引言
隨著藍牙手機的普及,越來越多的車主安裝了藍牙車載免提裝置,跟藍牙手機建立連接后便可以通過汽車內(nèi)部的麥克風和音響進行通話。為了方便用戶撥打電話,本文研制了一款可以從手機上下載電話簿的免提裝置,通過液晶屏和按鍵,用戶可以對電話簿條目進行導航,選擇電話號碼進行撥打。該免提裝置的藍牙部分采用Bluecore5-MM芯片,液晶屏和按鍵接口在8位單片機PIC18F2480上實現(xiàn),同時借助PIC18F2480內(nèi)部的CAN控制器,該免提裝置可以輕松集成到車載CAN網(wǎng)絡中。其結(jié)構(gòu)框圖見圖1。
為了保證電話簿數(shù)據(jù)的一致性,當用戶在手機上更新了電話簿時,免提裝置上的電話簿數(shù)據(jù)庫也應該同步更新,藍牙SIG組織沒有單獨定義同步協(xié)議,本文在分析通用的數(shù)據(jù)同步協(xié)議SyncML的基礎(chǔ)上,將SyncML與藍牙OBEX綁定,實現(xiàn)了免提裝置和手機間電話簿的同步。
SyncML簡介
SyncML是同步標記語言(Synchronous Markup Language)的縮寫,旨在提供一種終端用戶、設(shè)備開發(fā)商、數(shù)據(jù)提供商、基礎(chǔ)構(gòu)件開發(fā)商、應用軟件開發(fā)商及服務提供商協(xié)同工作的機制,使得任何終端設(shè)備均可隨時隨地進行數(shù)據(jù)同步。它包括同步協(xié)議、表示協(xié)議和傳輸綁定協(xié)議三個部分。
同步協(xié)議
同步協(xié)議指定了如何使用表示協(xié)議以滿足客戶端和服務器SyncML的互操作性,以消息序列表(message sequence chart)的形式定義了七種同步類型的會話流程,以請求/響應的形式定義了會話中的數(shù)據(jù)交互過程等。同步協(xié)議采用客戶端/服務器模式定義了同步框架,劃分了客戶端和服務器的任務模塊。
其中,服務器的同步引擎負責整個數(shù)據(jù)同步操作,同步服務器代理和同步客戶端代理實現(xiàn)同步協(xié)議,SyncML接口實現(xiàn)表示協(xié)議,SyncML適配器實現(xiàn)傳輸協(xié)議的綁定,用于收發(fā)XMI語言格式的object。下面通過同步協(xié)議定義的幾個重要概念來描述一下同步機制。
客戶端和服務器端都要建立自己的數(shù)據(jù)庫,每個數(shù)據(jù)條目都由一個UID(唯一標識符)進行標識,客戶端UID稱為LUID,服務器UID稱為GUID。服務器建立一個ID映射表,使得LUID可以和GUID一一映射,當數(shù)據(jù)條目發(fā)生更改時,建立記錄更改信息的變更日志。當同步開始后,通過UID映射和變更日志指定是哪個數(shù)據(jù)條目發(fā)生了怎樣的改變。
為了檢查同步效果,服務器端和客戶端各有兩個同步錨last和next,一般情況是用ISO8601格式的日歷時間,也可以用一個序列號,在初始化同步時客戶端和服務器端互換同步錨,它的用法如下:
設(shè)本次同步客戶端同步錨為last_c、next_c,服務器端同步錨為last_s、next_s,同步成功,則更新next_c=next_s,同步不成功則不更新next_c。
下次同步時,客戶端同步錨為last_c'=next_c、next_c',服務器端同步錨為last_s'=next_s、next_s',客戶端發(fā)送last_c'和next_c'到服務器端,服務器端比較last_c'與last_s',相等則說明上次同步是成功的,不相等則說明上次同步失敗。檢查出上次同步失敗后就要初始化慢同步(雙向同步所有數(shù)據(jù))下載所有的電話簿數(shù)據(jù)。
表示協(xié)議
表示協(xié)議定義了SyncML同步應用中XML(Extensible MarkupLanguage)的語法和語義,是一種與平臺無關(guān)并被廣泛采用的標準。SyncML以XML文檔的形式定義了SyncML消息的格式,每條消息就是一個單獨的XML文檔。該文檔包括一個Header和Body,Header以SyncHdr類型定義,指定了該SyncML消息的路由和版本信息;Body以SyncBody類型定義,包含了一條或多條SyncML操作,一個操作的語義由命令和被操作數(shù)據(jù)的類型共同確定。SyncMLDTD定義了SyncML消息中通用元素的類型,根據(jù)這些通用元素類型可以指定特定的元素類型,從而滿足各種數(shù)據(jù)同步的擴展需要。
