Core Bluetoothの新機能

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来てくれてありがとう 私はドゥイ･ファン Core Bluetoothの新機能を 紹介しに来ました

導入から入り― LE 2 Mbpsと拡張アドバタイズの話へ 次にBR/EDRデバイス用 Core Bluetoothの概観 そしてデュアルモードやプライバシー デベロッパツールの話をします

では導入です

初耳という方のために Core BluetoothはBluetooth LEの 仕様とハードウェアの概念です 我々はデベロッパに 簡単で堅牢な手法を提供し― Bluetoothデバイス用 アプリケーションの開発を助けています Bluetoothは多くのアクセサリと アプリケーションに使われています 健康管理用デバイスから indoor locationingに加え― 作成用ツールや子供向けのオモチャ― 家電 水筒 マグカップに至るまで Bluetoothが用いられています デベロッパの創造性と努力は Bluetoothの生態系を作り上げました 活気あふれる革新的な空間です (拍手) まだ他にも こちらのデバイスも 繁栄し成長していますが― Core Bluetoothに非対応なので あまり話す機会がありません これらはBluetooth BR/EDRデバイス ストリーミング音楽再生用デバイスや ハンズフリー車載システム― マウス キーボード ゲームパッドなどがあります Core Bluetoothのデベロッパは 対応したアプリケーションを― 開発できずにいました

今まではね 今年からBR/EDRデバイスに対応します (拍手) ありがとう (拍手) これによりCore Bluetoothは― 通信方式に関わらず すべてのデバイスに対応できます デュアルモードになることで 性能が格段に上がりました

デベロッパがこれを利用し― アクセサリやアプリケーションを 構築するのを期待しています

今年はテーマが３つあります １つは例年通り技術の改善 それからプライバシー保護と より良いデベロッパツール

まずはCoreテクノロジーと LE 2通信速度の改善について

LE 2 MbpsはBluetooth 5.0の特徴です

物理層レートが 1 Mbpsから2 Mbpsまで増加しました

通信時間が同じ場合― ２倍のビット数を転送でき 通信速度だけでなく電力効率も良い

さらに良いのはその透過性です 動作環境に基づき リンク層ネゴシエーションを扱います

アクセサリ開発には自身のアクセサリも LE 2 Mbpsに対応する必要があります

対応機種はiPhone 8に始まり iPhone 8 PlusやiPhone X― Apple TV 4K そしてApple Watch Series 4

様々なモードにおける 1 Mbpsのグラフです

2 Mbpsはこうなります (拍手) 大きな飛躍を遂げたのが分かります

今年はアドバタイズも拡張しました

これはBluetooth 5.0の特徴です アドバタイズには３つの点で 改善がなされました １つ目は３つのチャンネルにおける 輻輳の緩和 ペイロードが軽くなりました

チャンネルも広くなり大きな ペイロードが送信可能になりました 31バイトから255バイトまで拡張し― LE 2 Mbpsという通信速度が 可能になりました

Core Bluetoothは 拡張スキャンに対応する予定です

拡張アドバタイズのスキャンは 今の段階でも可能です

しかしLE 2 Mbpsで転送される アドバタイズだけをスキャンしたい そのため開発者のアクセサリも LE 2 Mbpsに対応する必要があります

我々は現在124バイトまでの ペイロードに対応しています

今までのアクセサリの ４倍のデータ量です

再び透過性の話ですが 同じAPIとフィルタを使用できます

過去のアドバタイズにも対応します

プラットフォームをサポートする 新しいAPIがあります

iPhone XSと新しいiPad Proが これに対応しています

拡張されたコネクションにも 対応する予定です

拡張されたアドバタイズに 接続可能になります

現在のコネクションの プロトコル交換も改善されました

今までのコネクションでは接続可能な アドバタイズを使用しています

スキャナは接続識別を送信します

ACKはありません

スキャナは接続指示が アドバタイザに届いたと仮定します そして新しい接続があったことを ホストプロセッサに伝える

しかし接続指示が 届いていない場合もある スキャナとアドバタイザの 周波数特性が違うこともあるし― そもそも周波数環境は動的です

このためプロセッサは不必要な起動を 繰り返す可能性があります

アプリケーションやアクセサリの使用で バッテリーを酷使することになります しかしこの点は改善されました

アドバタイザは拡張された アドバタイズメントを行います

スキャナは接続をリクエストし―

アドバタイザは 明確にレスポンスを返します スキャナがレスポンスを 受け取った時だけ―

プロセッサに新たな接続を伝えます

リンク層ネゴシエーションをスキップし LE 2 Mbpsからスタートできます

接続は強固になり 電力効率も上がりました

同じAPIで接続しても 透過性は失われません どちらのアドバタイズメントにも 接続できます

ただアクセサリも 拡張アドバタイズメントに 対応しなければなりません

プラットフォームをサポートする APIを用意しました iPhone XSと新しいiPad Proにも 対応しています

ここからはイロクが ER/BDRサポートについて話します ありがとう (拍手)

