ipad + mac mini 自動隨航（最佳化方案）

coreylin發表於2024-04-05
iPadMac

ipad + mac mini 自動隨航（最佳化方案）

背景

在之前的文章中，介紹了搭建 vscode 伺服器，透過 ipad 進行訪問的方式，但實際操作下來，發現還是沒有辦法達到很好的效果。

問題包括：

  • 網頁連線 vscode 之後，在不同應用中切換經常會導致重連，也很容易超時重連，用來當玩具可以，但如果要用作實際工作，則發現效率很低。
  • 只能使用 vscode，其他相關聯的工具沒法使用，同樣會導致用 ipad 無法進行順暢的工作，達不到一臺“電腦”的效果

而自己實際上還是在家工作的場景多，更多的時候，只是不想長時間坐在書桌旁，而想“居家移動式”辦公，可以癱在沙發上辦公，或者冬天晚上在被窩裡。走到書桌旁辦公，總有種需要 “正襟危坐” 的感覺。而我只想隨手開啟筆記本就可以開始幹活。

所以我希望用 ipad+鍵盤，實現在家裡能控制mac mini，讓 ipad+鍵盤 變成一個遠端客戶端，這樣就可以避免 ipad os 上各種軟體，體驗不相容的問題。

對比

網上搜尋相關的指引，基本就是兩類，一類是透過 ipad 的隨航功能。另一類這是透過向日葵之類的遠端軟體。

  • 遠端軟體的方式是更成熟的連線，能夠真正用在“生產力”上面，但缺點是要💰，而且自己的電腦也不想裝遠端控制軟體

  • 網上提供的隨航的功能方法，還停留在“玩具”階段，看起來可行，但如果在要用在日常辦公上，就不那麼理想，原本的隨航方案，最主要的問題有兩個：

    1. 使用過程中連線斷開或者滑鼠卡死，這時需要跑到 mac mini 上面重新連線，這種打斷在真實工作的場景中，影響是非常大的，直接會讓自己無法繼續使用 ipad 工作，試想我的活幹到一半，然後連線斷掉了，還要跑到 mac 邊上操作。人都走到 mac 邊上了，就直接在 mac 上幹活了，可以在家居環境中移動的優勢就立馬被消滅

    2. 對於每次拿起ipad 想要開始“辦公”時，就要先去到辦公桌上對著 mac mini 登入，連線，那所謂的“移動性”帶來的方便，也同樣是如雞肋一般。

因此本文主要就是在“隨航”的方案基礎上，透過一些最佳化策略，實現真正的“居家移動辦公”場景。

實現過程

整個實現過程包括幾個步驟：

  1. 透過 apple script 指令碼，實現自動的開啟&關閉隨航
  2. 透過 shell 指令碼監控當前的顯示器狀態，實現斷開自動重連
  3. 透過 web 服務，實現在 ipad 端主動連線/斷開
  4. 透過開機免密登入+crontab，實現開機後自動啟動 web 服務

透過上述操作，可以真正除了 mac 開機需要手動在 mac 裝置上操作，其他所有操作都可以脫離 mac 裝置，在 ipad 上完成。如果 mac 機器常年不關機，且設定了斷電後自啟動的，那在家裡幾乎任何時候，都可以把 ipad 等同於 macbook。

step1. 自動開啟&關閉隨航

這部份的內容，就是參考網上的指令碼，當然由於 mac os 版本的原因，這個指令碼不一定都能使用。我的mac os 是13.6 到 14.4， 這兩個系統的指令碼略有差異，具體可以見末尾的 github 連結。

