低功耗蓝牙的基础

本文译至：http://blog.fenrir-inc.com/jp/2013/09/bluetooth-le-firststep.html

翻译说明：因为该连载主要是关于设备上应用开发的，这个不是很感兴趣，所以仅仅翻译了最开始的这部分。

您好，我是共同开发部的开发负责人伊藤。

我们公司的共同开发部门和其他许多公司一样，在iOS，安卓，Windows手机和Windows 8等多种平台上开发出各种各样的应用程序。

到目前为止，我们已经在开发人员的博客介绍相关的技术，这周开始我们想向大家集中介绍低功耗蓝牙技术。

最近支持低功耗蓝牙的设备越来越多，最早只有iOS可以使用，现在Android 4.3，甚至是Windows 8.1也逐渐可以使用，所以变得越来越热门。所以相关的介绍应该可以对大家有所帮助。

• 第1回 低功耗蓝牙基础
• 第2回 iOS设备上使用Bluetooth LE设备
• 第3回 把iOS设备作为Bluetooth LE设备
• 第4回 在Windows 8.1 Windows 应用商店上使用 BLE

关于低功耗蓝牙

 Bluetooth Low Energy (也被称为Bluetooth 4.0、BLE、BTLE)，下面记作BLE，是使用2.4GHz的无线短距离无线通信标准。 迄今为止，虽然高速蓝牙已经实现，但BLE在通讯速度上比较普通，主要强调一个纽扣电池能够工作几年的这种省电性能。

设备端和主机端使用GATT(Generic ATTribute) profile进行通信。 如果你听到GATT这个名词，就可以将其想成使用BLE，这没什么问题。

由于与传统蓝牙不兼容，在主机端，和蓝牙3.0合并做为双模，实现成两者都可以使用的情况比较多。在PC机和智能手机上，使用双模的被称作「Bluetooth Smart Ready」，只支持低功耗蓝牙的被表示成「Bluetooth Smart」。

顺便说一句，最早诺基亚在2006年制定了名为Wibree的技术标准，但它已在2010年被标准化为蓝牙4.0。

GATT profile

GATT已经成为BLE的通信的通信规定，设备中存在多个“服务”，“服务”中还存在多个“characteristic”。

实际的数据交换，通过读取和写入“characteristic”进行。 对使用面向对象程序设计的人来说，这可以很容易理解成“服务”是类，“characteristic”视为属性。

每个characteristic的值可以在不加密的状态下读写，但配对的操作是加密的。 还有当characteristic的值已改变时，可接收通知（notify）。

除了那些蓝牙技术联盟定义为标准的服务和characteristic之外，设备的开发者也可以自己定义。

一些必要的服务组合成所谓的“profile”。（特别是在需要和传统蓝牙区别开的情况下的情况下，称为基于GATT的profile）蓝牙技术联盟也定义了标准的profile，例如，对应于鼠标键盘“HID over GATT“ profile，是定义成包括「Human Interface Device」「Device Information」「Battery Service」「Scan Parameters(可选)」这些服务的。

服务和characteristic是通过UUID来进行识别的。UUID是32位的，但那些被蓝牙技术联盟的标准中定义的UUID是以四个数字来表示的。实际上，四位数的UUID，是有附加 Bluetooth Base UUID，即变成0000●●●●-0000-1000-8000-00805f9b34fb（4位UUID被输入在●的位置）。如果你想定义自己的非标准UUID，可以使用如Mac的uuidgen命令生成。