Camper-Monitor/Shared/WatchLink/WatchLink.swift

import Foundation

/// Was zwischen iPhone und Uhr hin- und hergeht.
///
/// Die Aufteilung folgt dem, was jedes Gerät hergibt:
///
/// * **Den Neigungsmesser funkt die Uhr selbst an** (`WatchLevelRadio`). Er
///   bewirbt seinen Dienst, ist also ohne Einrichtung auffindbar, und er ist
///   unverschlüsselt. Damit steht die Nivellierung am Handgelenk auch dann,
///   wenn das iPhone in der Tasche schläft – und das ist der Fall, für den man
///   die Uhr überhaupt anschaut.
/// * **Alles andere kommt über das iPhone.** BMS und Kühlbox lassen nur eine
///   Verbindung zu; eine mitlesende Uhr nähme dem iPhone die Verbindung weg,
///   statt sie zu ergänzen. Und die Victron-Schlüssel liegen in der Keychain
///   des iPhones – sie auf die Uhr zu kopieren hiesse, sie ein zweites Mal
///   aufzubewahren, ohne dass der zweite Ort etwas brächte.
///
/// Übertragen werden deshalb die Messwerte der übrigen Geräte, dazu Fahrzeug
/// und Einbaulage des Sensors: Beides braucht die Uhr, um aus den Rohwinkeln
/// des Neigungsmessers dasselbe zu machen wie das iPhone.
enum WatchLink {

    /// Schlüssel im WatchConnectivity-Wörterbuch. Übertragen wird jeweils ein
    /// JSON-`Data`, nicht ein aufgedröseltes Wörterbuch: die Typen unten sind
    /// damit die einzige Stelle, an der das Format steht.
    static let payloadKey = "payload"
    static let commandKey = "command"

    /// Wie lange ein „ich schaue gerade hin“ der Uhr gilt, ohne erneuert zu
    /// werden. Bricht die Verbindung ab oder wandert die App auf der Uhr in den
    /// Hintergrund, hört das iPhone von selbst wieder auf, im Sekundentakt zu
    /// senden.
    static let liveLease: TimeInterval = 12

    /// Sendetakt, solange die Uhr hinschaut. Der Neigungsmesser wird zweimal je
    /// Sekunde abgefragt – schneller zu senden brächte nichts.
    static let liveInterval: TimeInterval = 0.5

    /// Sendetakt sonst. Geht als Anwendungskontext raus, den watchOS auch dann
    /// noch zustellt, wenn die App auf der Uhr gerade nicht läuft.
    static let idleInterval: TimeInterval = 2
}

/// Der gesamte Stand eines Fahrzeugs, so wie ihn die Uhr anzeigt.
struct WatchPayload: Codable, Equatable, Sendable {
    /// Steigt, wenn sich das Format ändert. Eine Uhr mit älterer App bekommt
    /// sonst Werte, die sie falsch versteht – lieber sagt sie „App aktualisieren“.
    static let currentVersion = 1

    var version = WatchPayload.currentVersion
    var generatedAt: Date
    /// Das am iPhone gewählte Fahrzeug.
    var profile: Profile
    /// Ob das iPhone gerade überhaupt funken kann.
    var isRadioReady: Bool
    /// Klartext dazu, falls nicht.
    var radioStatus: String
    var devices: [WatchDevice]

    /// Nach der Rolle gesucht, nicht nach vorhandenen Werten: Ein
    /// Neigungsmesser, der gerade nicht antwortet, gehört trotzdem an seinen
    /// Platz – sonst rutschte er beim Verbindungsabriss in die Geräteliste.
    var levelDevice: WatchDevice? { devices.first { $0.role == .leveling } }
    var fridgeDevice: WatchDevice? { devices.first { $0.role == .fridge } }

    /// Ob sich inhaltlich nichts geändert hat. Der Zeitstempel zählt dabei
    /// nicht mit: sonst gälte jeder Datensatz als neu und die Uhr bekäme rund
    /// um die Uhr Funkverkehr, auch wenn das Fahrzeug still steht.
    func hasSameContent(as other: WatchPayload) -> Bool {
        var mine = self, theirs = other
        mine.generatedAt = .distantPast
        theirs.generatedAt = .distantPast
        return mine == theirs
    }

    /// Wie alt der Stand ist. Auf der Uhr die wichtigste Angabe überhaupt:
    /// alles hier ist Weitergereichtes, und eine abgerissene Strecke zum
    /// iPhone sieht sonst aus wie ein stillstehendes Fahrzeug.
    func age(now: Date = Date()) -> TimeInterval { now.timeIntervalSince(generatedAt) }
}

/// Ein Gerät mitsamt seinem letzten Messwertsatz.
struct WatchDevice: Codable, Equatable, Identifiable, Sendable {
    var id: UUID
    var name: String
    var role: DeviceRole
    var link: DeviceLinkState
    var snapshot: DeviceSnapshot?
    /// Nur beim Neigungsmesser belegt.
    var level: LevelState?
    /// Ebenfalls nur dort: wie der Sensor im Fahrzeug sitzt. Die Uhr funkt
    /// den Neigungsmesser selbst an und braucht die Zuordnung deshalb auch –
    /// eingestellt wird sie weiterhin nur am iPhone.
    var orientation: SensorOrientation?
    /// Nur bei der Kühlbox belegt.
    var fridge: WatchFridge?

