苹果通知中心服务ANCS协议 IOS

首先来看一下苹果官方手册ANCS协议
文章转自简书

一、简介
ANCS是Apple Notification Center Service的简称，中文为苹果通知中心服务。ANCS是苹果让周边蓝牙设备（手环、手表等）可以通过低功耗蓝牙访问IOS设备（iphone、ipad等）上的各类通知提供的一种简单方便的机制。
依赖 ANCS是基于BLE协议中的通用属性协议（Generic Attribute Profile,GATT）协议实现的，他是GATT协议的一个子集。在ANCS协议中，IOS设备作为gatt-server,而周边设备作为gatt client来连接和使用server提供的其他services。
端和字符编码除非特殊说明，IOS设备ANCS与ble设备进行通信的过程中都是采用的小端模式进行传输的，比如NC接收到的attribute length数据为0x02 0x00,应该解析为0x00 0x02，即长度为2byte.字符串的编码采用了UTF-8编码格式。
相关术语 NP（Notification Provider）:消息提供者，指的是ANCS服务的产生者，即IOS设备。NC（Notification Consumer）:消息接受者，指的是ANCS服务的客户端，即周边BLE设备。
二、ANCS
苹果通知中心服务的UUID为7905F431-B5CE-4E99-A40F-4B1E122D00D0。由于IOS的特性限制，一个苹果设备上只能有一个ANCS存在，一个ANCS可以连接多个client。因为ANCS并不能保证始终存在（be present？），NC需要订阅服务变更特性（the Service Changed characteristic of the GATT service ）以便任何时候都可以监听准备发布和取消发布的ANCS。
服务特性 ANCS有三个特性：

Notification Source: UUID 9FBF120D-6301-42D9-8C58-25E699A21DBD通知源，权限是可通知
Control Point: UUID 69D1D8F3-45E1-49A8-9821-9BBDFDAAD9D9控制点，权限是可写入，可响应
Data Source: UUID 22EAC6E9-24D6-4BB5-BE44-B36ACE7C7BFB数据源，权限是可通知

所有的特性需要认证（NC设备连接上NP并且完成配对和绑定）才能过连接。对于NC来说，通知源是必须订阅的，其他两个是可选择的。
通知源 NC收到的通知源特性主要有三种事件：

NP上新通知的到达
NP上通知的修改
NP上通知的删除当NC订阅了通知源特性时，这些通知将会立刻被分发。因此NC在订阅该特性时必须处于有能力接收和处理这些消息的状态。
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数据源特性分发的通知的格式经过数据源特性分发的Gatt通知包含一下信息：

EventID：这个字段指明了iOS通知添加、修改或移除三种事件中的一种。该字段的枚举值可参考后面附录的EventID Value表。
EventFlags：一个位掩码，这个位掩码表明了这个通知的一种特征。例如，如果一个通知被认为是重要的，那么NC收到这个通知后，就想用明显的方式提醒用户。位掩码的枚举值在后面的EventFlags表中。
CategoryID：通知的种类，分为邮件，来电，未接来电，社交，娱乐等多种分类，短信和微信扣扣等消息全部在社交（social）。
CategoryCount：给定类型中活跃的通知的数量。例如，邮箱中有两封未读的邮件，这个时候又来了一封新的邮件，那么通知的邮件的数量将是3。
NotificationUID：该通知的id，一个32位的数字来作为通知的唯一标示（UID）。获取更多该通知的信息时，这个数值在将作为命令中的一个句柄写入控制点特性（即告诉控制点我想要获得那条通知的详细信息）。

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IOS通知的生命周期控制点和数据源 NC设备可能想要与IOS通知进行交互。它可能需要获得通知的更多信息，其中包括它的内容以及在此基础上进行一些操作，这些都要通过控制点和数据源特性来实现。
NC可以通过往控制点特性里写入命令来获取关于通知的更多消息。如果命令写入成功的话，NP会在数据源特性中通过通知流对该请求进行回复。
获取通知具体属性的命令获取通知属性命令使得NC可以得到某个特定通知的详细属性，比如短信的发送人，短信内容，时间等。

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通知属性获取命令的格式该命令包含了一下的信息：

CommandID: 设为零 (CommandIDGetNotificationAttributes)，0x00
NotificationUID: 想要获得的通知的uid,32位数字是通知的唯一标示。
AttributeIDs:NC想要获得的属性列表。有些属性可能需要后面接一个16位的的参数,0xff 0xff。

byte[] getNotificationAttribute = { //规定为０ (byte) 0x00, //UID，通知的id uid[0], uid[1], uid[2], uid[3], //title,Attribute 1,第一条属性，通知的标题 (byte) 0x01, (byte) 0xff, (byte) 0xff, //message，第二条属性，标题的消息 (byte) 0x03, (byte) 0xff, (byte) 0xff };

