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CarPlay 在车机侧的蓝牙通信原理与角色划分详解

Apple CarPlay 是苹果推出的一种车载互联系统，它允许 iPhone 与车载系统无缝连接，实现地图导航、电话、消息和音乐等功能。在无线 CarPlay 场景下，蓝牙与 Wi-Fi 是通信的两大核心基础。本文将从车机侧作为 Server 和 Client 的视角，结合 AOSP 实现细节，全面分析 CarPlay 中的蓝牙处理逻辑与关键 UUID 的作用。

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一、车机在 CarPlay 中的角色划分：Server 与 Client

1. 蓝牙 SPP Server 角色

车机作为 CarPlay 的蓝牙服务端，主要用于监听来自 iPhone 的连接请求。

private static final UUID SERVER_SPP_UUID = UUID.fromString("00000000-deca-fade-deca-deafdecacaff");
BluetoothServerSocket ss = adapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord("com.running.android.carplay", SERVER_SPP_UUID);

此处，车机通过 listenUsingRfcommWithServiceRecord() 使用 IAP2 协议的 SPP UUID 打开一个 RFCOMM 服务，用于等待 iPhone 主动连接。此服务是 CarPlay 初始化阶段的基础。

2. 蓝牙 SPP Client 角色（极少数场景）

如果车机需要主动连接 iPhone 上已暴露的服务（实验或特殊情况），则使用如下代码：

BluetoothDevice device = ...;
BluetoothSocket socket = device.createRfcommSocketToServiceRecord(UUID.fromString("00000000-deca-fade-deca-deafdecacafe"));
socket.connect();

该 UUID（00000000-deca-fade-deca-deafdecacafe）作为 Client 端连接时使用，与 decacaff 结尾的 UUID（即正式 IAP2 服务 UUID）进行配合。其在苹果文档中未明确定义为标准 UUID，但在某些实现中用于 Client 模拟测试。

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二、CarPlay 蓝牙协议与 UUID 功能详解

UUID 名称	值	用途
UUID_DEVICE_CARPLAY_EIR	2d8d2466-e14d-451c-88bc-7301abea291a	用于 EIR（蓝牙广播）中标识设备支持 CarPlay，帮助车机筛选目标设备
UUID_IAP_ACCESSORY	00000000-deca-fade-deca-deafdecacaff	IAP2 协议 UUID，建立 RFCOMM 通道进行 CarPlay 初始化连接
UUID_IAP_ACCESSORY_ALT	00000000-deca-fade-deca-deafdecacafe	非标准 UUID，用于特定调试场景的 Client 连接测试
UUID_CARPLAY	ec884348-cd41-40a2-9727-575d50bf1fd3	CarPlay 的核心数据传输 UUID，用于管理媒体、地图等功能的数据交换

三者关系说明：

1. 识别阶段：车机通过扫描到的 EIR 包中是否包含 UUID_DEVICE_CARPLAY_EIR 2d8d2466-e14d-451c-88bc-7301abea291a 来判断设备是否支持 CarPlay。

2. 握手阶段：建立 SPP 通道，进行身份认证和功能协商。

   • Server 端使用 UUID_IAP_ACCESSORY 00000000-deca-fade-deca-deafdecacaff 手机 主动 连接 车机的场景

   • Client 端可以使用 UUID_IAP_ACCESSORY_ALT 00000000-deca-fade-deca-deafdecacafe 进行 车机 主动 连接 手机的场景

3. 会话阶段：建立基于 UUID_CARPLAY ec884348-cd41-40a2-9727-575d50bf1fd3 的 CarPlay Session，开始媒体/导航功能。

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三、SPP Server 与 Client 用法区别

SPP Server 示例（车机监听连接）

UUID sppUuid = UUID.fromString("00000000-deca-fade-deca-deafdecacaff");
BluetoothServerSocket serverSocket = bluetoothAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord("CarPlayService", sppUuid);
BluetoothSocket socket = serverSocket.accept();

SPP Client 示例（设备主动连接）

UUID sppUuid = UUID.fromString("00000000-deca-fade-deca-deafdecacafe");
BluetoothDevice device = ...;
BluetoothSocket socket = device.createRfcommSocketToServiceRecord(sppUuid);
socket.connect();

注意：标准 CarPlay 通常由 iPhone 作为 SPP Client，车机作为 Server 使用 decacaff UUID。

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四、Wi-Fi 架构模式与蓝牙交互差异

无线 CarPlay 支持两种 Wi-Fi 架构：

模式类型	描述	蓝牙行为差异
手机连接车机热点	车机为 AP，手机作为 STA	车机通过蓝牙传递其热点信息，iPhone 主动连接
车机连接手机热点	iPhone 为 AP，车机作为 STA	iPhone 通过蓝牙传递热点 SSID/PW，车机连接手机热点

通用蓝牙通信流程（不论哪种 Wi-Fi 架构）：

1. 蓝牙配对阶段

   • 使用 IAP2 UUID 建立 RFCOMM 通道

2. 能力协商阶段

   • 通过 IAP2 传递 Wi-Fi 架构信息、热点参数、CarPlay 支持类型

3. 网络配置阶段

   • 根据协商结果，手机或车机连接指定的热点

4. Wi-Fi 上层通信启动

   • CarPlay 使用 mDNS 寻找 _carplay._tcp 服务

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五、CarPlay 初始化完整流程（蓝牙视角）

1. EIR 广播识别

   • iPhone 开启 EIR 广播，包含 UUID_DEVICE_CARPLAY_EIR 2d8d2466-e14d-451c-88bc-7301abea291a
   • 车机通过蓝牙扫描识别支持 CarPlay 的 iPhone

2. 蓝牙连接

   • 需要没有配对，需要先配对
   • iPhone 主动连接车机的 SPP Server UUID （UUID_IAP_ACCESSORY 00000000-deca-fade-deca-deafdecacaff）
     • 车机需要先 listenUsingRfcommWithServiceRecord
   • 车机作为 Client 主动连接 iPhone 暴露的 Server UUID
     • （需 iPhone 开启EIR 广播）

3. IAP2 协议交互

   • 交换设备信息、认证令牌、能力参数（支持哪种 Wi-Fi 架构）

4. Wi-Fi 建链

   • 手机连接车机热点，或车机连接手机热点，完成 IP 建立

5. TCP & mDNS 发现 CarPlay 服务

   • 建立 TCP 通信，寻找 _carplay._tcp.local 服务，启动 CarPlay Session

6. 启动投屏/音频/导航服务

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补充说明：

• 在 AOSP 蓝牙协议栈中，车机注册 SPP Server 时，会在 SDP 服务记录中添加 UUID_IAP_ACCESSORY，供 iPhone 查询。
• iPhone 会在发起连接前，通过 SDP 请求确认车机是否支持 IAP2 UUID，从而判断是否为 CarPlay 兼容设备。
• 蓝牙连接建立成功后，IAP2 协议的消息流转将通过 RFCOMM 通道进行，该阶段非常关键，决定了后续 Wi-Fi 和 CarPlay 会话是否能成功建立。

六、总结

在无线 CarPlay 中，蓝牙连接不仅仅用于配对，还承载了 CarPlay 初始化的重要握手与协商流程。车机大多数情况下扮演 蓝牙 SPP Server，监听 UUID_IAP_ACCESSORY，而 iPhone 作为 Client 进行连接。蓝牙通道用于协商 Wi-Fi 架构、交换热点信息，为最终的 CarPlay 服务通信铺路。

理解 CarPlay 的蓝牙交互机制，有助于调试连接问题、分析断连原因，并对自定义车机系统中的 CarPlay 接入与认证流程提供理论依据。