iOS UWB——Neaby Interaction简介

苹果自2019年在iPhone中引入UWB技术，伴随着的就是其应用软件框架Nearby Interaction框架的升级。Nearby Interaction框架，是一个功能强大且易于使用的iOS空间感知能力。通过NI框架，支持开发者和配件制造商将对象检测和设备激活等功能整合到应用程序，更好的支持移动设备之间的互动。

开发者基于Apple U1芯片的UWB技术（最新一代的iPhone 15/15 Pro已经升级到U2芯片），基于NI功能实现“支持用户指向其他设备、查找朋友，并根据控件的距离和方向显示控制或其他UI”。

另外，从2021年1月苹果也宣布了基于UWB的数字汽车钥匙功能，该功能使车主可以更佳智能的实现车辆的管理。

在本文中，将对NI框架的基础内容，部分实现进行简要的介绍。

框架概述

在应用程序中使用Nearby Interaction来获取具有U1或超宽带（UWB）芯片的设备的位置，如iPhone11或更高版本的iPhone，Apple Watch和第三方配件。为了能够参与交互，物理接近的设备需要运行app，共享其位置和设备token以便能够唯一识别。当app在后台运行，Nearby Interaction通过报告等来通知交互会话对方的位置，基于方向和距离（米）。

Apple设备使用U1芯片的高频功能来共享其在物理环境中的位置，并实现流式传输的交互式会话。例如：

    AR体验，放置虚拟水球放在参与者的手中；

    出租车或拼车应用程序，实时使用同行用户的方向来识别司机和乘客的相对位置；

    游戏应用程序，使用户能够使用他们的设备，控制球拍并响应等用户屏幕上的移动球。

Nearby Interaction为应用程序提供两种主要类型的输出：测量设备之间的距离，以及测量从一个设备到另一个设备的相对方向。因此，应用程序运行时，它能够获得包含距离和方向信息的连续更新流，该更新是双向的，会话的双方都在同时了解彼此的相对位置。

使用流程：

1）首先创建一个Nearby Interaction的会话对象，所有的Nearby Interaction都被封装在会话中。与其他的Apple框架类似，如ARKit，你可以为你的会话对象提供希望它运行的配置。因此，假设有两个或多个用户在运行您的应用程序，并且他们希望以某种空间方式相互交互。在此发生之前，您的应用程序需要让系统双方都知道如何识别附近的其他设备。

对等发现是一个关键概念。设备可以通过使用我们称为发现令牌的东西以保护隐私的方式相互发现。

发现令牌是在特定Nearby Interaction会话中为给定设备随机生成的标识符。

发现令牌有一个可以使用的有限时间段，并且该时间段与会话本身一样长，这意味着如果使会话无效或用户退出应用程序，任何会话机及其关联的令牌都会无效。

令牌由系统生成，通过会话对象在应用程序中接收它。创建的每个会话都有其自己唯一的关联发现令牌。最后，你的应用需要从会话对象中复制发现令牌，然后在想要交互的用户之间共享它。

发现令牌是符合NSSecureCoding协议，意味着可以轻松对其进行编码，然后使用应用程序可用的传输技术进行传输。

基本流程：

1、创建一个session，交换DiscoveryTokens。（测距双方交换Token）

2、基于Peer的Token创建一个NINearPeerConfiguration。

3、基于配置运行session（会话）。

会话只有当应用在前台运行时才处于活跃状态，恢复前等待sessionSuspensionEnded回调。

挂起的会话不会自动恢复。重新运行通过调用run(…)函数。

4、会话需要一个delegate（委托）来提供更新。运行之后，委托将开始获取有关附近对象的更新。

无效的会话将不能再被运行，这种情况下，需要创建新的会话，重新交换token。

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