蓝牙接收苹果手机通知 ANCS协议分析(转)

蓝牙接收苹果手机通知 ANCS协议分析

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综述

现在有许多蓝牙手表、手环都能接收苹果iphone手机的系统通知,那这是怎么实现的呢?

其实,这都有赖于苹果IOS 7开始提供的ANCS协议,ANCS(苹果通知中心, Apple Notification Center Service)的目的是提供给蓝牙外设一种简单、方便的获取ios设备通知信息的方式。使得蓝牙手环、手表可以收到苹果手机的来电、短信及各种应用的通知信息。

下面,本文就来带你学习苹果ANCS协议。


演示

下面一段视频演示了一款蓝牙手表接收苹果手机通知,查看详情的方法:

我在TI CC2541芯片上实现了完整的ANCS协议,可以完成通知的监听,详情查看功能,并且提供相关代码和硬件,感兴趣的童鞋可以到淘宝链接查看购买:

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总体原理

ANCS通过蓝牙BLE 4.0实现,仅支持iPhone 4S及以上且系统版本在IOS 7以上的手机,同时在外设端需要支持蓝牙4.0协议。

1、外设端进行广播,手机打开蓝牙,搜索外设,连接外设,之后进行绑定(这很重要,否则无法接收通知)

2、外设在连接建立后需要监听手机上的ANCS Service中的Notification Source

3、当有通知时,手机会给外设发消息,说明是哪个应用的通知

4、如果外设想进一步获取通知的详情,就往Control Point写控制信息,获取详情

5、详情会通过Data Source发过来


协议详解(官方文档翻译)

依赖

ANCS的使用没有依赖,它是GATT的一个子集,任何一个实现了GATT client的设备可以方便的从ios设备获取通知信息。


传输注意事项

如果没有特殊说明,通过ANCS传输的数值均使用小端模式。

如果没有特殊说明,通过ANCS传输的字符串均使用UTF-8编码。


概念定义

l  ANCS:苹果通知中心服务

l  NP(Notification Provider):通知的产生者,一般是ios设备

l  NC(Notification Consumer):通知的消费者,一般是蓝牙设备

l  iOS notification:ios设备里出现的通知

l  GATT notification:GATT characteristic发送的通知


Service定义

ANCS使用了一个私有UUID作为其Service的UUID:

7905F431-B5CE-4E99-A40F-4B1E122D00D0


NP(手机)上只有一个ANCS实例,基于ios的机制,ANCS没有办法保证一直运行。

所以NC(外设)需要搜索并且监听(subscribe)Service Changed characteristic,以保证能够监听到所有通知。


Characteristic类型

所涉及的characteristic

 1、Notification Source:

   UUID 9FBF120D-6301-42D9-8C58-25E699A21DBD(notifiable)

   基本通知源,通知一些计数的信息;


 2、Control Point:

   UUID 69D1D8F3-45E1-49A8-9821-9BBDFDAAD9D9(writeable with response)

   控制器,用于向ios设备写入控制信息,例如读取详情;


 3、Data Source:

   UUID 22EAC6E9-24D6-4BB5-BE44-B36ACE7C7BFB(notifiable)

   数据源,用于提供详细数据,在控制信息写入后通过此characteristic返回;


还有许多其他characteristic,不过只有Notification Source是强制的,其他的都是可选的。


Notification Source

通知信息更新时,从NP(手机)发给NC(外设)的消息。

有以下一些情况:

l  新的ios通知到来;

l  ios通知有改动;

l  ios通知移除;


l EventID:消息类型,添加(0)、修改(1)、删除(2);

l EventFlags:消息优先级,静默(1)、重要(2);

l CategoryID:消息类型;

l  CategoryCount:消息计数;

l  NotificationUID:通知ID,可以通过此ID获取详情;


Notification的生命周期如下:


