按应用选择网络 (PANS)

随着 OEM 和车辆所有者申请的用例日益增多，汽车越来越依赖网络连接来管理这些用例，从而导致流量使用和相关费用也相应增加。使用按应用选择网络 (PANS) 功能可以在 OEM 付费的网络中发送指定应用的流量。

借助 PANS，您可以管理流量用量和费用，同时提供安全可靠的互联车载体验。PANS：

包含一个添加到 ConnectivityManager 中的新 API，仅供汽车设备使用。
提供更新后的 WLAN 建议 API（请参阅适用于互联网连接的 WLAN 建议 API），用于支持动态更改的 PANS 网络功能。
收集辅助指标。
提供参考应用。

为什么使用 PANS？

PANS 具有以下特点：

动态更新应用到网络的映射。
无需对应用进行任何更改即可管理应用级路由。
只有 OEM 允许的应用才能访问映射的 OEM 网络。
应用开发者无需进行任何更改即可实现此功能。
面向用户的指标会针对 OEM 管理的网络跟踪应用到网络的流量使用情况。
网络访问十分安全，不会被意外用例或未经授权的应用滥用。
PANS 应用到网络映射的更改会传达给用户。
对所有用户应用相同的网络配置。

核心优势

PANS 可为 OEM 提供以下核心优势：

OEM 可以代用户支付网络流量的费用：
- 用户可以免费获得系统更新。
- 指定应用使用网络无需用户付费。
- 遥测和其他分析的管理不会向用户收费。
即使用户未付费购买流量套餐，OEM 也可以确保关键应用保持网络连接。例如，即使用户没有流量套餐，地图、智能助理（免触摸驾驶）和系统更新等对保障安全至关重要的功能也会继续运行。
PANS 可以专门针对 Android 中的网络流量路由提供更加精细的控制。例如，OEM 可以为应用级流量的发送定义最适宜的逻辑网络拓扑。

图 1. PANS 框架

实现 PANS

为了实现 PANS，新提供了一个 ConnectivityManager API setOemNetworkPreference。这一新 API 可将应用映射到一个 OemNetworkPreference。此 API 仅供汽车设备使用，并带有 @SystemApi 注解，具有新的 signature 权限。

图 2. 实现 PANS

OemNetworkPreference

OemNetworkPreference 是对 OEM_PAID 和 OEM_PRIVATE NetworkCapabilities 的抽象，按软件包名称将应用映射到网络偏好设置。网络偏好设置支持网络层次结构。例如，将应用映射到 OEM_NETWORK_PREFERENCE_OEM_PAID 偏好设置将导致分配给应用的默认网络遵循以下优先顺序：首先使用 UNMETERED 网络；如果 UNMETERED 不可用，就使用 OEM_PAID 网络；如果 OEM_PAID 不可用，就使用系统默认网络。

OEM_PAID：主要用于在 OEM 和非 OEM 网络中都可以路由的应用。
OEM_PRIVATE：主要用于 OEM 应用，以便其访问专供其使用的网络。

/**
* If an unmetered network is available, use it.
* Otherwise, if a network with the OEM_PAID capability is available, use it.
* Otherwise, use the general default network.
*/
public static final int OEM_NETWORK_PREFERENCE_OEM_PAID = 1;

/**
* If an unmetered network is available, use it.
* Otherwise, if a network with the OEM_PAID capability is available, use it.
* Otherwise, the app doesn't get a default network.
*/
public static final int OEM_NETWORK_PREFERENCE_OEM_PAID_NO_FALLBACK = 2;

/**
* Use only NET_CAPABILITY_OEM_PAID networks.
*/
public static final int OEM_NETWORK_PREFERENCE_OEM_PAID_ONLY = 3;

/**
* Use only NET_CAPABILITY_OEM_PRIVATE networks.
*/
public static final int OEM_NETWORK_PREFERENCE_OEM_PRIVATE_ONLY = 4;

调用 PANS API

如需使用 PANS API，请执行以下操作：

使用 OemNetworkPreferences 将应用映射到网络偏好设置。
使用 OemNetworkPreferences 对象调用 setOemNetworkPreference。
使用 Runnable 接口监听 API 完成情况。

