Apple设备的蓝牙链路必须被终止，车载设备的蓝牙子系统需要被禁用，与其他设备的所有蓝牙连接也都必须终止；而对于Wi-Fi工作在5GHz频段的情况，同样，在Carplay会话成功建立后的，车载设备与建立好CarPlay会话的Apple设备的蓝牙链路也必须被终止，但其蓝牙子系统不需要禁用，可以与其他没有建立CarPlay会话的蓝牙设备建立蓝牙连接和profiles。