ありがとう ドゥイ BR/EDRデバイス向けCore Bluetoothの 新機能についてお話します

2012年に我々はGATTという 抽象化レイヤを作りたいと言いました 今やSIG認証プロトコルです 階層をベースにサービスと キャラクタリスティックから成り― 読み取りや書き出し 変更の通知が容易にできます 心拍数モニターやオモチャなど 多様なアクセサリが― 世界中でいとも簡単に作られています Core Bluetoothを使って― すばらしいアプリケーションが 作成されてきました 聞いたと思いますが― 今年からCore Bluetoothが BR/EDRデバイスに対応します これには車載のものから スピーカーやヘッドフォンまであります 対応方法は？

この図は ２つの通信方式から成っています システムプロファイルや オーディオ機器― A2DPやHFPといった プロファイルを動かします LEではCore Bluetoothを GATT上で動かします これはアクセサリを使う際の フレームワークになっていました 今年 これらを統合しました 何もしなくても BR/EDRとLEの両方にアクセスできます

したがって APIをほとんど変えることなく― BR/EDRとLEを取り扱うことができます

BR/EDR向けCore Bluetoothを 見てみましょう

BR/EDRデバイスでGATTが使えます 全く同じプロトコルを動作させます したがって仕様はBluetooth SIGの ウェブサイトで見られます

アプリケーションとデベロッパから見て CBPeripheral APIは全く同じです 同じサービスディスカバリが使えて 変更の通知も受け取れます

CBCentralManagerに 新しい変更がありました デバイスがUIDと接続した時に 通知させることができます 後で詳しく話します

BR/EDR用Core Bluetoothは今週から iOS 13 watchOS tvOSで入手できます

GATTはソフトウェア層プロトコルなので 新しいハードウェアは不要です ソフトウェアかファームウェアの 更新で済みます

次は新しいAPIです

ForConnectionEventsの登録には 既知のサービスかUIDを登録します Heart Rate Serviceのようなものです

registerForConnectionEventsを 呼び出し― UID型に合わせた CBCentralManagerに渡します

マッチングオプションを見つけたら デリゲートを返します

これにCBPeripheralと 接続イベントの型が含まれています

単純ですね アプリケーションから 見るとどうなるでしょう

CBCentralManagerを インスタンス化し―

既知のUIDを渡します

BR/EDR接続の場合― ユーザはBluetooth設定と デバイス検索をします この例では心拍用ヘッドセット

デバイスを発見し接続を試みる

ペアリングし接続されるとGATTの service discoveryが作動します サービスが見つかると デリゲートを返します

これまでのCore Bluetoothと ほぼ同じです

それから接続イベントを操作し 与えられたperipheralで接続します

コード全体です まず初期化し―

CBCentrallManagerで 接続イベントを登録

そしてデリゲートを操作します デバイスを接続する場合は connectを呼び出し フィルタ登録を解除できます

発信接続についてです 既知の装置がありそこに接続します BR/EDRデバイスに接続できます この場合もCBCentralManagerを インスタンス化し―

接続します これは以前から CBCentralManagerにありました

BR/EDRデバイス接続を呼び出し― アプリケーションがフォアグラウンドに あるなら接続を試行します デバイスを探し接続されれば―

デリゲートを返します 単純です

BR/EDRデバイス用APIについて 見てきました デュアルモードへの 改善について見ていきましょう これはLEとBR/EDRの同時使用のことです

デュアルモードではアプリケーションや アクセサリを開発すると― ユーザがBluetoothを設定する際の 入り口が２つになります LEとBR/EDR これに困惑するユーザもいます

この困惑の緩和に努めてきました

Cross Transport Key Derivationへの 適応を始めています Bluetooth 4.2のSIG認証仕様です １つのペアリングから 他方のリンクキーを引き出せます

