BLE GATT规范中关于UUID与属性的详细解析

　　1. 角色

　　除了GAP定义了角色之外，BLE还定义了另外2种角色：GATT服务器和GATT客户端，它们完全独立于GAP的角色。提供数据的设备称为GATT服务器，访问GATT服务器而获得数据的设备称为GATT客户端。

以LED Button应用为例，外围设备（带有LED和按键）作为服务器，集中器作为客户端。

　　注意：一个设备可以同时作为服务器和客户端。

　　2.  GATT层

　　GATT层是传输真正数据所在的层。

　　一个GATT服务器通过一个称为属性表的表格组织数据，这些数据就是用于真正发送的数据。

　　2.1 属性

　　一个属性包含句柄、UUID(类型)、值，句柄是属性在GATT表中的索引，在一个设备中每一个属性的句柄都是唯一的。UUID是包含属性表中数据类型的信息，它是理解属性表中的值的每一个字节的意义的关键信息。在一个GATT表中可能有许多属性，这些属性能可能有相同的UUID。

　　2.2 特性

　　一个特性至少包含2个属性：一个属性用于声明，一个属性用于存放特性的值。

　　所有通过GATT服务传输的数据必须映射成一系列的特性，可以把特性中的这些数据看成是一个个捆绑起来的数据，每个特性就是一个自我包容而独立的数据点。 例如，如果几块数据总是一起变化，那么我们可以把它们集中在一个特性里。

　　以LED Button应用为例，外围设备（带有LED和按键）作为服务器，集中器作为客户端。在LED Button服务中，LED和按键之间没有任何联系，而且它们可以各自独立地改变， 因此，可以让它们成为独立的特性，所以我们用一个特性表示当前按键的状态，用另一个特性用来表示当前LED的状态。

　　2.3描述符

　　任何在特性中的属性，不是定义为属性值，就是为描述符。描述符是一个额外的属性，以提供更多特性的信息，它提供一个人类可识别的特性描述的实例。

　　然而，有一个特别的描述符值得特别地提起：客户端特性配置描述符(Client Characteristic Configuration Descriptor，CCCD)，这个描述符是给任何支持通知或指示功能的特性额外增加的。

　　在CCCD中写入“1”使能通知功能，写入“2”使能指示功能，写入“0”同时禁止通知和指示功能。

　　2.4服务

　　一个服务包含一个或多个特性，这些特性是逻辑上相关的集合体。

　　GATT服务一般包含几块具有相关的功能，比如特定传感器的读取和设置，人机接口的输入输出。组织具有相关的特性到服务中既实用又有效，因为它使得逻辑上和用户数据上的边界变得更加清晰，同时它也有助于不同应用程序间代码的重用。GATT基于蓝牙技术联盟(SIG)官方而设计，SIG建议根据它们的规范设计自己的profile。

　　对于LED Button应用例程，因为不关心它们的重用，所以把LED特性和按键特性放到了一个服务中。

　　2.5 profile（数据配置文件）

　　一个profile文件可以包含一个或者多个服务，一个profile文件包含需要的服务的信息，或为对等设备如何交互的配置文件的选项信息。设备的GAP和GATT的角色都可能在数据的交换过程中改变，因此，这个文件应该包含广播的种类、所使用的连接间隔、所需的安全等级等信息。

　　需要注意的是： 一个profile中的属性表不能包含另一个属性表。

　　2.6 标准的定制服务和特性

　　蓝牙技术联盟(SIG)已经定义一些profile、服务、特性和根据协议栈的GATT层定义的属性。但是，协议栈中只实现了一部分应用的BLE服务，那就意味着，只要协议栈支持GATT，就可能为一个应用建立一个它需要的profile和服务。

　　既然在一个应用中可以支持profile和服务，那么就可以在这个应用中建立一个定制的服务。

　　2.7    UUID

　　“GATT层”中定义的所有属性都有一个UUID值，UUID是全球唯一的128位的号码，它用来识别不同的特性。

　　2.7.1 蓝牙技术联盟 UUID

　　蓝牙核心规范制定了两种不同的UUID，一种是基本的UUID，一种是代替基本UUID的16位UUID。

　　蓝牙技术联盟定义所有的UUID共用了一个基本的UUID：0x0000xxxx-0000-1000-8000-00805F9B34FB

　　为了进一步简化基本UUID，蓝牙技术联盟定义的每一个属性有一个唯一的16位UUID，以代替上面的基本UUID的‘x’部分。例如，心率测量特性使用0X2A37作为它的16位UUID，因此它完整的128位UUID为：

0x00002A37-0000-1000-8000-00805F9B34FB

　　虽然蓝牙技术联盟使用相同的基本UUID，但是16位的UUID足够唯一地识别蓝牙技术联盟所定义的各种属性。蓝牙技术联盟所用的基本UUID不能用于任何定制的属性、服务和特性。对于定制的属性，必须使用另外完整的128位UUID。

　　2.7.2 供应商特定的UUID

　　SoftDevice 根据蓝牙技术联盟定义UUID类似的方式定义UUID：先增加一个特定的基本UUID，再定义一个16位的UUID（类似于一个别名），然后加载在基本UUID之上。这种采用为所有的定制属性定义一个共用的基本UUID的方式使得应用变为更加简单，至少在同一服务中更是如此。

　　使用软件nRFgo Studio非常容易产生一个新的基本UUID： 例如，在LED BUTTON示例中，采用0x0000xxxx-1212-EFDE-1523-785FEABCD123作为基本UUID。

　　蓝牙核心规范没有任何规则或是建议如何对加入基本UUID的16位UUID进行分配，因此你可以按照你的意图来任意分配。例如，在LED BUTTON示例中，0x1523作为服务的UUID，0x1524作为LED特性的UUID，0x1525作为按键状态特性的UUID。

　　2.8 空中操作和性质

　　大部分的空中操作事件都是采用句柄来进行的，因为句柄能够唯一识别各个属性。如何使用特性依据它的性质，特性的性质包括：

1）写

2）没有回应的写

3）读

4）通知

5）指示

　　2.8.1  写和没有回应的写

　　写和没有回应的写，允许GATT客户端写入一个值到GATT服务器的一个特性中。它们之间不同的地方在于：没有回应的写事件，没有任何应用层上的确认或回应。

　　2.8.2  读

　　读性质表明一个GATT客户端可以读取在GATT服务器中特性的值。

　　2.8.3  通知和指示

　　通知和指示性质允许GATT服务器在其某个特性改变的时候对GATT客户端进行提醒，通知和指示之间不同之处在于指示有应用层上的确认，而通知没有。