蓝牙车载系统的组成结构和应用规范分析

时间：01-24 来源：摩托罗拉苏州设计中心童力点击：

蓝牙免提应用规范

蓝牙免提应用规范规定了在语音网关和免提设备之间建立蓝牙数据和语音连接的过程，以及免提设备如何基于该连接对手机进行远程控制，并访问外部网络以实现电话功能。

该规范中的语音网关是免提设备与外界进行语音通信的桥梁，一般语音网关是指GSM或CDMA手机。通过语音网关，免提设备可以使用蜂窝网提供的电话服务。免提设备和语音网关连通后，用户可以进行免提通话。在这里免提设备一般指蓝牙车载系统。该规范规定了语音网关和免提设备应支持的特性，语音网关和免提设备必须支持建立服务级连接(SLC)。所有的控制信令在SLC上传递。

图3

蓝牙免提应用规范的典型应用如图3所示。此时蓝牙车载系统是免提设备，手机充当语音网关。图中的手机具有蓝牙功能，第一次使用前需要和蓝牙车载系统进行绑定，用户输入正确的密码后，绑定即告成功。此后，经过绑定的蓝牙手机靠近蓝牙车载系统10米左右，两者就能自动建立连接。
图4
图4是协议栈的配置情况。免提规范是通过在RFCOMM上传送专用控制命令来实现的，这些命令是通用AT指令集的一个子集，同时添加了有关的专用指令。通过这些AT指令可以完成电话状态显示、接听、拒绝、挂断、传输双音多频码(DTMF)、远程音量控制、控制回声抵消、噪声抑制和语音识别等功能。

另外，为了满足互操作性要求，免提规范还就蓝牙信道的连接过程、安全管理等方面做出了一些规定。免提规范规定语音网关和免提设备之间进行绑定时，语音网关应该是发起者。语音网关发起设备查询，免提设备进行查询扫描，通过设备查询语音网关就可以找到有效范围内的免提设备。然后语音网关通过呼叫(Page)与免提设备建立连接，发起绑定流程。在该情况下，语音网关只能作为主设备, 免提设备为从设备。绑定完成后，可以由免提设备或者语音网关任何一方发起连接请求，没有固定的主从设备之分。

免提规范本身不对蓝牙链路的安全性提出强制性要求。就免提应用而言，为了保证通话内容的安全性，应进行鉴权和加密。鉴权是设备一方通过检查链路密钥来验证对方设备的合法性，鉴权可以双向进行；加密是对两个设备间ACL数据按一定算法进行处理，生成加密数据。只有知道正确的解密密钥后，才可以由加密数据恢复出原始数据。加密使用的加密密钥和解密密钥是根据链路密钥按固定的算法生成，因此链路密钥是系统安全性的关键。在蓝牙免提应用中，链路密钥由语音网关和免提设备通过配对(pairing)过程产生。在这个过程中，用户需要在语音网关一方输入正确的PIN码来创建链路密钥。

另外，蓝牙车载系统可以提供多个不同应用服务。其它蓝牙设备在访问这些服务时，蓝牙车载系统还需要控制对其不同服务的访问权限，这种控制由授权过程实现。对于语音网关，一般应授予其访问蓝牙车载系统中免提应用的权力。

蓝牙耳机应用规范

在蓝牙车载系统中蓝牙耳机主要也是用作免提，可以认为蓝牙耳机应用规范是免提应用规范的简化版本，只能完成有限的功能。由于耳机的用户接口很简单，一般为少量按键和LED显示，因此耳机应用协议只定义了简单的功能，包括数据链路、语音链路的建立和拆除，可选对语音网关和车载系统之间的音量同步控制支持等。通过耳机应用规范，可以进行接听电话、挂断电话、声控拨号等基本的免提通话操作。

蓝牙耳机应用规范也是通过在核心协议上添加耳机控制实体和应用层来实现。

本文小结

在蓝牙车载系统的设计和实现过程中，需要采用合理的硬件设计方案来满足汽车应用在温度范围、可靠性和价格等方面的要求，同时还需要采用合理的软件方案来满足严格的蓝牙互操作性要求、良好的功能扩展能力以及良好的实时性和高可靠性。蓝牙车载系统要大规模应用，在技术方面还需要解决应用规范的标准化问题，并且需要有完备的测试手段来保证不同厂商之间的设备有良好的互操作性。目前，免提应用规范和耳机应用规范在蓝牙车载系统和蓝牙手机上已经有广泛的支持。

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