藍(lán)牙車載產(chǎn)品的兼容性設(shè)計(jì)

這是發(fā)表在電子產(chǎn)品世界2009精選實(shí)用電子設(shè)計(jì)100例上的文章，論述了藍(lán)牙技術(shù)的兼容性問(wèn)題出現(xiàn)的原因以及解決方法。

引言

藍(lán)牙技術(shù)問(wèn)世10余年，得到了廣泛應(yīng)用，其中部分原因在于藍(lán)牙SIG組織為各種應(yīng)用以profile的形式定義了應(yīng)用協(xié)議，這樣藍(lán)牙設(shè)備之間的互操作便有章可循，但即使如此，藍(lán)牙設(shè)備之間的互操作性又稱兼容性問(wèn)題仍存在于幾乎所有藍(lán)牙應(yīng)用中。筆者歷時(shí)兩年時(shí)間為某合資汽車廠商開(kāi)發(fā)了一款藍(lán)牙車載產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了免提通話、雙重呼叫管理、電話本自動(dòng)下載與手動(dòng)下載、流媒體音樂(lè)播放及遠(yuǎn)程控制功能，期間測(cè)試了近100部手機(jī)和音樂(lè)播放器，遇到并解決了各種兼容性問(wèn)題。結(jié)合產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中測(cè)試并解決兼容性問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)，本文對(duì)兼容性問(wèn)題出現(xiàn)的原因進(jìn)行了分析，大致有以下三個(gè)方面的原因：具體應(yīng)用本身定義不嚴(yán)格、應(yīng)用上下文差異、引入?yún)f(xié)議帶來(lái)的兼容性。以下就這三個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)分析并結(jié)合具體實(shí)例，說(shuō)明其解決方法。

應(yīng)用定義不嚴(yán)格

藍(lán)牙SIG組織定義了Profile，對(duì)各種功能的實(shí)現(xiàn)方式做了規(guī)范，并且定義了必選功能和可選功能，設(shè)備廠商可以對(duì)可選項(xiàng)有選擇得實(shí)現(xiàn)，這樣便會(huì)造成一定的差異。而且Profile并沒(méi)有對(duì)應(yīng)用本身做嚴(yán)格定義，只是定義了功能，而應(yīng)用是功能的集合體，Profile并沒(méi)有定義怎么由多個(gè)功能組合實(shí)現(xiàn)某個(gè)應(yīng)用，這樣藍(lán)牙設(shè)備廠商在實(shí)現(xiàn)某一應(yīng)用時(shí)便有了差異性。雙重呼叫是車載設(shè)備免提通話應(yīng)用中兼容性最多的一種應(yīng)用，下面分析下該應(yīng)用出現(xiàn)兼容性問(wèn)題的原因并舉例剖析其解決方法。

對(duì)于免提通話而言，比較重要的幾個(gè)功能是呼叫建立提示CALL_SETUP、呼叫保持CALL_HELD、呼叫結(jié)果CALL、呼叫信息CLCC，手機(jī)在呼叫狀態(tài)產(chǎn)生變化時(shí)實(shí)時(shí)向免提設(shè)備端傳送這些提示消息，免提設(shè)備端便可以與手機(jī)的呼叫狀態(tài)保持一致，在免提設(shè)備端控制呼叫才符合預(yù)期。其中CALL_SETUP和CALL是必選功能，但對(duì)于雙重呼叫而言非常重要的CALL_HELD和CLCC卻是可選功能，雙重呼叫在免提剖面HFP（Hands-Free Profile）中定義為Three way calling，這也是一個(gè)可選功能。這樣在支持雙重呼叫時(shí)，各種手機(jī)便以自己的方式來(lái)支持或者部分支持，這樣便來(lái)了雙重呼叫的兼容性問(wèn)題。下面以第二個(gè)呼叫為呼出為例剖析下解決方法。

