Car App：CarPlay和Android Auto开发的本质

什么是Car App

Car App — 是通过智能手机投影在车载信息娱乐系统（IVI）中运行的应用程序——iOS用Apple CarPlay，Android用Android Auto。与Android Automotive OS（内置于汽车的操作系统）不同，CarPlay和Android Auto是移动应用的扩展，在手机上运行并将界面投射到汽车屏幕。Car App是您现有的iOS/Android应用，实现了CarPlay或Android Auto协议。

Car App的关键类别：导航（Apple Maps、Google Maps、Waze、Sygic）、音频（Spotify、Apple Music、YouTube Music、Audible、Castbox）、消息（通过Siri/Google Assistant朗读和听写）、汽车功能（EV充电、停车、汽车状态）、VOIP通话（WhatsApp、Zoom）。每个类别都有自己的界面模板——ListTemplate、MapTemplate、AudioTemplate。系统根据注册的Intents自动确定应用支持哪个类别。

Car App的限制：苹果和谷歌严格管控UX以确保安全——最少元素数量、大按钮（至少48x48 pt）、无文本输入（仅语音）、行驶时界面自动变暗、禁止视频。触摸响应时间必须小于100毫秒。所有应用必须经过强制审核（CarPlay需App Review，Android Auto需Google Play Console + CTS）。

Apple CarPlay：CarPlay框架和SiriKit

CarPlay框架（原名CPKit）——苹果用于在Swift中创建CarPlay应用的框架。关键类是CPInterfaceController，它管理模板间的导航。CPInterfaceController包含模板栈：CPListTemplate（列表）、CPMapTemplate（导航）、CPNowPlayingTemplate（音频）、CPVoiceControlTemplate（语音控制）。CPListTemplate包含CPListItem——带有图标、文本和操作的列表项。

用于CarPlay的SiriKit——SiriKit扩展，用于在车内通过语音控制应用。应用注册Intents（INPlayMediaIntent — 播放、INStartWorkoutIntent — 锻炼、INSendMessageIntent — 消息）。CarPlay连接时Siri自动激活，可通过方向盘上的语音控制按钮访问。SiriKit CarPlay支持CarPlay Dashboard——CarPlay主屏幕上的小部件，用于显示应用信息（目的地、当前曲目）。

CarPlay连接过程：iPhone通过Lightning/USB-C线缆或无线方式（CarPlay Wireless，从iOS 9开始）连接汽车。连接后，如果应用实现了CPApplicationDelegate，iOS会自动启动CarPlay会话。开发者不管理连接时机——系统在会话开始和结束时调用delegate方法。CarPlay支持多任务处理：切换音乐时导航在后台运行，语音提示继续发声。

Android Auto：Car App库

Android Car App库——用于创建与Android Auto兼容应用的Android库。基础组件：CarAppService — Android Auto的入口点；Session — 管理会话生命周期；Screen — 应用的每个屏幕；CarScreenManager — 管理显示。应用支持MediaBrowserService用于媒体内容，NavigationManager用于导航提示。

MediaBrowserService——音频应用的关键组件。应用实现MediaBrowserService和MediaSession来管理播放。Android Auto自动显示控制按钮（播放/暂停、下一首、上一首）和曲目列表。NavigationManager用于导航应用——传递转弯指令、路线状态和警报。NavigationManager支持CarNotification，在Android Auto状态栏中显示导航提示。

Android Auto要求：应用必须在清单中具有category="android.intent.category.APP_AUTO"；必须使用AndroidX，最低SDK 26+；支持深色主题（DayNight）；支持触摸和语音控制；符合Android Auto Compatibility Test Suite（CTS）要求。Google Play检查每个应用是否符合安全和UX要求。认证过程需要1-4周。