デバイスは１つの CBPeripheral識別子を持つので― デバイスの伝送方法を 気にする必要はありません 完全に透過的です

１つのペアリングを ２つのデバイスに適用でき― LEとBR/EDRをシームレスに使えます

ユーザがデバイスや アプリケーションを使う前に― ２つのデバイスがあっても これからは１つだけ見ればよいのです (拍手) ありがとう

Cross Transport Key Derivationを 利用しペアリングを改善できます 検索とペアリングを ユーザに代わって行うことを考えます ユーザがBluetoothを設定し スキャンする代わりに― アクセサリから LEアドバタイズメントを検索できます

デバイスを見つけたら Connectを呼び出し― LE上で接続し安全にアクセスできます

一度ペアリングすると LEキーとBR/EDRキーが取得できます

したがって―

ユーザを困惑させるペアリングを 表示させずにBR/EDR接続ができます すべてApp内で行われます

次はデュアルモード接続の 改善についてです 一例として 家庭用オーディオ機器を考えます アプリケーションを使って 接続を行い― 近くにあるデバイスで メディアを再生するとします

ユーザが音楽や ポッドキャストを聴く時― iOSがBR/EDRチャンネルを 提示するようにしたい そこでBridgingという コンセプトを取り入れました

LEを利用してA2DP HFP AVRCPのような BR/EDRプロファイルを引き出すのです

Cross Transport Key Derivation対応の すべてのデバイスで簡単に動きます

新しいキーを CBManagerConnectで使えます TransportBridgingKeyです

オプションディクショナリに加えます

するとデバイスへLE接続が試行されます 発見したら直ちにBR/EDRに書き出し― できる限り多くの プロファイルに接続します

すべてのマルチメディアの プロファイルをシームレスに使えます

(拍手)

Coreテクノロジーの改善については これで終わりです プライバシーについてはメグナから ありがとう 昨年だけで 多くのアプリケーションが― プライバシー侵害に当たるとして App Storeから削除されました Core Bluetoothでそのようなことを 避けるためお話に来ました

こんにちは　私はメグナ･ラブ Core Bluetooth APIの プライバシーアップデートのお話です

プライバシー問題は 以前よりも重要になっています ユーザの意識が高まっています

Appleではプライバシーを 基本的人権と捉えています ティム･クックが言ったように― 人権の保護は我々の集団責任です

デベロッパはユーザの生活に 大きな影響を与えます ユーザは信頼してデータを委ねます デベロッパも我々とともに 信頼を維持する責任を負っています

今年はCore Bluetoothの プライバシー保護に注力しています ユーザ許可とアクセサリ通知です

ユーザ許可の働きについて 見ていきましょう

iOS 12ではCBPeripheralManagerを インスタンス化し― アドバタイズしたい場合 ユーザ許可を得ることを要求しました

今年からアプリケーションで Core Bluetooth APIを使用する場合― ユーザ許可を要求します

古いSDKで構築されているものも 例外ではありません 許可を認証する場合 設定Appで許可するか変更できます Bluetoothプライバシーのペインか Appの仕様設定からも可能です

iOS watchOS tvOSで要求されます

watchOSにおけるユーザ許可とは？ アプリケーションが watchOSの延長上で動作するなら― 許可はiOSとwatchOSで共有されます ユーザは一度承認すればいい watchOS上で独立しているものは また別です

アプリケーションでユーザ許可を 承認するにはどうすればいいでしょう？

まずはアプリケーションの Info.plistを開き― Usage Descriptionの 文字列を追加します これをすべき理由が３つあります 第一にこれでユーザにBluetoothを 使用する理由を伝えられます

第二にこれを書き込まないと アプリケーションをローンチできません コンソールでエラーが出ます

第三にアプリケーションの審査では Usage Descriptionが― 有意義なものであるか確認します

コードを見てみましょう 新しくauthorizationプロパティを 作りました ユーザがアプリケーションを 許可したかを通知し― 開発者に確認を促します Core Bluetoothの流れを見てみましょう

まず行うのはCBCentralManagerか CBPeripheralManagerの― インスタンス化です 最初に受け取るコールバックは ManagerDidUpdateStateです Managerの準備ができているか 値を確認できます CBManagerStateの値が不許可の場合― Authorizationプロパティで ユーザの許可状況を見られます

今このようなコードなら― ManagerStateの値を１つか２つだけ 見ている状態です 10分間ほど使って このように書き変えてみてください ManagerStateの あらゆる値が確認できます ユーザ許可を スムーズに取り入れられます

