将蓝牙设备连接到 Apple Watch

了解如何将来自蓝牙配件的数据集成到 Apple Watch app 和复杂功能中。蓝牙设备可以向 Apple Watch 提供医疗数据、运动统计数据等，并帮助人们在此过程中充分利用您的软件。我们将展示如何在后台 app 刷新期间接入这些设备，以在您的 Apple Watch 复杂功能中显示最新信息，在 watchOS 上提供 Core Bluetooth 的概览，并探索蓝牙配件设计的最佳实践。

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watchOS 8 中的新功能

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嗨我是杨我想向你说明把蓝牙装置连接到 Apple Watch的新方法首先我会复习 Core Bluetooth在 watchOS 7的运作方式接着我会谈到watchOS 8 一个令人兴奋的新功能我会讨论到设计 Apple Watch的配件和app最好的方式先从Core Bluetooth 目前的运作方式开始只能当app在前台或后台有在活动的期间你才能连接蓝牙装置如果有人想要使用你的app 从配件得到信息这样是很棒的但是如果你希望能有一个从配件得到信息的复杂功能呢？目前除非使用者开启你的app 否则复杂功能无法进行更新现在的watchOS 8 你可以在后台应用刷新期间连接蓝牙配件这就让你可以使用配件的信息更新复杂功能或在低电量时传送本地通知拿我的温度感测计为例现在我可以在复杂功能中更新温度这样随时看一眼手表就能看见温度我们虽然是用温度感测计为例子但只要是任何希望一瞥就得到信息的配件其实都可以

要开始在后台应用刷新期间使用蓝牙只要在Info.plist里把bluetooth-central 加到UIBackgroundModes 这也有可能显示为 Required background modes 及App communicates using CoreBluetooth 这张表比较了不同平台的差异这些是目前支持的低功耗蓝牙配置我们现在就来看看你的配件如何跟Apple Watch通信假设使用者已经跟配件配对接着开启你的Watch app 你的app试图连上配件只要检查到蓝牙广播就会建立低功耗蓝牙的连接使用者一离开watchOS app 蓝牙连接就会中断待下次watchOS app运作前蓝牙都无法进行连接我们来分析看看下次 watchOS 8后台应用刷新期间会发生什么事你的app主动连上一个已知的周边装置下次收到广播时 Apple Watch就会连接你的配件一完成数据撷取你就可以中断蓝牙连接处理数据后台应用刷新随时都有可能发生所以你的配件应该尽可能频繁的广播如果你有重要的更新要显示在Apple Watch上

现在假设你的配件为了省电而很少广播后台应用刷新期间就有可能不会收到任何广播也就不会进行连接后台应用刷新无法保证会在特定时间发生因此你的配件只要有重要更新就一定要频繁广播其中一个可能的策略就是在配件上缓冲感测数据接近缓冲限制时就增加广播频率以增加重新连接Apple Watch的机率基本准则是在理想的RF条件下至少应该每两秒钟广告一次如果你默认装置会在比较不理想的RF条件下运作配件就应该更频繁广播以增加重新连接的机率我们现在来看看你的app如何跟Core Bluetooth互动以及watchOS怎么跟蓝牙配件互动这是一个时间图流程时间由上往下推展先来看看 app在前台时会发生什么事配件正在广播你可以扫描新装置侦测蓝牙配件装置被找到后你就可以进行连接 Apple Watch一收到广播就会连接蓝牙连接完成后你可以要求 cancelPeripheralConnection 中断蓝牙装置连接之后 Apple Watch的屏幕暗掉时你的watchOS app就会暂停运作现在我们来看看下次后台应用刷新会发生什么事注意时间并没有按比例流逝假如你的app需要重新连接蓝牙配件就可以主动进行连接这里可以看到连接成立了前面提过我们强烈建议连接配件只连接你所需要的时间长度在后台应用刷新期间你获取需要的数据后就应该要求中断连线在这个例子中数据传送完成 app取消了周边装置的连接