代码示例：Swift和Kotlin

使用CarPlay框架在Swift中为CarPlay开发的导航应用示例。

import CarPlay

class CarPlaySceneDelegate: CPTemplateApplicationSceneDelegate {

    func templateApplicationScene(
        _ templateApplicationScene: CPTemplateApplicationScene,
        didConnect interfaceController: CPInterfaceController
    ) {
        let searchItem = CPListItem(
            text: "搜索地址",
            detailText: "输入目的地"
        )
        searchItem.handler = { _, completion in
            // 打开搜索屏幕
            completion()
        }

        let favoritesItem = CPListItem(
            text: "收藏",
            detailText: "已保存的地址"
        )
        favoritesItem.handler = { _, completion in
            showFavorites()
            completion()
        }

        let section = CPListSection(items: [searchItem, favoritesItem])
        let listTemplate = CPListTemplate(
            title: "导航",
            sections: [section]
        )

        interfaceController.setRootTemplate(listTemplate, animated: true)
    }

    func showFavorites() {
        // 显示收藏地址列表
    }
}

// 用于语音控制的SiriKit Intent
class NavigationIntentHandler: NSObject, INSearchForMessagesIntentHandling {
    func handle(intent: INSearchForMessagesIntent,
                completion: @escaping (INSearchForMessagesIntentResponse) -> Void) {
        // 通过Siri处理语音命令
        let response = INSearchForMessagesIntentResponse(
            code: .success, userActivity: nil
        )
        completion(response)
    }
}

要点：CPTemplateApplicationSceneDelegate — CarPlay会话的入口点；CPInterfaceController管理模板栈；CPListTemplate和CPListItem — 基本UI组件；.handler — 每个列表项的触摸处理器。

使用Car App库在Kotlin中为Android Auto开发的导航应用示例：

// CarAppService — Android Auto的入口点
class NavigationCarAppService : CarAppService() {
    override fun createSession(): Session = NavigationSession()
}

// Session — 管理会话生命周期
class NavigationSession : Session() {
    override fun onCreateScreen(manager: ScreenManager): Screen {
        return MainScreen(carContext)
    }
}

// MainScreen — 带导航的主屏幕
class MainScreen(carContext: CarContext) : Screen(carContext) {
    override fun onGetTemplate(): Template {
        val searchAction = Action.Builder()
            .setTitle("搜索地址")
            .setOnClickListener { showSearchScreen() }
            .build()

        val favoritesAction = Action.Builder()
            .setTitle("收藏")
            .setOnClickListener { showFavorites() }
            .build()

        return ListTemplate.Builder()
            .setTitle("导航")
            .setHeaderAction(Action.APP_ICON)
            .addAction(searchAction)
            .addAction(favoritesAction)
            .build()
    }

    private fun showSearchScreen() {
        screenManager.push(SearchScreen(carContext))
    }

    private fun showFavorites() {
        screenManager.push(FavoritesScreen(carContext))
    }
}

// AndroidManifest — 服务注册
<service
    android:name=".NavigationCarAppService"
    android:exported="true">
    <intent-filter>
        <action
            android:name="androidx.car.app.action.NAVIGATION" />
    </intent-filter>
    <category
        android:name="android.intent.category.APP_AUTO" />
</service>

要点：CarAppService — Android Auto的入口点；Session — 生命周期管理；Screen — 应用的每个屏幕，返回Template；ListTemplate — 带有Action的列表模板；category.APP_AUTO — 清单中的强制类别。

要求与发布

Apple CarPlay要求：应用必须符合CarPlay Distraction Design Guidelines — 按钮最小尺寸48x48 pt，文字对比度4.5:1，无动画和视频，支持VoiceOver。发布——通过App Store Connect，应用经过苹果标准审核。需要在App Store Connect中指定CarPlay支持并附上CarPlay界面截图。CarPlay应用不能无广告免费——苹果对应用内购买收取30%（小企业15%）的佣金。

Android Auto要求：应用必须符合Android Auto Design Guidelines并通过Android Auto Compatibility Test Suite（CTS）。发布——通过Google Play Console，需要在兼容设备列表中指定"Android Auto"类别。Google Play检查：深色主题支持（DayNight）、连接丢失时的正确行为、屏幕旋转处理、通过Google Assistant的语音控制支持。Android Auto应用不需要额外佣金——标准Google Play模式（15-30%）。

无线连接支持：CarPlay Wireless从iOS 9开始可用，需要Wi-Fi +蓝牙。Android Auto Wireless从Android 11开始可用。无线连接需要汽车支持相应标准。开发者无需编写额外代码——操作系统自动处理连接。