藍牙接收蘋果手機通知 ANCS協議分析
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綜述
現在有許多藍牙手表、手環都能接收蘋果iphone手機的系統通知，那這是怎么實現的呢？
其實，這都有賴於蘋果IOS 7開始提供的ANCS協議，ANCS（蘋果通知中心, Apple Notification Center Service）的目的是提供給藍牙外設一種簡單、方便的獲取ios設備通知信息的方式。使得藍牙手環、手表可以收到蘋果手機的來電、短信及各種應用的通知信息。
下面，本文就來帶你學習蘋果ANCS協議。
演示
下面一段視頻演示了一款藍牙手表接收蘋果手機通知，查看詳情的方法：
我在TI CC2541芯片上實現了完整的ANCS協議，可以完成通知的監聽，詳情查看功能，並且提供相關代碼和硬件，感興趣的童鞋可以到淘寶鏈接查看購買：
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總體原理
ANCS通過藍牙BLE 4.0實現，僅支持iPhone 4S及以上且系統版本在IOS 7以上的手機，同時在外設端需要支持藍牙4.0協議。
1、外設端進行廣播，手機打開藍牙，搜索外設，連接外設，之后進行綁定（這很重要，否則無法接收通知）
2、外設在連接建立后需要監聽手機上的ANCS Service中的Notification Source
3、當有通知時，手機會給外設發消息，說明是哪個應用的通知
4、如果外設想進一步獲取通知的詳情，就往Control Point寫控制信息，獲取詳情
5、詳情會通過Data Source發過來
協議詳解（官方文檔翻譯）
依賴
ANCS的使用沒有依賴，它是GATT的一個子集，任何一個實現了GATT client的設備可以方便的從ios設備獲取通知信息。
傳輸注意事項
如果沒有特殊說明，通過ANCS傳輸的數值均使用小端模式。
如果沒有特殊說明，通過ANCS傳輸的字符串均使用UTF-8編碼。
概念定義
l ANCS：蘋果通知中心服務
l NP（Notification Provider）：通知的產生者，一般是ios設備
l NC（Notification Consumer）：通知的消費者，一般是藍牙設備
l iOS notification：ios設備里出現的通知
l GATT notification：GATT characteristic發送的通知
Service定義
ANCS使用了一個私有UUID作為其Service的UUID：
7905F431-B5CE-4E99-A40F-4B1E122D00D0
NP（手機）上只有一個ANCS實例，基於ios的機制，ANCS沒有辦法保證一直運行。
所以NC（外設）需要搜索並且監聽（subscribe）Service Changed characteristic，以保證能夠監聽到所有通知。
Characteristic類型
所涉及的characteristic
1、Notification Source:
UUID 9FBF120D-6301-42D9-8C58-25E699A21DBD(notifiable)
基本通知源，通知一些計數的信息；
2、Control Point:
UUID 69D1D8F3-45E1-49A8-9821-9BBDFDAAD9D9(writeable with response)
控制器，用於向ios設備寫入控制信息，例如讀取詳情；
3、Data Source:
UUID 22EAC6E9-24D6-4BB5-BE44-B36ACE7C7BFB(notifiable)
數據源，用於提供詳細數據，在控制信息寫入后通過此characteristic返回；
還有許多其他characteristic，不過只有Notification Source是強制的，其他的都是可選的。
Notification Source
通知信息更新時，從NP（手機）發給NC（外設）的消息。
有以下一些情況：
l 新的ios通知到來；
l ios通知有改動；
l ios通知移除；
l EventID：消息類型，添加(0)、修改(1)、刪除(2)；
l EventFlags：消息優先級，靜默(1)、重要(2)；
l CategoryID：消息類型；
l CategoryCount：消息計數；
l NotificationUID：通知ID，可以通過此ID獲取詳情；
Notification的生命周期如下：
Get Notification Attributes
當NC（外設）希望從NP（手機）讀取Notification的詳細信息時，它需要向Control Point characteristic發送一些命令，格式如下：
l CommandID：設為0；
l NotificationUID：對應Notification Source中相同名字的字段；
l AttributeIDs：NC希望讀取的變量ID列表，有些變量可能需要跟一個16bit的數說明想要的最大長度；
NP（手機）接收到此命令后，會通過Data Source characteristic將結果返回（通過GATT Notification），所以你需要監聽這個參數。此命令發出后對應的返回信息如下：