我们来看看另一个可能的用户流程在这里蓝牙配件没有在Apple Watch附近或在后台应用刷新期间广告在后台应用刷新期间你应该这样处理这种情况：首先你连上一个周边装置但是没有出现广告过期处理器被呼叫后你应该要求取消连接这样你就可以从头来过在下一次后台应用刷新期间之初要求重新连接另外在过期处理器被呼叫前取消连接是个很好的做法可以省电若下次后台应用刷新你需要重新连接你可以再发一次connectPeripheral Apple Watch一看到广告就会连上你的配件这时你可以获取、下载所有你需要的数据接着连接要做的事完成了你就可以中断连线我们来看看最后一个流程也就是在后台应用刷新期间没有中断连线会发生什么事主动连线 Apple Watch一看到广播就会建立连接现在假设你的app在后台应用刷新过期之前没有时间获取所有数据这样的情况下 Core Bluetooth会在下次后台应用刷新尾声自动中断连线

到了下次后台应用刷新你的app会得到 didDisconnectPeripheral这个事件此时如果你的app需要就可以主动建立蓝牙连接或者也可等到下次后台应用刷新我们强烈建议连接配件只连接它所需要的时间长度你的app应该在后台应用刷新期间要求中断连线

我们仔细来看看执行这件事的程序代码当有人在前台开启你的app 它会发现周边装置并加以连接广播被侦测到时就会呼叫didDiscoverPeripheral代理假如你用过 CoreBluetooth 应该很熟

现在来看看在后台应用刷新期间会发生什么事

handleBackgroundTasks 代理方法被呼叫你可以开始任何后台作业在这个例子中我们想要连接蓝牙周边装置在后台应用刷新期间即将中断前你会得到通知告知后台应用刷新即将结束这是watchOS 8新的API 你可以用这个取消任何现有的工作准备让app进入暂停模式接着把任务设定为完成此外在后台运作时你必须决定蓝牙装置中断连线后会有什么行为记住 didDisconnectPeripheral这个回调可能发生在前台或后台应用刷新期间而且所有平台都会发生在这里有了 didDisconnectPeripheral 我们呼叫存在于WatchKit Extension 委派里的函数 didCompleteDisconnection 这样一来此函数的行为就只针对watchOS 函数didCompleteDisconnection做的就是证实我们是否在后台刷新期间如果是就表示任务完成这会中止后台应用刷新

我们来谈在Apple Watch 运用Core Bluetooth最好的做法第一次设定装置时你的app务必在前台运作也就是使用者必须正在使用你的Watch app 这时候扫描新的周边装置你的app一旦找到周边装置就可以设定初始的蓝牙连接若有需要也可以跟装置配对你的app一旦退出前台就不能扫描新的周边装置反之它应该要求连接先前找到的周边装置连接后获取所需的数据数据获取完成后你的app应中断与周边装置的连接以节省电力如果你的app没有在后台应用刷新结束前中断连线 Core Bluetooth会自动中断与配件的连接你只能在app可以运作时重新连接如果你对Core Bluetooth 有任何疑问我鼓励你参加本周的实验室谢谢 [音乐]

7:35 - didDiscoverPeripheral

func centralManager(_ central: CBCentralManager, didDiscover peripheral: CBPeripheral, advertisementData: [String: Any], rssi RSSI: NSNumber ) {

    // Add to an array of discovered peripherals,
    // then connect to the peripheral.

    central.connect(peripheral, options: nil)

}

7:55 - handleBackgroundTasks

func handle(_ backgroundTasks: Set<WKRefreshBackgroundTask>) {
    for task in backgroundTasks {
        if let refreshTask = task as? WKApplicationRefreshBackgroundTask {
            // Insert your code to start background work here.
            central.connect(peripheral, options: nil)
            refreshTask.expirationHandler = {
                // Insert your code to cancel existing work here.
                if let peripheral = self.bluetoothReceiver.connectedPeripheral {
                    self.central.cancelPeripheralConnection(peripheral)
                }
                refreshTask.setTaskCompletedWithSnapshot(false)
            }
        }
    }
}

8:51 - didDisconnectPeripheral

// If the app gets woken up to handle a background refresh task, this method will be called
// if a peripheral was disconnected when the app had previously transitioned to the
// background.
func centralManager(_ central: CBCentralManager, didDisconnectPeripheral peripheral: CBPeripheral, error: Error?) {
    connectedPeripheral = nil
    delegate?.didCompleteDisconnection(from: peripheral)
}

9:08 - didCompleteDisconnection

// In your WatchKit Extension delegate:

func didCompleteDisconnection(from peripheral: CBPeripheral) {
    if let refreshTask = currentRefreshTask {
        task.setTaskCompletedWithSnapshot(false)
        currentRefreshTask = nil
    }
}

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