SyncML在藍牙車載免提裝置中的應用
引言
本文引用地址:http://www.104case.com/article/173877.htm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,同時借助PIC18F2480內部的CAN控制器,該免提裝置可以輕松集成到車載CAN網絡中。其結構框圖見圖1。

為了保證電話簿數據的一致性,當用戶在手機上更新了電話簿時,免提裝置上的電話簿數據庫也應該同步更新,藍牙SIG組織沒有單獨定義同步協議,本文在分析通用的數據同步協議SyncML的基礎上,將SyncML與藍牙OBEX綁定,實現了免提裝置和手機間電話簿的同步。
SyncML是同步標記語言(Synchronous Markup Language)的縮寫,旨在提供一種終端用戶、設備開發商、數據提供商、基礎構件開發商、應用軟件開發商及服務提供商協同工作的機制,使得任何終端設備均可隨時隨地進行數據同步。它包括同步協議、表示協議和傳輸綁定協議三個部分。
同步協議
同步協議指定了如何使用表示協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據交互過程等。同步協議采用客戶端/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據同步操作,同步服務器代理和同步客戶端代理實現同步協議,SyncML接口實現表示協議,SyncML適配器實現傳輸協議的綁定,用于收發XMI語言格式的object。下面通過同步協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據庫,每個數據條目都由一個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,當數據條目發生更改時,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據條目發生了怎樣的改變。
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(雙向同步所有數據)下載所有的電話簿數據。
表示協議
表示協議定義了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據的類型共同確定。SyncMLDTD定義了SyncML消息中通用元素的類型,根據這些通用元素類型可以指定特定的元素類型,從而滿足各種數據同步的擴展需要。
SyncML OBEX綁定協議
OBEX(Object Exchange)是紅外數據標準協會(IrDA)定義的用于對象交換的一種協議,后被藍牙SIG組織采納,定義了GOEP(General Object ExchangeProfile)與其適配。在GOEP的基礎上,藍牙SIG定義了FTP、OPP、PBAP剖面應用,其中PBAP是專為電話簿數據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定義的綁定協議分別定義了SyncML在紅外OBEX和藍牙OBEX上的實現方式,跟藍牙OBEX的綁定如圖2所示。
圖2中的SyncML Client層實現客戶端代理的功能,SYncMLServer層實現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命令在不同設備、不同平臺之間方便高效地交換信息。為了統一地描述各種對象,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。綁定協議規定每條SyncML消息必須以MIME類型在OBEX請求或響應主體內傳輸,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
SyncML的軟件實現包括應用程序、SyncML協議的實現和通信程序三個部分,軟件結構如圖3所示。應用程序包括同步管理器、變更日志管理和數據庫管理三個部分。同步管理器按照SyncML同步協議為每個同步類型定義的消息序列表管理同步流程,通過調用SyncML協議實現的API,實現錯誤處理、命令處理等操作;變更日志管理程序記錄數據更改情況,同時維護多個變更日志,數據庫管理程序實現對電話簿數據庫的增刪和修改。SyncML協議的實現主要完成創建、發送、接收和解析SyncML消息,該部分在SyncML協會提供的開放性實現樣本--SyncML C Toolkit的基礎上實現。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。
電話簿數據的處理
電話簿數據對象符合vCard2.1和vCard3.0規范,該規范被SyncML使用,用于電話簿數據類型的定義。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規范的電話簿數據如下所示:


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解析函數便是根據這樣的組織形式,將vCard數據包姓名、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據結構體中:


結語
本文針對藍牙車載免提裝置開發中的電話簿同步應用,在分析SyncML協議的基礎上,將SyncML與藍牙OBEX綁定,并按照vCard規范解析電話簿數據,在pic18F2480和Bluecore5-MM上開發實現了藍牙車載免提裝置和手機電話簿保持同步。
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