设备发现

Bonjour

local net 服务发现。核心是两个 api：NSNetService & NSNetServiceBrowser。

Bonjour 的目的，是希望发现局域网中的设备，包括这些设备的 ip、port 等信息，从而进行下一步业务操作。因为有了 ip、port，就可以精确定位一台设备了，就可以做很多事情了，比如打通 socket 等。

NSNetService 用来发布服务，表明 m 提供了哪些能力，如打印机、http 服务等等。

// 通过指定服务名称、类型和端口号来创建 NSNetService 实例
netService = NSNetService(domain: "local.", type: "_http._tcp.", name: "MyService", port: 8080)

NSNetServiceBrowser 用来检索服务，查找当前 local net 中存在哪些与查询内容相匹配的服务，进而可以获取到 ip 和 port。

netServiceBrowser = NSNetServiceBrowser()
// 查找局域网中所有 _http._tcp. 类型的服务
netServiceBrowser?.searchForServices(ofType: "_http._tcp.", inDomain: "local.")

参数约定 - from ai

`NSNetService` 的参数 `domain` 和 `type` 并不是可以随意设置的，它们有明确的约定和用途，尤其是为了确保服务发现的兼容性和正确性。

### 1. `domain` 参数：
- **约定**：
  - 通常，局域网内使用的域名是 `"local."`，这是 Bonjour 标准中定义的默认域，表示当前局域网范围内的服务。
  - Bonjour 中一般使用的是 `"local."`，它会自动将服务广播到本地网络。
  - 如果你要在其他特定域中发布服务，也可以指定其他域名，但在局域网服务发现中几乎总是使用 `"local."`。

- **是否可以随意更改？**：
  - 对于局域网内的服务发现，推荐使用 `"local."`，它是 Bonjour 默认的局域网广播域。
  - 如果你有自己的 DNS 域名或网络环境，你可以指定自定义域名，但这通常涉及更复杂的网络设置，且在局域网内使用可能不兼容。

### 2. `type` 参数：
- **约定**：
  - `type` 定义了服务的协议和传输层信息。它遵循 IANA（Internet Assigned Numbers Authority）发布的服务类型命名标准，并且通常采用如下格式：
    - `_<protocol>._<transport>`
    - 例如：
      - `"_http._tcp."`：表示 HTTP 服务使用 TCP 传输协议。
      - `"_ftp._tcp."`：表示 FTP 服务使用 TCP 传输协议。
      - `"_ipp._tcp."`：表示 IPP (Internet Printing Protocol) 使用 TCP 传输协议。

  - **标准服务类型**：有许多常见的服务类型，诸如：
    - `"_http._tcp."`：HTTP 服务
    - `"_ftp._tcp."`：FTP 服务
    - `"_airplay._tcp."`：AirPlay 服务
    - `"_ipp._tcp."`：网络打印协议
    - `"_ssh._tcp."`：SSH 服务

- **是否可以随意更改？**：
  - 如果你想发布一个标准协议的服务，必须遵循该协议的命名约定（例如，`"_http._tcp."` 代表 HTTP 服务）。
  - 如果是自定义服务（非标准服务），你可以创建自定义的类型名称。例如，你可以创建 `"_mycustomservice._tcp."` 这样自定义的服务类型。但是，自定义类型必须以下划线 `_` 开头，以确保与标准服务类型区分。

### 总结：
- **`domain`**：一般使用 `"local."`，这是 Bonjour 的局域网发现默认域。如果你在局域网中进行服务发现，最好不要随意修改这个参数。
- **`type`**：对于标准协议服务，如 HTTP、FTP 等，请使用标准的 IANA 定义的服务类型。如果是自定义服务类型，可以按格式自定义命名，但仍需遵循命名规范（下划线开头）。

确保遵循这些约定可以提高服务的兼容性，并确保局域网中的其他设备能够正确发现和解析服务。

MultipeerConnectivity

是 Apple 提供的近场通信，基于蓝牙和局域网实现。

原理也是服务的发布和发现，和 Bonjour 的不同点是，除了局域网之外，还可以通过 蓝牙 来做服务发现。

和 Bonjour 的差异：

1. Bonjour 是为了发布、发现目标设备的 ip、port。
2. MultipeerConnectivity 是为了发布、发现目标设备。注意，这是的设备是一个 peer、一个实体，通过这个 peer，可以直接进行 data 的发送等，即这是一个对等的实体对象，可以直接进行通信。发送图片、文字、视频等。