    var isLive: Bool { link == .live && !(snapshot?.isStale ?? true) }
}

/// Zustand und Grenzen der Kühlbox, so weit die Uhr sie braucht.
///
/// Eine eigene Struktur statt `AlpicoolState`: dort steckt der Rohdatensatz mit
/// drin, den auf die Uhr zu schicken nichts brächte.
struct WatchFridge: Codable, Equatable, Sendable {
    /// Ob die Box gerade wirklich verbunden ist.
    ///
    /// Sie wird nur verbunden, während jemand ihre Ansicht offen hat – jede
    /// Verbindung meldet sich an ihrem Display an. Sonst stehen hier die
    /// zuletzt gestellten Werte, und die Messwerte fehlen.
    var isLive: Bool
    /// Wann der Stand zuletzt von der Box kam.
    var updated: Date
    var isPoweredOn: Bool
    var isEco: Bool
    var isLocked: Bool
    var isDualZone: Bool
    var unitSymbol: String
    var leftTarget: Int?
    var leftCurrent: Int?
    var rightTarget: Int?
    var rightCurrent: Int?
    var minTarget: Int
    var maxTarget: Int
    var batteryVolts: Double?

    var targetRange: ClosedRange<Int> {
        minTarget < maxTarget ? minTarget...maxTarget : -30...20
    }
}

/// Was die Uhr das iPhone tun lässt.
///
/// Gestellt wird nur, was auch am iPhone gestellt werden kann; die Uhr bekommt
/// keine eigenen Fähigkeiten. Das Ergebnis liest sie wie jeder andere Wert aus
/// dem nächsten Datensatz – bestätigt wird also das Gerät, nicht der Tastendruck.
enum WatchCommand: Codable, Equatable, Sendable {
    /// Die Uhr schaut gerade hin und möchte den schnellen Takt.
    case hello(live: Bool)
    case fridgePower(device: UUID, on: Bool)
    case fridgeEco(device: UUID, eco: Bool)
    case fridgeLock(device: UUID, locked: Bool)
    case fridgeTarget(device: UUID, zone: WatchFridgeZone, value: Int)
    /// Die Kühlbox-Ansicht auf der Uhr wurde geöffnet oder geschlossen. Das
    /// iPhone verbindet die Box daraufhin – oder gibt sie wieder frei.
    case fridgeSession(device: UUID, wanted: Bool)

    /// Ob der Befehl den schnellen Sendetakt verlängert.
    var wantsLiveUpdates: Bool {
        if case .hello(let live) = self { return live }
        // Wer stellt, schaut auch hin.
        return true
    }
}

/// Spiegelt `AlpicoolState.Zone`, ohne das Protokoll auf die Uhr zu ziehen.
enum WatchFridgeZone: String, Codable, Equatable, Sendable {
    case left, right
}

// MARK: - Verpacken

extension WatchFridge {
    /// Aus dem zuletzt gestellten Stand, ohne Messwerte.
    init(_ settings: FridgeSettings) {
        self.init(isLive: false,
                  updated: settings.updated,
                  isPoweredOn: settings.isPoweredOn,
                  isEco: settings.isEco,
                  isLocked: settings.isLocked,
                  isDualZone: settings.isDualZone,
                  unitSymbol: settings.unitSymbol,
                  leftTarget: settings.leftTarget,
                  leftCurrent: nil,
                  rightTarget: settings.rightTarget,
                  rightCurrent: nil,
                  minTarget: settings.usesFahrenheit ? -22 : -30,
                  maxTarget: settings.usesFahrenheit ? 68 : 20,
                  batteryVolts: nil)
    }
}

extension WatchPayload {
    func encoded() throws -> Data { try WatchCoder.encoder.encode(self) }

    /// Aus einem WatchConnectivity-Wörterbuch zurücklesen. Fremde oder zu neue
    /// Datensätze ergeben nil statt eines halb gefüllten Zustands.
    static func decode(from message: [String: Any]) -> WatchPayload? {
        guard let data = message[WatchLink.payloadKey] as? Data,
              let payload = try? WatchCoder.decoder.decode(WatchPayload.self, from: data),
              payload.version == WatchPayload.currentVersion else { return nil }
        return payload
    }

    func message() throws -> [String: Any] { [WatchLink.payloadKey: try encoded()] }
}

extension WatchCommand {
    func message() throws -> [String: Any] {
        [WatchLink.commandKey: try WatchCoder.encoder.encode(self)]
    }

    static func decode(from message: [String: Any]) -> WatchCommand? {
        guard let data = message[WatchLink.commandKey] as? Data else { return nil }
        return try? WatchCoder.decoder.decode(WatchCommand.self, from: data)
    }
}

/// Feste Einstellungen für beide Richtungen. Ohne das würde ein Datum auf der
/// einen Seite anders geschrieben als auf der anderen gelesen.
enum WatchCoder {
    static let encoder: JSONEncoder = {
        let encoder = JSONEncoder()
        encoder.dateEncodingStrategy = .millisecondsSince1970
        return encoder
    }()

    static let decoder: JSONDecoder = {
        let decoder = JSONDecoder()
        decoder.dateDecodingStrategy = .millisecondsSince1970
        return decoder
    }()
}