Android Bluedroid 结构

Bluedroid框架

                        Java                                                                                   
+--------------------------------+                                                                              
  +-----------------+     C++/C                                                                                 
  |       BTIF      |                                                                                           
  +-----------------+                                                                                           
  |       BTA       |                                                                                           
  +-----------------+                                                                                           
  | Bluedroid Stack |                                                                                           
  +-----------------+  user space                                                                               
+---------------------------------+                                                                             
                      kernel space         

Bluedroid.png

Bluedroid主要分为3个部分：BTIF, BTA, Stack。
作为蓝牙核心服务，Bluetooth Stack模块则由Bluetooth Application Layer（BTA）和Bluetooth Embedded System（缩写为BTE）两大部分组成。
BTE：bluedroid的内部处理，又可以细分为BTA，BTU，BTM，HCI等

BTIF (Bluetooth Profile Interface)

BTIF：Bluetooth Application task(BTA)和JNI层之间从当媒介（网上也说胶水层）。
对上层JNI提供所有profile功能行的接口。该层还存在Bluetooth Interface Instance,所有Profile操作接口注册在其中（GAP, AV, DM, PAN, HF,HH, HL, Storage, Sockets）。Client应用通过Instance来操作Profile

BTA （Bluetooth Appication）

BTA：蓝牙应用层。指bluedroid中对各个profile实现和处理。上层下来的请求经过BTA层，通过消息发送的方式将请求传到BTA层中处理。

所有BTA消息送到BTU_TASK中，由bta_sys_event来处理；如果是Gatt相关的消息，由bta_gatt_hdl_event处理。

Stack：实现蓝牙底层操作。

BTU （Bluetooth Upper Layer）

BTU：承接BTA和HCI

BTM（Bluetooth Manager ）

BTM：Bluedroid中的管理层。蓝牙配对和链路管理

HCI

HCI：读取和写入数据到蓝牙HW。主机与BT控制器之间的接口。

GKI模块

内核统一接口。该层是一个适配层，适配了OS相关的进程、内存相关的管理，还可以用于线程间传递消息 。主要通过变量gki_cb实现对进程的统一管理。GKI模块在Bluedroid中主要用于线程间通信。

bluedroid协议栈消息传递和处理

蓝牙协议栈里通信通过消息队列完成。

BLE

概念

BLE根据需要提供短数据包，然后关闭链路，BLE低功耗的原因之一。相对于常规蓝牙的传统配对方式，BLE设备尽在需要收发信息时才进行链接。

BLE通信方式极其严密。设备显示收发数据的服务，后者包含称之为特征的内容，用于定义可共享的数据。特征可包含描述符，帮助 定义数据。

大多数BLE API都支持搜索本地设备和发现有关设备的服务、特征和描述符。

ATT（Attribute Protoco：属性定义）
ATT是专门针对BLE设备而设计的优化型协议。ATT通过发送字节尽可能少的数据。所有属性均带有通用唯一标识符（UUID），后者为标准的128位字符串ID，以唯一的方式识别信息。ATT传输的属性被格式化为特征和服务。

• 特征（Characteristic）：包含一个单独数据以及0个或多个描述符以描述特征值。
• 描述符（Descriptor）：描述符制定了属性，可以描述特征值。可读的描述如可注明单位或测量，或定义可以接受的数值范围
• 服务（Service）：服务指特征的集合。例如一个service叫做“Heart Rate Monitor”，它可能包含多个Characteristics，其中可能包含一个叫做“heart rate measurement"的Characteristic。

GATT（Generic Attribute Profile：通用属性配置文件）
GATT配置文件是关于通过蓝牙低功耗链路收发短数据（称为属性）的通用规范。当前BLE应用配置文件均以GATT为基础。SIG对BLE设备的配置文件数量进行了预定义。这些配置文件是关于描述设备使用方法的规范。

GAP（ Generic Access Profile：通用访问规范）
定义了设备如何发现，建立连接，实现绑定。

SM（Security Manager）
负责BLE通信中安全。

中心设备和外围设备
Central与peripheral
GATT server与GATT client

GAP用于外设设备与中心设备，每个设备可以充当多种角色，同一时间只能充当一种角色
GATT用于客户端与服务器。

参考

• http://www.wowotech.net/bluetooth/ble_stack_overview.html
• https://software.intel.com/zh-cn/articles/connecting-to-intel-edison-from-android-with-bluetooth-le-ble
• https://segmentfault.com/a/1190000002982295?utm_source=tuicool&utm_medium=referral
• http://blog.csdn.net/javon_hzw/article/details/48731281
• http://www.cnblogs.com/jeanschen/p/3550652.html
• http://blog.csdn.net/xubin341719/article/details/40378205
• http://www.2cto.com/kf/201609/545121.html