例如：

// Mapping three packages to two network preferences
// Packages have a 1:1 mapping to network preferences
OemNetworkPreferences pref = new OemNetworkPreferences.Builder()
   .addNetworkPreference("first.package.name", OEM_NETWORK_PREFERENCE_OEM_PAID)
   .addNetworkPreference("second.package.name", OEM_NETWORK_PREFERENCE_OEM_PAID)
   .addNetworkPreference("third.package.name", OEM_NETWORK_PREFERENCE_OEM_PRIVATE_ONLY)
   .build();

myConnectivityManager.setOemNetworkPreference(pref, myExecutor, myListener);

注意事项

实现 PANS 时，请记住以下要点：

网络偏好设置不会在下次启动后保留，需要在每次启动时重新应用。
如需为某个应用创建偏好设置，无需安装该应用。因此，您可以提前为尚未安装的应用设置网络偏好设置。
在任意时间点，一个应用都只能映射到一个网络偏好设置。
网络偏好设置用于设置应用的默认网络。如果应用尚未通过某个专用 API 指定其要使用的网络，系统就会使用这个默认网络。这不仅满足绝大多数的连接需求，还允许持续使用专用 API（如 NetworkRequest API），以免破坏现有的应用用例。例如，当应用只想通过不按流量计费的网络执行操作时，PANS 不会强制其使用其他网络。

配置网络

使用 OEM_PAID 或 OEM_PRIVATE 网络偏好设置时，具有相应功能的网络必须可用。Android 支持为以太网和 Wi-Fi 网络配置这些功能。对于以太网，您可以使用资源叠加层 config_ethernet_interfaces。这需要在编译时设置。

对于 Wi-Fi 网络，可将 WifiNetworkSuggestion API 与新的 Android 12 API setOemPaid(Boolean) 和 setOemPrivate(Boolean) 搭配使用。可以在运行时对此进行更改。

请考虑以下示例：

名为 config_ethernet_interfaces 的资源叠加层指定了以下内容：

要配置的接口的名称。

所需的 NetworkCapabilities 值。

<!-- 11 NET_CAPABILITY_NOT_METERED
     12 NET_CAPABILITY_INTERNET
     14 NET_CAPABILITY_TRUSTED
     15 NET_CAPABILITY_NOT_VPN
     22 NET_CAPABILITY_OEM_PAID || 26 NET_CAPABILITY_OEM_PRIVATE -->
<string-array translatable="false" name="config_ethernet_interfaces">
   <item>eth0;11,12,14,15,22;;</item></string-array>

此 WiFiNetworkSuggestion 可动态更改：

ArrayList<WifiNetworkSuggestion> list = new ArrayList<>();
list.add(new WifiNetworkSuggestion.Builder()
               .setSsid(WifiInfo.sanitizeSsid(ssid))
               .setOemPrivate(true)
               .build());
mWifiManager.addNetworkSuggestions(list);

限制对 PANS 网络的访问

为网络标记 OEM_PAID 或 OEM_PRIVATE 功能会将该网络标记为受限网络。受限网络只能由具有 CONNECTIVITY_USE_RESTRICTED_NETWORKS 权限的应用使用，该权限由 OEM 控制。

具有此权限的应用可以使用受限网络，前提是应用明确请求该网络。不过，这些应用不会以受限网络作为其默认网络。通过 PANS 映射的应用可以将受限 OEM 网络设置为默认网络，并且不需要受限网络权限即可使用这些网络。当此类应用由 PANS 分配了受限 OEM 网络作为其默认网络时，它也能够明确请求该 OEM 网络（如果应用选择这样做）。

查看参考应用

user-debug Automotive build 中提供了一个名为 NetworkPreferenceApp 的参考应用（包括代码），并演示了如何执行以下操作：

使用 PANS 指标。
设置 PANS 政策。
为设备设置默认政策。
清除政策。
在启动时应用政策。
使用防止驾驶员分心 API（请参阅有关防止驾驶员分心的准则）。
使用 OEM_PAID 和 OEM_PRIVATE 动态更新 Wi-Fi。

图 3. 参考应用

指标

为了提高流量使用的透明度，系统会就通过 OEM_PAID 和 OEM_PRIVATE 网络映射传输的数据量收集并提供相关指标。

问题排查

大多数问题排查情况的起因都是应用使用了错误的网络（无网络连接）或超额使用流量。为了快速地解决问题：

连接 dumpsys 包含一个列表，列出了按应用分配的有效默认网络及其关联的应用（通过 PANS 映射）。
netd dumpsys 包含 UID IP 和防火墙规则。
netstats dumpsys 包含 PANS 按应用的指标。例如，哪些应用使用了哪个 OEM 网络。

创建一个 Android bug 报告即可获得所有 dumpsys 数据。