Network.framework

这是 Apple 推出的兼容高层级 API 和 低层级 API 的库，它有高级代码封装部分可供开发人员直接使用，也有底层代码部分可供开发人员拼装各种能力。

在使用上，Network.framewok 完全可以代替 Bonjour 了，因为它集成了 Bonjour 的能力。

但还不能代替 MultipeerConnectivity，因为 MultipeerConnectivity 的蓝牙通信能力，Network.framework 并没有。

MultipeerConnectivity 对于 p2p 场景是高度封装的，使用方便、使用场景范围大，但不支持细粒度的调整优化。比如发送数据，就是调用 api 进行数据 send。具体如何 send 并不能控制。

但是 Network.framework 提供了细粒度的 api 操作，可以选择 tcp、udp 等不同方案以及细节参数。

Network.framework 更多用于具有网络能力的设备间通信。当然，如果只有蓝牙场景，那只能使用 MultipeerConnectivity 了。

WI-FI Direct

上面三种局域网近景通信，都不具有普适性。蓝牙是很有普适性的产物，但是蓝牙发展这么多年，有很大的局限性，如速度、距离等。

目前，WI-FI Direct 已经基本上进入了所有的电子设备中，通过 WI-FI direct，可以非常方便的在两台设备之间打通 p2p 通信通道，进而实现高速数据传输。

对于苹果全家桶，基本上所有的跨设备互通能力，都是通过 Wi-Fi Direct 能力来实现的，比如 Handoff、通用剪贴板（Universal Clipboard）等。

Wi-Fi Direct 技术原理 - from ai

1. **基本概念**
- Wi-Fi Direct(也称 Wi-Fi P2P)是一种无线通信标准
- 允许设备间直接通信，无需传统的无线接入点(如路由器)
- 工作在与普通 Wi-Fi 相同的 2.4GHz 或 5GHz 频段
1. **网络架构**
- **组网模式**: 采用对等(P2P)网络架构
- **角色分配**:
    - 组主(Group Owner, GO): 类似微型接入点，负责管理网络
    - 客户端: 连接到组主形成网络
- **组主职责**:
    - 信道选择与管理
    - 网络参数配置(SSID、安全设置等)
    - 资源分配与网络维护
1. **连接建立流程**
- 设备发现阶段:
    1. 设备相互扫描并发现对方
    2. 通过设备发现协议交换基本信息
- 组建立阶段:
    1. 协商确定组主身份
    2. 组主配置并广播网络
- 连接认证阶段:
    1. 客户端扫描并识别组主网络
    2. 通过 WPS 进行安全认证
    3. 建立加密连接
1. **安全机制**
- 采用 Wi-Fi Protected Setup(WPS)快速配置
- 支持多种连接方式:
    - 按钮配对
    - PIN 码认证
    - NFC 近场通信(如支持)
- 使用 WPA2 等标准 Wi-Fi 安全协议加密通信
1. **服务层功能**
- 服务发现协议:
    - 设备可广播自身提供的服务
    - 其他设备可在连接前发现可用服务
- 支持的服务类型:
    - 文件传输
    - 打印服务
    - 多媒体流传输
    - 屏幕镜像等
1. **数据传输特点**
- 直接设备间传输，无需经过中间节点
- 支持高速数据传输
- 较低的通信延迟
- 不依赖互联网连接

AWDL

AWDL（Apple Wireless Direct Link）与 Wi-Fi Direct 和蓝牙都是无线通信技术，用于设备之间的直接连接。主要用于 Apple 设备间的通信，支持如 AirDrop、AirPlay 等服务。AWDL 能在 Wi-Fi 频带上动态频道跳跃，优化连接质量和减少干扰，主要优化了点对点的数据传输速度和效率。

Apple 的跨设备数据同步功能，基本上都是使用的 AWDL。

相比蓝牙来说，Wifi-Direct 和 AWDL 的缺点就是建立连接慢（服务发现慢）。所以蓝牙更多的时候用来当作 AWDL 的前置条件，即通过 蓝牙 来发现设备建立连接，然后通过 AWDL 的进行数据传输。

