BLE开发之GATT

基本概念

想要进行Ble相关的开发，我们必须具备一定的基础知识，当然基础知识肯定是非常简单的。

设备角色

首先要明白的是，这两种角色的区分是硬件层面上，而且是成对出现的相对概念：
** 中心设备（Central device） **：功能相对强大，用来扫描和连接周边设备的，例如手机、平板等
** 周边设备（Central device） **：功能相对简单，功耗较小，被中心设备连接以提供数据的，例如手环、智能体温计等

其实从最根本上来讲，它应该是在对建立连接的过程不同角色的一种区分。我们知道蓝牙设备要想让别人知道自己的存在，是要不间断的对外放松广播的，而另外一方则需要扫描并回复该广播包，这样才能建立连接，在这个过程中，负责广播的就是peripheral，而负责扫描的是Central。

关于两者的连接过程需要注意：

• 中心设备可以同时连接多个周边设备。
• 周边设备一旦被连接上，立刻停止广播，断开后继续广播
• 任何时候只能一个设备尝试连接，排队连接。

GATT

BLE技术是基于GATT进行通信的，GATT是一种属性传输协议，简单的讲可以认为是一种属性传输的应用层协议。
它的结构非常简单：

image

你可以把他看成xml来理解：

• 每个GATT由完成不同功能的Service组成；
• 每个Service由不同的Characteristic组成；
• 每个Characteristic由一个value和一个或者多个Descriptor组成；
• Service、Characteristic相当于标签（Service相当于他的类别，Characteristic相当于它的名字），而value才真正的包含数据，Descriptor是对这个value进行的说明和描述，当然我们可以从不同角度来描述和说明，因此可以有多个Descriptor.

这样子理解可能不够准确，下面我们来举一个简单的例子进行说明：

常见的小米手环是一个BLE设备，（假设）它包含三个Service,分别是提供设备信息的Service、提供步数的Service、检测心率的Service;
而设备信息的service中包含的characteristic包括厂商信息、硬件信息、版本信息等；而心率Service则包括心率characteristic等，而心率characteristic中的value则真正的包含心率的数据，而descriptor则是对该value的描述说明，比如value的单位啊，描述啊，权限啊等。

GATT C/S

对GATT有了初步的了解，我们知道GATT是一种典型的C/S模式，既然是C/S那么我们就有必要对Server和client进行区分。

** GATT server ** vs. ** GATT client **。这两种角色存在的阶段则是建立连接之后，根据对话地位的不同进行区分的，很容易理解的是，保有数据的那一方我们称之为GATT server，访问数据的那一方我们称之为GATT client。

这和我们之前提到的设备角色是不同层面的概念，有必要加以区分，我们还是用一个简单的例子进行说明：

以手机和手表的例子来进行说明，手机和手机建立连接之前，我们都是用手机的蓝牙搜索功能去搜索手表的蓝牙设备，这个过程中很明显手表在进行BLE广播以便其他设备知道自己的存在，它在这个过程中就是peripheral的角色，而手机负责扫描的任务，自然扮演的就是Center了；两者建立了GATT连接后，当手机需要从手表中读取步数等传感器数据时，两者交互的数据是保存在手表中的，因此此时手表就是GATT server的角色，自然手机就作为GATT client；而当手表想要从手机读取短信电话等信息室，数据的保佑者又变成了手机，所以此时手机就是server ，而手表则是client。

Service/Characteristic

上面我们已经对他们有了感性的理解，接下来我们来一些实用的信息：

1. Characteristic是最小的数据逻辑单元。现在不难理解了吧。
2. value、descriptor中存储数据的解析由Server的工程师决定，并无规范，双发按照约定开发。
3. Service/Characteristic均有一个唯一的UUID标识，UUID既有16位的也有128位的，我们需要了解的是16位的UUID是经过蓝牙组织认证的，是需要购买的，当然也有一些通用的16位UUID。
   例如Heart Rate服务的UUID就是0X180D,代码中表示为0X00001800-0000-1000-8000-00805f9b34fb,其他位为固定的。而128位的UUID则可以自定义。
4. GATT连接是独占的。

作者：小时不识月z
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