當(dāng)撥打第二個(gè)電話時(shí)，手機(jī)會(huì)發(fā)送CALL_SETUP=2消息，表示正在呼出，結(jié)果有對(duì)方拒接、對(duì)方接聽(tīng)、未撥通這么幾種情況。顯然判斷出呼出結(jié)果是至關(guān)重要的，我們通過(guò)對(duì)手機(jī)進(jìn)行測(cè)試然后根據(jù)其表現(xiàn)特性進(jìn)行分類，將手機(jī)分為如下幾類：A-支持CALL_HELD不支持CLCC、B-支持CALL_HELD和CLCC、C-支持CLCC不支持CALL_HELD而且手機(jī)在Three way calling下不支持CALL、D-支持CLCC不支持CALL_HELD但手機(jī)在Three way calling下支持CALL、E-不支持CALL_HELD也不支持CLCC但手機(jī)在Three way calling下支持CALL、F-不支持CALL_HELD也不支持CLCC而且手機(jī)Three way calling下不支持CALL。

對(duì)于支持CALL_HELD消息的AB類手機(jī)而言，我們可以通過(guò)CALL_HELD來(lái)判斷呼出結(jié)果，CALL_HELD=1表示對(duì)方接聽(tīng)，CALL_HELD=0則表示對(duì)方拒接或未撥通；對(duì)于支持CLCC的CD類手機(jī)而言，如果手機(jī)在Three way calling下支持CALL，CALL=1則表示對(duì)方接聽(tīng)，如果沒(méi)有CALL消息說(shuō)明對(duì)方拒接或未撥通，這時(shí)需要在CALL_SETUP=0時(shí)讀取手機(jī)當(dāng)前的呼叫信息，然后根據(jù)該呼叫信息更新免提設(shè)備端的呼叫狀態(tài)；對(duì)于不支持CLCC和CALL_HELD的EF類手機(jī)而言，如果手機(jī)在Three way calling下支持CALL，CALL=1則表示對(duì)方接聽(tīng)，否則在CALL_SETUP=0時(shí)默認(rèn)將呼叫結(jié)果處理為對(duì)方拒接，即這個(gè)時(shí)候無(wú)法判斷呼出結(jié)果。

應(yīng)用上下文差異

藍(lán)牙是個(gè)對(duì)時(shí)間特性要求很嚴(yán)格的應(yīng)用，每種藍(lán)牙行為及其每個(gè)階段必須在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)完成，否則可能造成失敗或者長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法響應(yīng)。應(yīng)用的上下文是指在某個(gè)藍(lán)牙行為完成后，下面將要進(jìn)行什么樣的藍(lán)牙行為，它是由藍(lán)牙設(shè)備的應(yīng)用決定的，同類產(chǎn)品在應(yīng)用上的差異便會(huì)帶來(lái)應(yīng)用上下文上的差異，這樣便可能會(huì)帶來(lái)兼容性問(wèn)題。比如在藍(lán)牙車載設(shè)備與藍(lán)牙手機(jī)互操作完成配對(duì)后，當(dāng)車載設(shè)備實(shí)現(xiàn)配對(duì)后的自動(dòng)連接時(shí)，便由于手機(jī)在配對(duì)完成后的處理有所不同而遇到了兼容性問(wèn)題。車載設(shè)備實(shí)現(xiàn)了配對(duì)后的自動(dòng)連接功能，在配對(duì)完成后車載設(shè)備讀取外部設(shè)備的SDP進(jìn)行服務(wù)查詢以判斷外部設(shè)備類型（包括免提、音頻流、免提+音頻流三種類型）然后自動(dòng)連接其免提或音頻流服務(wù)，結(jié)果造成部分手機(jī)讀取SDP失敗、部分手機(jī)自動(dòng)連接失敗、部分手機(jī)處于長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法響應(yīng)的狀態(tài)。

對(duì)于這種兼容性問(wèn)題，需要對(duì)手機(jī)在不同應(yīng)用上下文的表現(xiàn)特性進(jìn)行分析，并根據(jù)其差異進(jìn)行分類。通過(guò)對(duì)手機(jī)在配對(duì)完成后的處理進(jìn)行分析，有的手機(jī)配對(duì)完成后馬上自動(dòng)連接，有的需要用戶確認(rèn)再手動(dòng)連接，有的會(huì)通過(guò)SDP讀取車載設(shè)備的服務(wù)列表然后針對(duì)車載設(shè)備提供的服務(wù)自動(dòng)連接（車載設(shè)備提供免提服務(wù)、SPP服務(wù)、SyncML服務(wù)、流媒體音樂(lè)播放服務(wù)），而有的不會(huì)自動(dòng)連接，這樣分類后，根據(jù)手機(jī)特性的不同設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)配對(duì)后的自動(dòng)連接如下：