SyncML在藍牙車載免提裝置中的實現(xiàn)
SyncML OBEX綁定協(xié)議
OBEX(Object Exchange)是紅外數(shù)據(jù)標準協(xié)會(IrDA)定義的用于對象交換的一種協(xié)議,后被藍牙SIG組織采納,定義了GOEP(General Object ExchangeProfile)與其適配。在GOEP的基礎(chǔ)上,藍牙SIG定義了FTP、OPP、PBAP剖面應用,其中PBAP是專為電話簿數(shù)據(jù)的自動下載定義的剖面,可以下載手機和SIM卡上存儲的電話簿,還可以下載呼叫日志、呼入、呼出和未接來電。OPP可以用于電話簿的手動下載。SyncML針對OBEX定義的綁定協(xié)議分別定義了SyncML在紅外OBEX和藍牙OBEX上的實現(xiàn)方式,跟藍牙OBEX的綁定如圖2所示。
圖2中的SyncML Client層實現(xiàn)客戶端代理的功能,SYncMLServer層實現(xiàn)同步引擎和服務器端代理的功能。OBEX定義了"對象模型"來描述對象,使用"PUT" 和"GET"命令在不同設(shè)備、不同平臺之間方便高效地交換信息。為了統(tǒng)一地描述各種對象,OBEX定義了Header的概念,每個Header描述對象的一個方面。OBEX定義了一系列常用的Header,其中SyncML應用到的header為Connection ID、Type、length、Body/EndofBody、Target。
SyncML應用所綁定的OBEX操作符包括Connect、Disconnect、Put、Get和Abort。綁定協(xié)議規(guī)定每條SyncML消息必須以MIME類型在OBEX請求或響應主體內(nèi)傳輸,定義了OBEX連接、對象交換、斷開連接過程中的請求/響應必須包括哪些Filed和Header,比如在一次OBEX Connect操作中,必須包括的Field為連接操作符0x80+包長度+OBEX版本號+標志位+最大OBEX包長度,包含的Header為Target。
SyncML的軟件實現(xiàn)
SyncML的軟件實現(xiàn)包括應用程序、SyncML協(xié)議的實現(xiàn)和通信程序三個部分,軟件結(jié)構(gòu)如圖3所示。應用程序包括同步管理器、變更日志管理和數(shù)據(jù)庫管理三個部分。同步管理器按照SyncML同步協(xié)議為每個同步類型定義的消息序列表管理同步流程,通過調(diào)用SyncML協(xié)議實現(xiàn)的API,實現(xiàn)錯誤處理、命令處理等操作;變更日志管理程序記錄數(shù)據(jù)更改情況,同時維護多個變更日志,數(shù)據(jù)庫管理程序?qū)崿F(xiàn)對電話簿數(shù)據(jù)庫的增刪和修改。SyncML協(xié)議的實現(xiàn)主要完成創(chuàng)建、發(fā)送、接收和解析SyncML消息,該部分在SyncML協(xié)會提供的開放性實現(xiàn)樣本--SyncML C Toolkit的基礎(chǔ)上實現(xiàn)。通信程序即SyncML與OBEX的綁定,將SyncML消息封裝為OBEX的object,通過藍牙鏈路進行傳輸。
電話簿數(shù)據(jù)的處理
電話簿數(shù)據(jù)對象符合vCard2.1和vCard3.0規(guī)范,該規(guī)范被SyncML使用,用于電話簿數(shù)據(jù)類型的定義。vCard定義了一種個人信息的組織方法,主要用于個人信息的傳輸和交換。符合vCard規(guī)范的電話簿數(shù)據(jù)如下所示:
vCard采用Property(字段)來描述個人的一條信息,比如TEL字段表示電話號碼,參數(shù)WORK表示該電話號碼為單位電話。vCard采用面向行的組織形式,除了在字段值中的多行,每一行都表示一條完整的信息。本文編寫的vCard解析函數(shù)便是根據(jù)這樣的組織形式,將vCard數(shù)據(jù)包姓名、工作單位電話、家庭電話、手機和車載電話分別提取出來,放在如下定義的電話簿數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體中:
結(jié)語
本文針對藍牙車載免提裝置開發(fā)中的電話簿同步應用,在分析SyncML協(xié)議的基礎(chǔ)上,將SyncML與藍牙OBEX綁定,并按照vCard規(guī)范解析電話簿數(shù)據(jù),在pic18F2480和Bluecore5-MM上開發(fā)實現(xiàn)了藍牙車載免提裝置和手機電話簿保持同步。