具體要做的事情，就是：

  1. 使用mac自帶的指令碼編輯器，編寫指令碼，並進行除錯，確保能在自己的系統上自動開啟&關閉隨航

指令碼編輯器：
指令碼編輯器

自動開啟/關閉隨航指令碼：
自動開啟/關閉隨航指令碼

這裡有幾點需要說明：

  1. “隨航” 和 “通用控制” 的區別：
    • 通用控制是使用同一鍵盤和滑鼠操控 Mac 和 iPad，簡單的說，就是多臺裝置共享滑鼠&鍵盤，但 mac 還是mac，ipad 還是 ipad，可以理解成用一套藍芽鍵鼠，同時連著 mac 和 ipad（或者多臺mac）
    • 隨航是將 ipad 當作一塊螢幕，可以作擴充套件屏，或者做螢幕映象。所以我採用的方式，就是把 ipad 做 mac 電腦的螢幕映象，然後搭配一個連線到 mac 的藍芽鍵鼠（或者蘋果原裝的妙控鍵盤），實現“螢幕是Mac的螢幕，鍵鼠也是Mac的鍵鼠”，四捨五入，這個ipad就是個mac了。
  2. “隨航”的各種玩法嘗試：
    • 最開始我試著想把 通用控制 + 隨航 同時開啟，這樣不就即共享滑鼠鍵盤，又共享螢幕了麼（I have an apple， I have a pen 。。。）。而且早期操作中，的確成功過（貌似觸發了什麼bug，就是在不同的切換通用控制&隨航功能，有機率兩個都生效），只是成功率極低。後來升級系統不怎麼遇到了。
    • 如果使用的是藍芽鍵鼠，那麼藍芽需要連到 mac 上面，這樣才能控制 mac，從而實現一個 padbook。這種方式比較好理解，成本也低一些，整個藍芽鍵鼠平替就可以了（另外為了移動效能好，最好買類似妙控鍵盤那種，自帶支撐的，如果是螢幕背後需要一個腿來支撐的話，會大大限制移動使用的場景，例如就不能直接把 padbook 放在腿上辦公了）
    • 如果使用的是原生的妙控鍵盤，你會發現，“隨航” 其實不僅僅是一塊擴充套件螢幕那麼簡單。蘋果的隨航，隨航在把螢幕映象的同時，鍵盤依舊是可以使用的（也就是鍵盤同時可以控制mac和ipad，是共用的），而且 apple pencil 也是如此，是 ipad 和 mac 共用，只不過如果是在 mac 上面，pencil 不能畫畫，寫字，只能像滑鼠一樣進行點選，拖動。遺憾的是，觸控板不能做到共用，觸控板始終只能控制 ipad。所以如果是 隨航+妙控鍵盤，那麼還需要額外加一個藍芽滑鼠，連線到 mac 上面
  3. 妙控方案 & 藍芽方案的體驗對比：
    • 對比 隨航+妙控鍵盤+藍芽滑鼠 與 隨航+藍芽鍵鼠，妙控方案的好處是體驗好，延遲低，在實際使用過程中，幾乎感受跟一臺 macbook 沒有差異，妙控鍵盤的打字型驗也非常舒服，唯一的確定是需要額外加一個滑鼠，對場景有一丟丟限制，但不多。
    • 藍芽方案的優點就是形態上完全等同於一臺筆記本，操作上也是如此，不過在延遲上，以及鍵盤的使用體驗上會差一些，觸控板移動滑鼠可能明顯感受到延遲，而且鍵盤的打字型驗也沒有妙控鍵盤好（當然這可能跟我買的是三四百的平價藍芽鍵鼠有關，可能買個貴一些的藍芽鍵鼠，效果會更好）
  4. 螢幕映象的配置：
  5. sidecar 指令碼相關
    • sidecar 指令碼儲存到應用程式的目錄
    • 在“系統設定--隱私與安全性“中，為 sidecar 指令碼增加許可權（這裡要注意，每次修改指令碼之後，要在這裡刪除舊的指令碼，重新新增，否則不生效）
    • 由於後續是透過python指令碼觸發shell指令碼的，所以需要把python和shell，也在“隱私與安全性”中新增許可權，新增的方式，可以在命令列終端中，先透過 which python, which sh 找到檔案路徑，然後用 ln -s python的系統路徑 任意自己能訪問的路徑 建立一個軟連結，這樣可以在訪達中，直接將軟連結拖動到系統設定的視窗，就可以了。

到這裡，就可以透過手動觸發sidecar指令碼，觸發mac的隨航功能了，大部份網上關於隨航用法的介紹，也是到這裡為止，這部份操作如果遇到問題，可以網上找找資料，應該都可以解決。下面就是自己動手的部分了。

下文中涉及到指令碼，請參考文末的github連結

step2. shell指令碼自動重連

要想做到真正可用，關鍵有兩步：

  1. 讓 shell 指令碼能夠觸發 sidecar 應用程式，代替我們手動觸發的動作
    • 網上的有些介紹，會讓你將電腦設定成免密登入，然後把 sidecar 指令碼設定成開機自啟動，這種方法只是“玩具”性質的，因為它只解決了開機的觸發的問題，但使用過程中，還是每次斷開就需要重連，本質上觸發指令碼還是需要手動在mac上做，問題沒有得到解決
    • 所以我透過命令 osascript /Applications/sidecar.app 觸發 sidecar，這樣實現了從 shell 啟動隨航的功能。依賴 shell 的程式設計能力，就有很大的擴充套件性了。
  2. 透過shell監控當前是否開啟“隨航”
    • 要想能夠“智慧”的自動重連，就離不開對系統狀態的監控，所以需要判斷當前是否已經啟動隨航，這裡我是透過判斷顯示器中是否有 Sidecar Display 來判斷的，當啟動隨航之後，mac 系統有兩個顯示器裝置，其中ipad這個顯示器就是 Sidecar Display，因此可以透過檢視顯示器，判斷是否啟動隨航。
    • 命令如下： /usr/sbin/system_profiler SPDisplaysDataType | grep "Sidecar Display" ｜ wc -l

解決上述兩個問題之後，剩下的就是簡單的shell指令碼邏輯了，判斷隨航是否開啟，沒有開啟就觸發指令碼開啟隨航，有開啟就跳過。這樣指令碼就可以一直跑著，就能隨時斷開隨時重連。

step3. 透過web服務，實現ipad端主動觸發

雖然透過shell指令碼能夠實現指令碼的自動斷連，但始終還是要從mac端發起，ipad只能被動等待mac連線，這樣從ipad端使用起來自由度就大打折扣，例如不需要使用mac，想讓ipad做回平板，如果還是保持自動重連，就始終會連上電腦。反過來，如果從ipad想切回mac，如果不能從ipad端觸發，就還是要去操作mac，就顯得不方便了。

所以我在mac上用pywebio簡單做了一個web服務，支援“連線ipad”和“斷開ipad”功能，這樣就可以隨時在ipad上，透過瀏覽器訪問工具網頁，然後觸發連線，或者斷開連線。這樣即使遇到一些其他的異常情況，基本也可以在ipad端操作，不再需要直接操作mac.

web服務頁面

透過將這個web服務加到 crontab 中（同時開啟免密登入），則可以實現電腦啟動之後，自動啟動服務，開啟mac之後，等待服務啟動，就可以在ipad上去控制電腦是否開啟隨航，使用起來更加絲滑，而且，透過web服務觸發，即使在mac電腦鎖屏狀態下，只要聯網且服務是啟動的，就依舊可以觸發隨航。實際使用起來，感覺更像是在 ipad 上開啟一個電腦模式，而不是在 mac 上開啟隨航。

最終效果

  • 在 ipad 上就可以觸發連線或者斷開連線，不需要事先連線到 mac mini
  • ipad 斷開後，可以自動重連
  • mac mini 只需要確保電腦開啟，即使電腦在鎖屏登入介面，也可以自動連線

連結

  • github-macmini2ipad

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