藍(lán)牙車載設(shè)備在配對(duì)完成后的4秒內(nèi)無(wú)操作，配對(duì)后馬上自動(dòng)連接的手機(jī)（如nokia 6500c）和大部分讀取SDP后自動(dòng)連接的手機(jī)(如三星SGH-U608、SGH-E208)，可以迅速連接上車載設(shè)備。配對(duì)完成四秒后藍(lán)牙車載設(shè)備通過(guò)SDP判斷配對(duì)設(shè)備的類型（包括免提、音頻流、免提+音頻流三種類型），如果類型為免提+音頻流，則在連接免提成功后等待10秒再去連接音頻流，之所以10秒后再去連接音頻流是因?yàn)槊馓徇B接成功后，需要連接PBAP或SyncML或SPP去下載電話本，如果同時(shí)進(jìn)行A2DP的連接去連接配對(duì)設(shè)備的流媒體服務(wù)，會(huì)造成鏈路丟失，免提連接及音頻流連接斷開(kāi)。如果連接免提失敗，則不再連接其音頻流服務(wù)，因?yàn)橛械氖謾C(jī)如多普達(dá)D600的PDA手機(jī)，配對(duì)完成后讀取SDP然后自動(dòng)連接，有時(shí)會(huì)造成免提連接不成功，如果去連接其音頻流，連接成功，但之后從車載設(shè)備端連接手機(jī)無(wú)法連接成功。斷開(kāi)流媒體后，連接免提一直失敗，必須重新配對(duì)才行。

對(duì)于用戶確認(rèn)手動(dòng)連接的手機(jī)和部分讀取SDP然后自動(dòng)連接車載設(shè)備的手機(jī)，在車載設(shè)備自動(dòng)連接手機(jī)期間，可能會(huì)收到手機(jī)的連接請(qǐng)求，如果連接請(qǐng)求的手機(jī)與自動(dòng)連接的手機(jī)為同一設(shè)備（藍(lán)牙地址相同），則接收該連接請(qǐng)求，否則會(huì)造成自動(dòng)連接失敗。同時(shí)由于車載設(shè)備支持SPP的dev A，PDA手機(jī)的dev A可能會(huì)在配對(duì)后自動(dòng)連接車載設(shè)備的SPP dev A，這時(shí)要拒絕該連接，如果不對(duì)該連接請(qǐng)求進(jìn)行處理，會(huì)造成PDA手機(jī)處于長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法響應(yīng)的狀態(tài)。

引入?yún)f(xié)議帶來(lái)的兼容性

藍(lán)牙技術(shù)是個(gè)開(kāi)放性的協(xié)議，它借鑒了很多成熟的已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的協(xié)議，比如Syncml，封裝在藍(lán)牙OBEX協(xié)議上可以實(shí)現(xiàn)個(gè)人信息的同步更新，比如vCard，它和PBAP、OPP協(xié)議結(jié)合，用來(lái)進(jìn)行電話本條目和呼叫日志的封裝、下載和解析，這些協(xié)議本身便存在一定的兼容性問(wèn)題，需要深入研究引入的協(xié)議，并盡量多得測(cè)試更多手機(jī)以盡量完善應(yīng)用程序。下面以vCard的解析為例來(lái)說(shuō)明該兼容性問(wèn)題的解決方法。

vCard是電子名片規(guī)范，定義了個(gè)人信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式及訪問(wèn)接口的規(guī)范，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的是v2.1版本和3.0版本，對(duì)于電話本條目和呼叫日志而言，關(guān)鍵信息為姓名、電話號(hào)碼及呼叫時(shí)間。含有多個(gè)電話號(hào)碼的電話本條目，我們將之定義為VCARD，其電話號(hào)碼包含家庭電話、工作電話、手機(jī)、車載電話四種屬性。

