Meet Nearby Interaction

Highlight

iOS 14 引入了 NearbyInteraction 框架，利用 Apple U1 芯片的超宽带（Ultra Wideband）技术实现设备间的精确定位。

核心内容

AirDrop 在 iOS 13 里已经展示过一个空间感知场景。用户把 iPhone 指向另一个人，分享面板就能把更相关的接收者放到顶部。这个体验依赖 iPhone 11 中的 Apple U1 芯片，但当时开发者还不能把同类能力直接放进自己的 App。

iOS 14 的 Nearby Interaction 把这件事开放出来。两台都同意参与的设备可以建立一个 session，持续收到彼此的距离和方向。距离以米为单位，方向是相对于本机的三维单位向量。应用可以把这些更新接到界面、游戏规则或配对流程里，做出更贴近真实空间的交互。

这个能力从第一步就带着隐私边界。系统会向双方用户显示权限提示；授权是一次性的，持续到 App 退出。设备之间还要交换由系统生成的 discovery token。token 只在当前 session 中有效，session 失效或用户退出 App 后也会失效。

开发者真正要处理的工作有三块：每个 peer 建一个 NISession，通过自己的网络层交换 discovery token，再用 NINearbyPeerConfiguration 启动测距和方向更新。之后还要处理暂停、恢复、失效、硬件支持、视场角、遮挡和设备朝向这些现实约束。

详细内容

建立一个 Nearby Interaction session

（03:29）Nearby Interaction 的基本单位是 session。每个 session 对应一个 peer。App 先创建 NISession，设置 delegate，然后把本机的 discovery token 通过自己的网络层发给对方。对方也要做同样的事。

（05:25）discovery token 遵循 NSSecureCoding，所以可以用 NSKeyedArchiver 编码，再通过 MultipeerConnectivity、云端通道或 App 已有的网络层传输。收到对方 token 后，App 解码出 NIDiscoveryToken，创建 NINearbyPeerConfiguration，最后调用 run。

// A session instance. Store in whichever data structure makes the most sense for your app.
var niSession: NISession?

// Instantiate a new session object and set the session's delegate.
func prepareMySession() {
  // Verify hardware support.
  guard NISession.isSupported else {
    print("Nearby Interaction is not available on this device.")
    return
  }

  // Create a new session for each peer.
  niSession = NISession()

  // Set the session’s delegate.
  niSession?.delegate = self // This class of 'self' needs to conform to NISessionDelegate.
}

// Share the encoded discovery token to the peer you intend to interact with.
func sendDiscoveryTokenToMyPeer(myPeer: Any /* change to whichever type represents peers in your app */) {
	guard let myToken = niSession?.discoveryToken else {
		// The session object is not initialized or has been invalidated.
		return
	}

	if let encodedToken = try? NSKeyedArchiver.archivedData(withRootObject: myToken, requiringSecureCoding: true) {
		<# share token using your app's networking layer #>
	}
}

// Once you receive a token from the peer, create a configuration and run the session.
// This functions shows how to decode token data that was previously encoded using NSKeyedArchiver.
func runMySession(peerTokenData: Data) {
  guard let peerDiscoveryToken = try? NSKeyedUnarchiver.unarchivedObject(ofClass: NIDiscoveryToken.self, from: peerTokenData) else {
    print("Unexpectedly failed to decode discovery token.")
    return
  }

  // Create a session configuration using the discovery token received from the peer.
  let config = NINearbyPeerConfiguration(peerToken: peerDiscoveryToken)

  // Run the session with the configuration.
  niSession?.run(config)
}

关键点：

• NISession.isSupported 是入口检查。没有 U1 支持时，要提供替代体验。
• NISession() 会为当前 session 分配资源，并生成对应的 discovery token。
• delegate 接收系统回调，包含 nearby object 更新和 session 生命周期事件。
• discovery token 来自当前 session，只能在这个 session 有效期内使用。
• NINearbyPeerConfiguration(peerToken:) 把对方 token 放进配置。
• run 启动 session，之后 delegate 开始收到附近对象更新。

处理更新、移除和生命周期

（08:26）启动 session 后，App 通过 NISessionDelegate 接收 nearby object 更新。didUpdate 回调会带来附近对象；对象上有 discovery token、distance 和 direction 三个属性。discovery token 用来把更新映射回业务里的用户或 peer。

（08:37）系统也会通知 App 何时不再和某个 nearby object 交互。原因可能是 timeout，例如设备距离过远导致一段时间没有活动；也可能是 peerEnded，表示另一端明确 invalidated 了 session。演讲提醒，peerEnded 是 best-effort 通知，App 不能假设它一定到达。

（09:21）session 生命周期还有暂停和失效。App 进入后台时 session 会被 suspended。暂停结束后，session 不会自动恢复；如果要继续交互，需要双方重新调用 run，但不需要重新交换 discovery token。session invalidated 后不能再次运行，相关 token 也不能再用；要恢复交互，必须创建新 session 并重新交换 token。

关键点：

• didUpdate 是驱动 UI 的主要回调，使用 discovery token 关联 peer。
• timeout 说明一段时间内没有 session 活动，常见原因是设备太远。
• peerEnded 表示对方主动结束，但这个通知不保证送达。
• suspended 结束后可以重新 run，无需重新交换 token。
• invalidated 是终止状态，只能新建 session 并重新交换 token。