Apple 提供了非常多的跨端通信功能如 Handoff、AirDrop、Universal Clipboard、Continuity Camera 等。苹果建议打开蓝牙，是为了更快的做服务发现和建立通道。但是蓝牙不打开，很多功能也都是可以正常使用的。因为还有很多备选的发现方案，如上面的 Bonjour 可以在局域网 wifi 下工作。甚至没有 wifi 的时候，也能使用 AWDL 自己的服务发现（速度慢）。

但是蓝牙，依旧是服务发现的第一优先级。

apple 服务列表 - from ai

### 1. 基于Wi-Fi的直接通信技术：

- **AirDrop**：
  - 使用Wi-Fi和蓝牙结合的方式，进行设备发现和建立安全的点对点Wi-Fi网络以传输文件。
  
- **AirPlay**：
  - 通过Wi-Fi网络将音频、视频和图片流式传输到支持AirPlay的接收设备上。

### 2. 基于云服务的同步技术：

- **iCloud Drive**：
  - 利用云存储来同步和共享文件和文档。
  
- **Messages in iCloud**：
  - 通过iCloud同步所有设备上的iMessage，保证消息的一致性。
  
- **iCloud Photos**：
  - 照片和视频通过iCloud自动同步到所有设备。

### 3. 基于Continuity的互操作功能：

- **Handoff**：
  - 利用蓝牙和Wi-Fi来实现在设备之间无缝切换正在进行的活动（如邮件撰写、网页浏览）。

- **Universal Clipboard**：
  - 使用蓝牙和Wi-Fi通过Continuity功能实现剪贴板内容在设备间的共享。

- **Continuity Camera**、**Continuity Markup** 和 **Continuity Sketch**：
  - 这些服务通过Wi-Fi和蓝牙连接，允许用户使用一个设备上的功能来直接影响另一个设备上的内容。

### 4. 扩展显示和图形共享技术：

- **Sidecar**：
  - 将iPad作为外部显示器使用，通过Wi-Fi或有线连接实现与Mac的连接。

Handoff

Apple 全家桶之间，可以通过 Handoff 进行操作转移。

1. 通过蓝牙做设备发现，蓝牙不可用的时候切换到其他设备发现渠道
2. 通过 AWDL 做数据传输
3. app 通过 Activity api 实现 handoff 功能

Universal Clipboard

和 Handoff 基本一致，通过 UIPasteboard api 实现跨设备 copy-paste 功能

NFC

NFC（近场通信），和 以上 通信方式都不同。

NFC 的技术原理基于无线电频率识别（RFID）技术，使用磁场感应来实现在设备间的通信。NFC 设备在 13.56 MHz 频率上操作，通常用于非接触式数据传输，距离范围非常短，通常在几厘米内，传输速率慢，在 400kbps (50kb/s) 左右。
技术原理就是：识卡器发出信号（电磁感应），激活了终端（手机自动点亮），然后进行数据交互，并可能需要机主进行身份验证，最后完成信息的交互（支付、上公交车、开门等）。

NFC 有三种工作模式：点对点通信模式、读卡器模式、卡模拟模式。又分为【主动模式】和【被动模式】，其中一个设备提供射频场，另一个设备利用这个射频场进行通信。
使用 NFC，需要两个终端，一个做控制器，用于发射磁场来识别信息。一个做无电源的数据芯片，通过接收到的磁场来感应并传输信息。
对于 NFC 设备来说：

1. 点对点通信：两个 NFC 设备相互交换信息。
2. 读卡器模式：一个 NFC 作为控制器，读取其他 NFC 芯片中的信息。
3. 卡模拟模式：一个 NFC 作为数据芯片，其他读卡器可以读取其中的信息。

现代电子产品中，Android 和 iPhone 都支持 NFC 技术，手机作为 NFC 设备，使用读卡器模式和卡模拟模式，已经可以完成很多事情。

1. 当作为 NFC 控制器的时候，手机可以主动的读取外部 NFC 芯片中的信息，也可以将必要的信息写入到外部 NFC 芯片。（物流中，可以通过手机对商品挂载的 NFC 芯片进行记录）
2. 当作为 NFC 芯片的时候，手机可以模拟一个 NFC 芯片，通过软件将信息提前写入手机中，其他读卡器就可以直接读取手机中的信息。（可以实现门禁卡等）