vCard樣例如下：

BEGIN:VCARD

VERSION:2.1

N;CHARSET=UTF-8;ENCODING=QUOTED-PRINTABLE;:=9A=6C=5E=FA=8F=89

TEL;CELL:13475909642

TEL;WORK:053182605413

END:VCARD

以上的vCard樣例中，人名字段提取為“馬建輝”的UTF-8字符0x9A6C 0x5EFA 0x8F89，這部分的兼容性在于不同手機(jī)在封裝電話本條目的人名字段時(shí)所使用的字符集和編碼方式不一致，字符集有ASCII和UTF－8，編碼方式有8BIT、QUOTED-PRINTABLEPRINTABLE、BASE64這么幾種方式，需要對(duì)這幾種方式分別處理，比如以上vCard人名字段的處理需要把=9A=6C=5E=FA=8F=89轉(zhuǎn)換為0x9A6C 0x5EFA 0x8F89，處理代碼如下所示，temp_name數(shù)組為未處理的人名字符串，處理好的人名放在NAME數(shù)組中：
                     
if(temp_name[i]=='=')

{

if((temp_name[i+1]>=0x41)&&(temp_name[i+1]<=0x46))

temp1=temp_name[i+1]-0x37;

else if((temp_name[i+1]>=0x30)&&(temp_name[i+1]<=0x39))

temp1=temp_name[i+1]-0x30;

if((temp_name[i+2]>=0x41)&&(temp_name[i+2]<=0x46))

temp2=temp_name[i+2]-0x37;

else if((temp_name[i+2]>=0x30)&&(temp_name[i+2]<=0x39))

temp2=temp_name[i+2]-0x30;

NAME[name_len]=(temp1<<4)+temp2;
                   
name_len++;

i+=3;                  

}

另外還需要考慮一些特殊情況，如Sony Erricson 手機(jī)電話本條目的人名字段有時(shí)會(huì)把空格處理為0xE38080，所以如果提取出0xE38080，需要把該特殊字符以空格0x20代替，否則會(huì)處理為亂碼。

對(duì)于號(hào)碼字段的提取，關(guān)鍵字不僅是HOME、WORK、CELL、CAR，還要把PREF、VOICE作為可以被識(shí)別的關(guān)鍵字，而且有手機(jī)不帶關(guān)鍵字，把不帶關(guān)鍵字的處理為CELL即手機(jī)屬性即可。

呼叫時(shí)間，其字段以X-IRMC-CALL-DATETIME表示，其標(biāo)準(zhǔn)格式舉例如下：20080112T1212，年四個(gè)字節(jié)，月和日分別兩個(gè)字節(jié)，但對(duì)于部分手機(jī)，其月和日沒(méi)有嚴(yán)格遵循該規(guī)范，月+日字段共兩個(gè)字節(jié)或共三個(gè)字節(jié)，這就需要根據(jù)月和日的特性進(jìn)行特殊處理了。處理代碼如下，月日字節(jié)數(shù)為temp_month_date_length，存放在temp_month_date數(shù)組中，

if(temp_month_date_length==2)

{

temp_month=temp_month_date[0]-0x30;

temp_date=temp_month_date[1]-0x30;

}

else if(temp_month_date_length==3)

{

if(temp_month_date[0]>0x31)//then the character must be month

{

//214-2 14

temp_month=temp_month_date[0]-0x30;

temp_date=(unsigned char)((temp_month_date[1]-0x30)*10+(temp_month_date[2]-0x30));

}

else if(temp_month_date[1]>0x32)

{

//130-1 30

temp_month=temp_month_date[0]-0x30;

temp_date=(unsigned char)((temp_month_date[1]-0x30)*10+(temp_month_date[2]-0x30));                 

}

else

{

//114 to month=11 date=4

temp_month=(unsigned char)((temp_month_date[0]-0x30)*10+(temp_month_date[1]-0x30));

temp_date=temp_month_date[2]-0x30;

if(temp_month>=11)

{

temp_month=0;

temp_date=0;

}

}

}

結(jié)語(yǔ)

兼容性是藍(lán)牙產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的難點(diǎn)問(wèn)題，本文分析了兼容性問(wèn)題出現(xiàn)的原因，并結(jié)合具體實(shí)例分析其解決方法，有很好的借鑒意義。