CarPlay wireless(藍芽+WiFi)連線方案(藍芽部分)
阿新 • • 發佈：2019-01-03
在這篇部落格中我將介紹我的CarPlay系列的第三篇部落格：基於wireless(藍芽+WiFi)的CarPlay連線方案。
在蘋果公司推出基於wired(USB)的CarPlay連線方案後(在我的上一篇部落格中已對CarPlay的USB的連線方案做過介紹，這裡就不介紹了)，接下來蘋果公司又推出了基於wireless(藍芽+WiFi)的CarPlay連線方案。
基於wireless的CarPlay連線，顧名思義，就是車載裝置和Apple裝置不需要連線任何資料線連線，直接通過無線的方式實現CarPlay的功能。在這種方案中，CarPlay的setup由藍芽發起，在這篇部落格中我將介紹CarPlay over wireless中的藍芽部分。
首先，CarPlay的wireless連線方案要求車載裝置能夠提供藍芽的連線(Bluetooth connection)、服務發現(service discovery)、配對(pairing)、以及iAP2 over Bluetooth。蘋果公司在其協議規範中對藍芽物理層要求車載裝置支援藍芽2.1+EDR(Enhanced Data Rate)以及定義在REF 8.2.6中定義的調製方式。在藍芽連線setup之前，車載裝置需要週期性的執行質詢掃描(inquiry scans)，若收到Apple裝置的質詢，車載裝置會回一個帶有BT EIR bit的FHS(Frequency Hoping Sequence：調頻序列)的包來應答(respond)。Apple裝置接收到車載裝置的藍芽EIR(Extended Inquiry Response)會檢測其是否含有CapPlay UUID(Universal Unique Identifier)，來確定該車載裝置是否支援wireless CarPlay。支援wireless CarPlay的車載裝置會在其應答包封裝支援CarPlay服務的128bit的UUID(0xEC884348CD4140A29727575D50BF1FD3)。而支援CarPlay over wireless的Apple裝置也需要在其服務(service)的廣播資料中包含128 bit的UUID：0x2D8D2466E14D451C88BC7301ABEA291A。車載裝置以此區別普通藍芽裝置和支援CarPlay的Apple裝置。
接下來，就是藍芽連線的setup、配對以及iAP2。配對過程要求車載裝置必須支援使用數字比較(Numeric Comparison)的標準藍芽安全簡單配對(Secure Simple Pairing)。當安全的藍芽鏈路建立好後，車載裝置需要協商iAP2 profile建立iAP2會話，用於互動Wi-Fi證書(Wi-Fi credentials，即Wi-Fi的BSSID，SSID，Security，WPA2 PSK，工作通道(Operating Channel))。其中該藍芽鏈路中的iAP2 Client僅僅提供Wi-FI證書，當CapPlay會話建立完成後藍芽鏈路會斷開。
需要注意的是，iAP2 建立後，車載裝置可能還協商其他藍芽profiles，像HFP，A2DP，AVRCP等。然而，一旦CarPlay會話建立完成，Apple裝置將通知車載裝置斷開所有處於活動狀態的profiles。其中協議還規定，如果Apple裝置在藍芽EIR中顯示wireless CarPlay是可用的，車載裝置必須首先開始協商iAP2 profile，接下來才是協商藍芽的其他profiles。
在車載裝置的Wi-Fi證書通過iAP2 over Bluetooth與Apple裝置互動成功後，接下來就開始Apple裝置與車載裝置的Wi-Fi連線了，關於Wi-Fi部分我將在CarPlay over wireless方案的下一篇部落格中做介紹。
在蘋果公司推出基於wired(USB)的CarPlay連線方案後(在我的上一篇部落格中已對CarPlay的USB的連線方案做過介紹，這裡就不介紹了)，接下來蘋果公司又推出了基於wireless(藍芽+WiFi)的CarPlay連線方案。
基於wireless的CarPlay連線，顧名思義，就是車載裝置和Apple裝置不需要連線任何資料線連線，直接通過無線的方式實現CarPlay的功能。在這種方案中，CarPlay的setup由藍芽發起，在這篇部落格中我將介紹CarPlay over wireless中的藍芽部分。
首先，CarPlay的wireless連線方案要求車載裝置能夠提供藍芽的連線(Bluetooth connection)、服務發現(service discovery)、配對(pairing)、以及iAP2 over Bluetooth。蘋果公司在其協議規範中對藍芽物理層要求車載裝置支援藍芽2.1+EDR(Enhanced Data Rate)以及定義在REF 8.2.6中定義的調製方式。在藍芽連線setup之前，車載裝置需要週期性的執行質詢掃描(inquiry scans)，若收到Apple裝置的質詢，車載裝置會回一個帶有BT EIR bit的FHS(Frequency Hoping Sequence：調頻序列)的包來應答(respond)。Apple裝置接收到車載裝置的藍芽EIR(Extended Inquiry Response)會檢測其是否含有CapPlay UUID(Universal Unique Identifier)，來確定該車載裝置是否支援wireless CarPlay。支援wireless CarPlay的車載裝置會在其應答包封裝支援CarPlay服務的128bit的UUID(0xEC884348CD4140A29727575D50BF1FD3)。而支援CarPlay over wireless的Apple裝置也需要在其服務(service)的廣播資料中包含128 bit的UUID：0x2D8D2466E14D451C88BC7301ABEA291A。車載裝置以此區別普通藍芽裝置和支援CarPlay的Apple裝置。
接下來，就是藍芽連線的setup、配對以及iAP2。配對過程要求車載裝置必須支援使用數字比較(Numeric Comparison)的標準藍芽安全簡單配對(Secure Simple Pairing)。當安全的藍芽鏈路建立好後，車載裝置需要協商iAP2 profile建立iAP2會話，用於互動Wi-Fi證書(Wi-Fi credentials，即Wi-Fi的BSSID，SSID，Security，WPA2 PSK，工作通道(Operating Channel))。其中該藍芽鏈路中的iAP2 Client僅僅提供Wi-FI證書，當CapPlay會話建立完成後藍芽鏈路會斷開。
需要注意的是，iAP2 建立後，車載裝置可能還協商其他藍芽profiles，像HFP，A2DP，AVRCP等。然而，一旦CarPlay會話建立完成，Apple裝置將通知車載裝置斷開所有處於活動狀態的profiles。其中協議還規定，如果Apple裝置在藍芽EIR中顯示wireless CarPlay是可用的，車載裝置必須首先開始協商iAP2 profile，接下來才是協商藍芽的其他profiles。
在車載裝置的Wi-Fi證書通過iAP2 over Bluetooth與Apple裝置互動成功後，接下來就開始Apple裝置與車載裝置的Wi-Fi連線了，關於Wi-Fi部分我將在CarPlay over wireless方案的下一篇部落格中做介紹。
下圖是CarPlay over wireless中藍芽部分的互動邏輯簡圖：
