BLE GATT 介绍

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做 BLE 快两年了，想想刚开始自己查各种资料学习的时候也是有很多感慨，记得最清楚的就是 GATT 这个东东，当时完全搞不懂，什么是服务？什么是特征值？什么是 UUID？最近感觉对这些概念又有点混乱了，所以就在整理一下，理清一下思路。有些知识点不是很准确，也有一些是自己的理解，欢迎大家帮我指出错误和不足。

GAP 和 GATT 简介

1. GAP（通用访问配置文件），定义了设备的四中角色，可以理解为用来建立连接

   • 广播者（Broadcaster）：不可连接的广告设备
   • 观察者（Observer）：扫描广播，但不发起建立连接
   • 外设（Peripheral）：可连接的设备
   • 主机（Central）：扫描广告设备并发起连接

2. ATT（属性协议）

3. GATT（通用属性协议配置文件），是 ATT 的配置层，就是配置 ATT 的层，定义了设备连接后的角色，可以理解为用来发送数据

   • GATT 服务器：是为 GATT 客户端提供数据的设备
   • GATT 客户端：是从 GATT 服务器读写、应用数据的设备

GATT Profile 结构

下面这张图就是一个典型的 Profile 结构。

配置文件是一个用例或应用程序的最终体现。配置文件描述一个或多个设备，在每个设备上有一个或多个服务的规格。

1. 可以看到他可以包含多个 Service，大部分 Service 其实都是 BLE 本身自带的，一般都是 SDK 定义好了的，我们不需要修改和操作的，我们要用的 Service 可能一个工程里面只有一个。
   举个例子：一个血压计设备，他可能只有一个我们需要操作、修改的 Service，就是读取血压数值然后发送给 APP。
   再举个例子：一个带心率功能的计步器，有两个功能，一个是计步，还有一个是测量心率，那么这个设备可能就有两个 Service 需要我们操作、修改。

2. 在图中还能看到一个 Service 可能包含多个 Characteristic，这就是一个服务所包含的特征值。怎么理解特征值呢，还举那个血压计的例子吧：
   上面说过血压计只有一个 Service，就是读取血压数值然后发送给 APP，但是这一个 Service 可能包含多个 Characteristic，第一个 Characteristic 是 Indicate 功能，就是 BLE 设备可以通过 Indicate 的方式发数据给 APP；第二个 Characteristic 是 Notify 功能，BLE 设备可以通过 Notify 的方式发数据给 APP；第三个 Characteristic 是读功能，是 APP 可以读到这个 Service 的一些配置参数；
   也就是说一个血压计的设备有一个服务，一个服务就是一个功能，但是这个功能可能包含了好几个变量，这个 Characteristic 可以暂时理解为变量。所以说 BLE 之间的数据交换是通过 Characteristic 做到的。

3. 大家还可以看到每个 Characteristic 中都有几个 Properties、Value、Descriptor，这几个参数就是 Characteristic 的属性了，分别是特征值的声明、特征值的数值、特征值的描述，Descriptor 描述可以有多个。

服务属性表

上面的最后讲过一个 Profile 最终会有很多属性，下面的图就是属性汇总的一部分，包含了很多属性，拿这些属性是怎么区分并判断呢？下图中的每一行都是一个 Attribute（属性）。

1. 这张图由三个部分组成，分别是 Handle、UUID（属性类型）、Value（属性值）。我们先来说 UUID，UUID 是通用唯一识别码。这里表示的是属性类型。举个例子，在 BLE 协议中定义了 0x2800 这个 UUID，它代表了一个这个属性的类型是 Service；0x2803 这个 UUID，表示这个属性的类型是一个 Characteristic。

2. 那我们看到 UUID 有很多都重复出现了，那怎么区别他们呢？那就要靠前面的 Handle 了，这个 Handle 是不能重复的，就是一个属性在属性列表中的位置，所以可以当做地址来理解。两个属性的 UUID 可能是相同的，但是 Handle 永远不可能相同。