Android 对 NFC 的 API 开放较多，app 可通过 api 来控制 NFC 进行 读取、写入、模拟 的操作，来实现快捷的智能家居、门禁卡等场景。
iPhone 上则比较保守，在【卡模拟】、【卡读取】方面，都有不少限制。

门禁卡

普通门禁卡：

1. 门禁卡中有 【微芯片】（存储卡片的识别信息和其他数据）和 【天线】（用于接收和发送无线信号）。
2. 门禁卡靠近门禁系统的读卡器 → 读卡器会发出一个射频信号 → 信号通过天线供电给门禁卡上的微芯片 → 微芯片被激活，通过天线将存储在芯片上的识别信息发送回读卡器 → 读卡器接收到信息后，将数据传输给后端的门禁控制系统。

NFC 门禁卡：
原理基本和普通门禁卡一样，不过，NFC 提供了更高的安全性。它支持双向通信，卡和识卡器之间可以通信。它们之间会进行密钥交换，通过对称、非对称加密来完成数据的安全传输。相比普通门禁卡，NFC 门禁卡会更加的安全。

NFC 是一种普适性的技术方案，手机也可以作为 NFC 终端。这里就可以把 NFC 门禁卡的信息保存在 手机中，使得手机可以充当 NFC 门禁卡的功能。

蓝牙：
有些 app 会通过 蓝牙的方式，和门锁连接。这在智能门锁中非常常见。因为距离很远，就可以连接上。而 NFC 需要非常短的距离 (4cm) 才能通信。

移动支付

通过 NFC 进行移动支付，主要有三种方案：

1. 卡模拟方案。mobile 录入支付卡信息，被外部读取器识别
   a. 系统级别的支持，如 apple pay。开发人员没有掌控能力。用户只能通过 apple wallet 录入银行卡信息，然后通过 apple pay 进行支付。
   b. 应用级别的支持。Android 支持的较好，iPhone 限制很多。

   • iPhone 在 iOS 18.1 放开了该限制，app 可以将支付卡信息写入 app 中，支付的时候调用 app 完成支付。
   • 不对普通开发者开放，需要和 apple 签订商务协议，支付费用，一般都是支付中间商如 Stripe。并且只对个别国家开放。

2. 读卡器方案。mobile 作为读取器识别外部实体卡（信用卡等）。Android 支持的叫好，iPhone 限制很多。
   a. Apple Tap to pay。商家可以在自己的手机中，打开 m app，然后用户把信用卡、iWatch 靠近手机，即可完成支付。

   • 普通开发人员没有太多的控制能力。也需要签订商务协议，一般都是支付中间商如 Stripe。它们提供 SDK 并和 Apple Api 交互完成支付。
   • Apple 和 Stripe 中间商会对地区等有限制。只在少有的地区开放了 Tap To Pay 能力。

   b. alipay 碰一碰。非常聪明的通过 NFC 实现支付的方案。

   • 支付宝给商家提供 NFC 卡模拟芯片。用户侧的支付宝 app 充当读卡器，读取商家的 NFC 芯片信息。app 获取商家信息后，进行网络处理，完成支付。
   • 以往的支付，读卡器处于商家侧，如 Tap to pay、POS 机等。只要商家具有稳定的网络，就可以完成支付。
   • alipay 碰一碰方案，读卡器处于用户侧 app 中。这就需要用户侧具有稳定的网络，以完成支付。

Apple iPhone NFC

简单介绍一下 iPhone 对 NFC 支持的历史：

• WWDC 2017：引入 Core NFC，并具备 NDEF 标签 读取 功能。
• WWDC 2018：在较新设备上对 NDEF 消息进行后台标签读取。
• WWDC 2019：重大扩展，允许 NDEF 写入，支持 ISO 7816、ISO 15693 和 MIFARE 标签，并支持自定义命令。
• WWDC 2020：多标签检测，VAS 协议支持和 ISO 15693 标签的后台读取。
• WWDC 2021-2023：专注于稳定性、性能提升和小幅增强，没有重大 API 更改。
• WWDC 2024：支持 卡模拟。

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