一个 peer 对应一个 session

（10:38）Nearby Interaction 不限制 App 只和一台设备交互。每台设备可以同时运行多个 session，但推荐原则很明确：一个 peer 一个 session。

这个模型让多设备场景更容易管理。App 可以复用 delegate 或其他网络层代码，但要把 session 本身存进字典一类的数据结构里，用业务中的 peer 标识映射到对应的 NISession。当某个 peer 断开、超时或失效时，App 能只处理那一个 session。

关键点：

• 多人空间互动采用多个点对点 session，而非单个共享 session。
• 字典映射能把 peer 用户、discovery token 和 NISession 联系起来。
• 复用 delegate 时，也要能从回调里找到对应 peer。
• 这个结构适合多人游戏、近距离协作和多设备配对。

理解 nearby object 的距离和方向

（11:39）每个 nearby object 有三个属性。discovery token 标识对象；distance 表示两台设备之间的米制距离；direction 是一个三维单位向量，表示对方相对于本机的方向。

（12:28）distance 和 direction 都是 nullable。字段为 nil 属于正常测量结果，通常来自硬件视场、朝向、遮挡等现实条件。UI 要能表达「只有距离」「距离和方向都有」「暂时没有测量」三种状态。

关键点：

• distance 可以直接支持靠近、远离、距离阈值和渐进式 UI。
• direction 适合做箭头、指向提示和面对面互动。
• 两个字段都可能为 nil，业务逻辑不能强制解包。
• discovery token 是把测量结果接回用户身份的关键。

先检查硬件支持

（12:40）Nearby Interaction 依赖 U1-equipped devices running iOS 14。演讲建议在 App 的策略性位置先检查硬件支持，并在不支持时回退到另一种体验。

// Always verify hardware support.
guard NISession.isSupported else {
  print("Nearby Interaction is not available on this device.")
  return
}

关键点：

• NISession.isSupported 是框架级能力判断，不要只按设备型号猜测。
• 回退体验要在产品流程里提前设计，例如普通配对码、列表选择或基于网络的邀请。
• 这个检查也适合放在功能入口处，用来决定是否展示空间互动能力。

设计视场、朝向和遮挡的降级体验

（12:49）Nearby Interaction 有方向视场。演讲把它描述成从手机背面延伸出去的一个 cone，大致对应 iPhone 11 的 Ultra Wide camera 视场。当对方设备位于这个视场内时，distance 和 direction 更可能以高信心产生；在视场外时，App 可能只拿到 distance，拿不到 direction。

（13:36）设备朝向也会影响测量。最佳状态是双方都以 portrait orientation 持握。一个竖屏、一个横屏会导致测量可用性下降。演讲还要求注意遮挡：设备之间清晰视线效果最好，墙、人或其他物体挡在中间时，测量可用性会降低。

（14:35）开发过程可以利用 Xcode 的 Simulator 支持。同一套 App 代码能在两个或更多 Simulator 窗口之间触发 distance 和 direction 更新，这让没有多台实体设备时也能调试基本流程。

关键点：

• 方向能力受视场影响，不能把 direction 当成始终可用的输入。
• UI 要引导用户用 portrait orientation 持握设备。
• 遮挡会降低可用性，最好给用户明确的重新指向或靠近提示。
• Simulator 支持适合验证 session、token、delegate 和 UI 状态机。

核心启发

• 做一个近距离找人界面：在活动、课堂或办公室场景中，让两台已配对设备通过 distance 和 direction 互相靠近。这个能力来自 Nearby Interaction 的连续相对位置更新。实现时先交换 discovery token，再把 didUpdate 中的 distance 和 direction 映射成距离文字和方向箭头。

• 做一个面对面解锁的协作入口：两个人需要站到足够近、方向对齐后，才打开共享白板、双人游戏或结伴任务。session 提供距离和方向，App 可以定义自己的阈值。开始时用 NISession.isSupported 过滤设备，再为每个 peer 建立一个 session。

• 做一个多设备空间游戏：每个玩家的手机与其他玩家分别运行 session，App 用字典保存 peer 到 NISession 的映射。这样能独立处理某个玩家的 timeout、peerEnded 或 invalidated，不会影响其他连接。

• 做一个隐私友好的设备配对流程：把 discovery token 交换放在用户明确同意的动作之后，并在 App 退出或 session 失效时清理状态。这个设计贴合演讲里的 one-time permission 和 token 生命周期，适合配件配置、临时协作和现场签到。

• 做一个有降级提示的空间 UI：当只收到 distance 时显示距离条，当 direction 也可用时再显示箭头；当字段为 nil 时提示用户转为竖屏、移开遮挡或重新对准。这个功能直接对应演讲对 nullable distance/direction、视场、朝向和遮挡的说明。

关联 Session

• Design for location privacy — 从界面设计角度解释位置相关体验如何表达用户控制和透明度。
• What’s new in location — 了解 iOS 14 位置隐私控制和依赖位置数据的 App 如何设计回退路径。
• Build location-aware enterprise apps — 查看 Core Location 与 iBeacon 在近距离、场所感知企业体验中的实践。
• Build trust through better privacy — 补充 iOS 14 对敏感数据访问、透明度和权限提示的整体隐私原则。