l CommandID：為0；
l NotificationUID：對應之前請求的UID；
l AttributeList：查詢結果列表，每一項的格式都是：ID/16bit Length/Value，每個attribute都是一個字符串，其長度由Length指定，但是此字符串不是以NULL結尾。若找不到對應的Attribute，則Length為0；
* 如果返回的消息長度大於GATT最大傳輸長度（MTU），則其會被分割成多個分段。藍牙設備必須將這些分段組裝起來。當所有請求屬性的內容都接收完成后，此過程才算完成；
Get App Attributes
此命令允許NC（外設）讀取NP（手機）上安裝app的特定屬性，它需要向Control Point characteristic發送一些命令，格式如下：
l CommandID：設成1；
l AppIdentifier：App ID，這個字符串必須使用NULL結尾（“\0”吧）；
l AttributeIDs：希望獲得屬性的列表；
此命令的響應消息格式如下：
l CommandID：為1；
l AppIdentifier：App ID，與之前的請求ID對應；
l AttributeList：屬性值列表，每一個格式都是：ID/16-bit Length/Value，每個attribute都是一個字符串，其長度由Length指定，但是此字符串不是以NULL結尾。若找不到對應的Attribute，則Length為0；
* 關於分段以及傳輸結束的判斷標准，與Get Notification Attributes一致；
Session（會話）
ANCS session 在NC（外設）訂閱Notification Source之后開始，在取消訂閱或者連接斷開之后結束。由於ANCS不是一個完全同步的服務，它不會在會話中記錄狀態。所以，所有的NotificationUID以及AppIdentifier僅在某個特定的會話周期內有效。（換句話說，那些ID只是在會話后開始的計數，下次再連接重新計數）
當某個會話結束時，NC（外設）需要清空所有ID以及數據內容。當新的會話開始時，NP（手機）會盡量把現有的通知都發給NC（外設）。NC（外設）可以使用這些信息知道當前尚未處理的通知有哪些。
Attribute Fetching and Caching（參數緩存）
我們建議，只在用戶做出操作時才獲取attribute。例如，一開始只是展示一個通知列表，然后在用戶點擊某一個后才查詢詳細的信息。
另外，我們建議在一次會話中建立一張App attribute的緩存表，這樣可以避免重復獲取一些常量attribute。
Error Codes
寫入Control Point characteristic時，可能會有錯誤發生，錯誤碼定義如下（在哪里返回錯誤碼。。。同一次請求中么）：
0xA0 ： 未知命令，commandID非法；
0xA1 ： 無效命令，命令的格式錯誤；
0xA2 ： 無效參數，某一個參數（例如NotificationID無效）
如果有錯誤發生，就不會有Data Source返回。
時序圖
下面展示了NP與NC之間的常見交互時序：
下面的圖展示了獲取詳細信息的時序：
CategoryID
EventID
EventFlags
CommandID
NotificationAttributeID
AppAttributeID
實際實驗之DataSource讀取
主要是介紹一下讀取的各個AttrID返回的都是啥：
電話：
| AttrID |
返回值 |
| 0(App ID) |
com.apple.mobilephone |
| 1(Title) |
1 (326) 021-3971（電話號碼，不過划分方式好怪。。。） 如果此號碼存了名字，則是電話本中的名字 |
| 2(SubTitle) |
空 如果此號碼存了名字，則是mobile |
| 3(Message) |
Incoming Call |
短信：
| AttrID |
返回值 |
| 0(App ID) |
com.apple.MoileSMS |
| 1(Title) |
10698109555991 01051726663 +86 132-6021-3971 如果此號碼存了名字，則是電話本中的名字 |
| 2(SubTitle) |
空 |
| 3(Message) |
短信的內容 |
微信：
| AttrID |
返回值 |
| 0(App ID) |
com.tencent.xin |
| 1(Title) |
微信 |
| 2(SubTitle) |
空 |
| 3(Message) |
發信人:內容 |
其他應用的ID：
QQ：c o m . t e n c e n t . m q q
365：c o m . 3 6 5 r i l i . C o c o
Any.Do：c o m . a n y d o . A n y D O
系統提示：c o m . a p p l e . r e m i n d e r s
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