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针对通知属性获取命令的响应的格式该响应包含一下内容：

CommandID: 设为0 (CommandIDGetNotificationAttributes)。
NotificationUID: 32位的UID。
AttributeList:由属性ID、16位长度、属性所组成的一个列表。一个属性始终是字符串，并且它的长度由16位长度所决定，而不是以空(NULL)结束。如果所请求的属性是空的，或者是错过了iOS通知，那么长度设为0。

如果响应的长度大于GATT所规定的最大传输单元(Maximum Transmission Unit, MTU)，则NP会它分成多段传送。NC必须将响应的数据段重新组包。当收到所有请求属性的内容时，则表示响应完成。
获得应用属性
获取应用属性命令允许NC指定获取NP上某个已安装的应用程序的属性。

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获取应用属性命令的格式获取应用属性命令包含下面信息：

CommandID：必须设置为1(CommandIDGetAppAttributes)。
AppIdentifier：客户端想要获取信息的应用程序的字符串标志。字符串必须以空(NULL)结束。
AttributeIDs：想要NC先要获取的属性列表。

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应用获取命令的响应的格式响应一个获取应用属性命令的数据包含下面信息：

CommandID：设置为1(CommandIDGetAppAttributes)。
AppIdentifier：应用的字符串标识。字符串以空(NULL)结束。
AttributeList：由属性ID、16位长度、属性所组成的一个列表。一个属性始终是字符串，并且它的长度由16位长度所决定，而不是以空(NULL)结束。如果所请求的属性是空的，或者错过了应用应用程序，那么长度设为0。

如果响应数据的长度大于GATT所规定的最大传输单元(Maximum Transmission Unit, MTU)，则NP会它分成多端传送。NC必须将响应的数据段重新组包。当收到所有请求属性的内容时，则表示响应完成。
**执行通知动作
它允许NC向指定的iOS通知执行一条预定动作。

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执行通知动作命令格式一条执行通知动作包含下面信息：

CommandID：必须设置为2(CommandIDPerformNotificationAction)。
NotificationUID：32位的数值。其值为要执行动作的的iOS通知的UID。
ActionID：NC对指定iOS通知要执行的动作。

当发送这个命令到控制点特征后，无论发送成功或失败，数据源特征上都不会产生数据。也就是说这是一个无需响应的命令。
通知动作
从iOS8开始，NP发送的iOS通知起始可以间接的告诉NC可执行哪些动作。接着，NC就可以针对指定的iOS通知，请求NP执行一个动作。
通知源特征上生成的GATT通知包含一个叫做Eventflags的数据域，NC根据这个数据域就可得知对一条iOS通知可以执行哪些操作：

EventFlagPositiveAction：积极动作(Positive Action)，与iOS通知相关。
EventFlagNegativeAction：消极动作(Negative Action)，与iOS通知相关。

实际的动作都是由NP执行的，这就表示：NC可执行动作都是由NP所决定的，而且根据iOS通知的不同而不同。举个例子，当NC收到来电通知时，执行积极动作可以接听，执行消极动作就拒接，而对于消息（官方是social）类型的通知而言，则只有消极操作，也就是说，在手表等从设备上面只能查看消息，而无法回复。
NC不能预先去假设或尝试猜测一条iOS通知确切的可执行的动作。因为这些动作都是基于特定通知的，只有NP知道，而对NC无用的；同时还有其它的因素，如ANCS版本的变化等。这样，NP才能保证积极动作和消极动作的结果都与用户没多大关系。
iOS 8系统中，NC通过发送获取通知属性命令，可获取到某条iOS通知可执行动作的简洁描述：

NotificationAttributeIDPositiveActionLabel：这条标签用于描述某条iOS通知可执行的积极动作。
NotificationAttributeIDNegativeActionLavel：这条标签用于描述某条iOS通知可执行的消极动作。

三、生命周期
一个ANCS的服务周期开始于NC订阅NP上的Notification Source characteristic，结束于NC取消该订阅或者断开连接。因为ANCS不是一种完全同步的服务，它没有追踪不同周期中的状态，因此所有的标示以及NC、NP之间的数据交换只在某一个周期中是有效的。
当一个周期结束后，NC应该删除其在本周期内采集和存储的所有的标示以及数据。一个新的周期开始的时候，NP会可能的把所有存在的通知下发给NC。
四、错误码
当往 Control Point characteristic中写入控制命令时,NC有时会受到ANCS错误码：
Unknown command (0xA0): 命令无法识别.
Invalid command (0xA1): 命令格式错误.
Invalid parameter (0xA2): 参数错误，例如notification uid并不存在对应的notification对象.
Action failed (0xA3): 动作没有被执行。
如果NP回复了一个错误码，那么Data Source characteristic中将不再产生任何回应的命令的数据。
五、示例图
以下两个图展示了NP和NC之间的两种交互的过程的例子。Figure 2-7显示了NC上想要开启ANCS的基本流程；Figure 2-8 展示了NC获得IOS通知更多信息的基本流程。
Figure 2-7 Service setup example