iOS MFi外设配套App音频通讯实现小结

    最近在做一款外设，搭配一款App，App中实现很多功能，集成了一套语音识别SDK，通过外设给App传输音频，通过SDK解析出具体的指令，去执行App中相关的功能。整体功能是这样，在iOS系统中，以上功能中有几个难点，很难解决或者是无法解决，只能避开。笼统的分以下几个点：

1).App在后台，外设能否拉起App

2).App被拉起之后，能否进行执行语音指令

3).App在后台，能否接收音频流，执行语音指令

上面这个问题是整个流程中最头疼的问题

1.首先要定义外设的形态，这里的外设可以是耳机，稍微变形一下可以是车载，录音笔，音响等。这里的外设就用耳机来代表。外设传输音频到App，无线场景下大部分都是采用蓝牙，蓝牙又分MFI认证的蓝牙设备和ble设备。

    首先要说的是MFi认证的蓝牙设备，这类设备使用iAP协议同iPhone, iPad and iPod进行数据交互，传输性能好，稳定，但是成本比较大，设备需要苹果的官方检测很麻烦。当时查了一些资料，MFi认证的设备似乎是能解决上面说的几个问题。如图1所示，MFi认证的设备跟App商定好协议之后就能通过语音拉起App，但是这里有个坑，那段话我找不到了，意思是如果是usb模式的外设是可以直接拉起App，但是如果非usb模式的，拉起之前会出一个弹框，看图1 我们都以为这个alert是可选的，其实并不是，在某些模式下，必须是带alert的，如果拉起App需要Alert，让用户去确认，那也就没必要通过语音唤醒了，直接点击App好了，所以这条路基本就不考虑了。

图1

    但是外设是可以拉起Siri的，这个是固件需要支持的。这又为App打开了一条路，外设可以通过Siri打开App，这条路可行。但是Siri Shortcuts是iOS12之后才支持的。考虑低版本暂时没有想到好的解决方案。

    苹果针对iap设备有一个background mode， 如图2 中的External accessory communication。设置了这个mode之后，在用户不主动杀死App，或者是系统不因为内存占用太高而杀死App，App理论上会一直在后台“活着”的，针对这个“活着”又是另一个话题了，这里的活着是假活的，也就是只能接收到来自外设传输的信息，所有其他的网络请求啥的都会被系统停止，在我的另一篇文章iOS 后台机制探索中讲到了这个，所以在后台这个模式只是给我们提供了一个入口，而且在接收到外设信息之后，系统只有10几秒的时候给App进行处理，具体多少秒，我没有实测，我在接收到消息之后，重连App中的socket连接进行数据发送这些操作都是能正常完成的。

图2

    所以总结以下，在通过MFi认证，使用iap进行数据交互的设备在我们这边的产品来看，能拉起App，但是拉起会出一个alert弹框 让用户确认，所以无法做到无用户参与的拉起App，如果想要通过外设去执行系统级别的操作，可以让外设接入Siri，可以通过Siri去打电话，接电话，查询天气等，同时在iOS12的系统上可以通过Siri打开应用。自家的App在设置了External accessory communication的background mode之后，能一定程度上保证App不被杀死，但是异常情况不可控，如果是iOS12 以上的系统可以通过Siri打开，但是iOS12以下的系统还是需要手动点击，先把App拉活了之后 再通过语音进行指令控制。但是就算设置了background mode之后，App也只能接收到来自iap的数据，无法完全保证所有的socket连接都不断，在每次接收到来自外设的数据时，还是需要本地做重连机制。

    通过iap进行数据交互无论是产品定义还是功能实现都比较简单，因为苹果提供了很完整的文档，能实现啥不能实现啥都清清楚楚的展示出来了，而且iap数据传输带宽高，稳定性强，官方提供的demo直接就能用，需要App开发者要配置的东西很少，大部分的难点都在固件端，所以开发起来除了有后台的问题不好解决，其他都很愉快，但是如果是用ble进行音频传输就会有很多坑，下面一篇文章就是要说的不用iap进行这块的数据传输，改用ble的实现流程。