このコードはサンプルで手に入ります 詳細はインフォメーションセクションで

次はアクセサリの通知について

Apple Notification Center Service (ANCS)では― GATTのサービスでアクセサリに iOS NotificationCenterから― システムと通知を与えます

もっとANCSを知りたい方は― developer.apple.comで 詳細が見られます

プライバシーのアップデートは アクセサリと通知を共有するために― ユーザの許可が必要です ユーザがiOS 13に アップデートする際― アクセサリで通知の調整をするなら この認証画面をユーザに示します ユーザが一度決定すると デバイスの仕様に合わせて調整します

関連のある時にアプリケーション内で この認証画面が出た方が― ユーザは分かりやすいでしょう この体験のために 新しいプライバシーAPIを作りました

CBCentralManagerにおいて― ANCSに接続している 周辺機器が分かっていれば― CBConnectオプションを使えます

接続とペアリングに成功すると― アプリケーション内で 許可通知を出します 許可通知に反応すると デリゲートをコールバックします ANCS許可の変更が伝えられます ancsAuthorizedを使って 値をフェッチできます

ユーザ許可と通知についてのお話でした プライバシー管理機能は これだけではありません アプリケーション上でどう動くか 見ていきましょう

まずCore Bluetooth APIが起動するのは 要求された時と― ユーザに関連する時

次にスキャンとアドバタイズは 時間が限られています アドバタイジングするとユーザの スマートフォンから情報が共有され― 期間を限定することで ユーザの信頼を育てます

スキャンフィルタをできるだけ 特有なものにして― 関連のUUIDだけを探しましょう

最後になぜCore Bluetothに アクセスする必要があるか示しましょう ユーザは正しい判断を下せるでしょう

プライバシーについて もっと知りたい方は― 今年と前年のWWDCセッションでも お話していますのでご覧ください

ユーザのプライバシー保護のことを 考えて― アプリケーションの 設計と実行をしましょう

次はドゥイから デベロッパツールのお話です ありがとう (拍手) ありがとう Core Bluetooth PacketLoggerに 追加した新たな機能について話します

Core Bluetooth PacketLoggerは パケット解析アプリケーションです

ログインプロファイルを iOSにインストールすると― sysdiagnoseが起動し PacketLoggerファイルを開きます

BluetoothとAppleによって定義された プロトコルをデコードできます そしてエラーを表示し 起こり得る危険について警告します

信頼できる接続やプロトコルで フィルタをかけられます

テキストや正規表現で検索し― パケットに コメントやフラグを立てられます 解析のために データのエクスポートもできます

ダークモードのトップレベルです (拍手) この例ではACIとATTプロトコルだけに フィルタをかけています

しかしパケットをクリックすると― プロトコル階層が見られます

個々のプロトコルを調べられ―

最下層まで見られます

今年はLive Captureと呼ばれる 機能を追加しました (拍手) iOSデバイスにログインプロファイルを インストールしMacに接続すると―

PacketLoggerでiOSデバイスと アクセサリの伝送路を把握できます

(拍手) ありがとう (拍手)

複数のデバイスに接続し 通信中の様子を把握できます デバッグがより インタラクティブになり― 問題の早期解決が図れます

次はLive Captureの セットアップ方法です iOS 13 developer betaと logging profileをインストールし― PacketLoggerを起動します

iOSデバイスをMacに接続し―

PacketLoggerアプリケーション中の “New iOS Trace”を選択します

(拍手) ありがとう (拍手) 動作中のLive Captureを表示する インジケータもあります

PacketLoggerは― Additional Tools for Xcode内で ダウンロードできます 詳細ページにリンクがあります

パッケージのハードウェアフォルダに 入っています

MacOS Catalinaで性能を発揮します

要約します

開発には最新のBluetoothを搭載した チップセットを使い― LE 2 Mbpsのような省電力と 拡張アドバタイズを利用してください

BR/EDRデバイス向け アプリケーションの開発ができます 新たなアプリケーションやアクセサリが 開発されるのが楽しみです

そしてユーザのプライバシーと 信頼を守りましょう

developer betaを試してみてください アップグレードの際ユーザに 問題が起きないようにしましょう ヘルプを用意しています 問題が起きたら我々と解決しましょう

アクセサリデザインの ガイドラインに目を通してください ベストなアクセサリ開発に 役立つはずです

フィードバックアプリケーションで Appleはあなたをお手伝いします

質問のある方は４時に Core Bluetooth Labに ありがとう (拍手)