Get Notification Attributes

当NC(外设)希望从NP(手机)读取Notification的详细信息时,它需要向Control Point characteristic发送一些命令,格式如下:

l CommandID:设为0;

l  NotificationUID:对应Notification Source中相同名字的字段;

l AttributeIDs:NC希望读取的变量ID列表,有些变量可能需要跟一个16bit的数说明想要的最大长度;


NP(手机)接收到此命令后,会通过Data Source characteristic将结果返回(通过GATT Notification),所以你需要监听这个参数。此命令发出后对应的返回信息如下:

l CommandID:为0;

l  NotificationUID:对应之前请求的UID;

l  AttributeList:查询结果列表,每一项的格式都是:ID/16bit  Length/Value,每个attribute都是一个字符串,其长度由Length指定,但是此字符串不是以NULL结尾。若找不到对应的Attribute,则Length为0;


* 如果返回的消息长度大于GATT最大传输长度(MTU),则其会被分割成多个分段。蓝牙设备必须将这些分段组装起来。当所有请求属性的内容都接收完成后,此过程才算完成;


Get App Attributes

此命令允许NC(外设)读取NP(手机)上安装app的特定属性,它需要向Control Point characteristic发送一些命令,格式如下:

l CommandID:设成1;

l  AppIdentifier:App ID,这个字符串必须使用NULL结尾(“\0”吧);

l AttributeIDs:希望获得属性的列表;


此命令的响应消息格式如下:

l CommandID:为1;

l  AppIdentifier:App ID,与之前的请求ID对应;

l  AttributeList:属性值列表,每一个格式都是:ID/16-bit Length/Value,每个attribute都是一个字符串,其长度由Length指定,但是此字符串不是以NULL结尾。若找不到对应的Attribute,则Length为0;


* 关于分段以及传输结束的判断标准,与Get Notification Attributes一致;


Session(会话)

ANCS session 在NC(外设)订阅Notification Source之后开始,在取消订阅或者连接断开之后结束。由于ANCS不是一个完全同步的服务,它不会在会话中记录状态。所以,所有的NotificationUID以及AppIdentifier仅在某个特定的会话周期内有效。(换句话说,那些ID只是在会话后开始的计数,下次再连接重新计数)

当某个会话结束时,NC(外设)需要清空所有ID以及数据内容。当新的会话开始时,NP(手机)会尽量把现有的通知都发给NC(外设)。NC(外设)可以使用这些信息知道当前尚未处理的通知有哪些。


Attribute Fetching and Caching(参数缓存)

我们建议,只在用户做出操作时才获取attribute。例如,一开始只是展示一个通知列表,然后在用户点击某一个后才查询详细的信息。

另外,我们建议在一次会话中建立一张App attribute的缓存表,这样可以避免重复获取一些常量attribute。


Error Codes

写入Control Point characteristic时,可能会有错误发生,错误码定义如下(在哪里返回错误码。。。同一次请求中么):

0xA0 : 未知命令,commandID非法;

0xA1 : 无效命令,命令的格式错误;

0xA2 : 无效参数,某一个参数(例如NotificationID无效)


如果有错误发生,就不会有Data Source返回。


时序图

下面展示了NP与NC之间的常见交互时序:


下面的图展示了获取详细信息的时序:



CategoryID


EventID


EventFlags


CommandID


NotificationAttributeID


AppAttributeID


实际实验之DataSource读取

主要是介绍一下读取的各个AttrID返回的都是啥:

电话:

AttrID返回值

0(App ID)com.apple.mobilephone

1(Title)1 (326) 021-3971(电话号码,不过划分方式好怪。。。)

如果此号码存了名字,则是电话本中的名字

2(SubTitle)空

如果此号码存了名字,则是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

如果此号码存了名字,则是电话本中的名字

2(SubTitle)空

3(Message)短信的内容


微信:

AttrID返回值

0(App ID)com.tencent.xin

1(Title)微信

2(SubTitle)空

3(Message)发信人:内容


其他应用的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

系统提示:c o m . a p p l e . r e m i n d e r s


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