车机技术之手机车机互联MirrorLink、Miracast

MirrorLink

MirrorLink由车联网联盟(Car-Connectivity-Consortium,CCC联盟)在2011年9月份正式规范命名的(此前叫做Terminal Mode), 其目的在通过跨产业合作打造无缝隙的车内通讯环境,让智能手机、平板电脑、电子书等各式移动终端都能通过该标准,便捷而且迅速地与车载信息娱乐系统互联使用,为使用者提供最简单而直接的体验。

MirrorLink包括用户移动设备(ML服务器)和车载系统(ML客户端),还有应用程序(ML APP)。在MirrorLink运行的环境下,移动设备上的程序和服务将会被复制到汽车环境,界面和音频也将同步到车载系统,并通过车载屏幕和音响显示和播放,同时,车载触摸屏、按键、麦克风也可以通过触控或音控去访问移动设备上的这些程序和服务。

MirrorLink除了ccc定义的鉴权部分,没有新的底层技术和标准,只是结合了多种现有技术(Virtual Network Computing (VNC,核心协议),IP,USB,Wi-Fi,Bluetooth HFP/A2DP,Real-Time Protocol (RTP),Universal Plug and Play (UPnP),NFC等)来满足各种可能的车内使用情境, 包括以虚拟网络运算进行画面显示与用户指令输入、通过通用随即随插寻找对应的设备与完成正确的设定配置, 运用蓝牙和实时传输协议执行声音串流等。

象百度CarLife就使用了mirrorlink作为底层框架,Android Auto和苹果CarPlay的功能也类似(因为两者采用半开放和不开放方式,底层使用了哪些协议未知)。

MirrorLink整体架构如下图所示:

MirrorLink的协议栈

连接协议,包含以IP为基础的有线(USB)或者无线(Wifi或蓝牙)甚至NFC的面向连接的服务和无连接的服务,用于传输数据和音频。以及专用的蓝牙连接方案用于传输电话音频和应用音频。

UPnP的服务协议,主要为ML服务器和客 户端之间提供广播机制, 通知ML客户端此时服务器上的应用程序列表,并对它们进行操作(开启、终 止、报告它们的状态等)。

VNC协议,复制ML服务器的显示内容到ML客户端,并将MK客户端的控制信息反馈给ML服务器。包含RFB(远程帧缓存)协议和控制事件 的传输, RFB协议是基于TCP/IP或UDP/IP协议的基础之上的,用于传输帧缓存内的数据,并提供压缩 技术。

传输音频的协议,主要有RTP协议,蓝牙的HFP和A2DP,主要用于移动设备的电话和应用程序的音频传输。

安全机制协议,用于MirrorLink的认证和保密。

MirrorLink的版本当前已发布到1.2,新的版本还在讨论中,整个协议栈如下图所示:

Miracast

Miracast作为DLNA、Airplay更简化和显示升级的新技术,更高的传输速率和更好的匹配也完全可能替代MirrorLink(缺点是只能单向控制,需要增加其他手段实现双方控制)。

Miracast基于WiFi联盟的WiFi-Direct协议(两个wifi设备可以直接进行连接,无须经过AP),发送者叫Source方,接收者叫Sink方,连接方式如下图所示:

Miracast底层为WiFi驱动,上面带IP、UDP、RTP协议,再上面为H264 TS码流(未来不排除采用H265这个更高效的码流协议),下图为NVidia公司的Miracast实现协议栈:

总结

MirrorLink和Micacast家族到底哪种方式会占主流,让我们拭目以待。当然随着带3G、4G、5G通信协议的车机崛起,也许MirrorLink和Micacast在车机上都会退出历史舞台。不过现在仍有了解他们的必要。

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