关于BLE需要知道的

蓝牙（ Bluetooth® ） 是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和个人域网之间的短距离数据交换。如今蓝牙由蓝牙技术联盟（Bluetooth Special Interest Group，简称SIG）管理，负责监督蓝牙规范的开发，管理认证项目，并维护商标权益，制造商的设备也必须符合蓝牙技术联盟的标准才能以“蓝牙设备”的名义进入市场。

泛指支持蓝牙协议在4.0以下的模块，一般用于数据量比较大的传输，如：语音、音乐等。经典蓝牙模块多用在蓝牙音频模块，因为音频需要大码流的数据传输，更适合使用经典蓝牙。

BLE(Bluetooth Low Energy，低功耗蓝牙) 是对传统蓝牙技术的补充。尽管BLE和传统蓝牙都称之为蓝牙标准，且共享射频，但是BLE是一个完全不一样的技术。

BLE不具备和传统蓝牙的兼容性。它是专为小数据率、离散传输的应用而设计的。

蓝牙的波段为2400-2483.5MHz。这是全球范围内无需取得执照（但并非无管制的）的 2.4 GHz 短距离无线电频段。

蓝牙使用跳频技术，将传输的数据分割成数据包，通过79个指定的蓝牙频道分别传输数据包，每个频道的频宽为1 MHz。蓝牙4.0之后使用2 MHz 间距，可容纳40个频道。第一个频道始于2402 MHz，每1 MHz一个频道，至2480 MHz。

高斯频移键控（GFSK）是最初也是唯一可用的调制方案。运行GFSK的设备可以以基础速率（BR）运行，瞬时速率可达1 Mbit/s；增强数据率（EDR）可达2 和 3 Mbit/s。

在蓝牙无线技术中，两种模式（BR和EDR）的结合统称为“BR/EDR射频”。

基本速率：配置文件可确保不同生产商的产品之间具备互 *** 作性，这是蓝牙技术的另一重要特点。

增强数据率：从蓝牙2.1版中增强了短射程无线技术，令蓝牙设备的连接更加容易，只要开启设备并从菜单中选择添加即可完成连接，之后设备将会自动搜索并自动连接。

此项特点带来的优势：

Bluetooth Smart 是2010年推出的一项创新技术，这个特征是以蓝牙核心规格4.0版首次推出，是蓝牙低功耗BLE的品牌名称。

Bluetooth Smart不仅具备低耗能的特点，它还适合应用创建。能耗较低是因为它使用的电能远远少于其它无线技术。适合应用创建，是因为采用这项技术创建适合于蓝牙智能传感器的应用成本较低，并可灵活选择开发结构。

Bluetooth Smart的吞吐量约为1 Mbps (具体还取决于应用场景)。蓝牙BR/EDR的吞吐量大于2Mbps，适合高品质音频位流，或其它需要保持连接状态的更高带宽的应用。

Bluetooth Smart技术特点：

Bluetooth Smart 设备主要应用于智能电子产品中，包括心率监测仪器、体温计、血糖仪、智能穿戴设备、胎压监测和电子烟等。

官方还有 Bluetooth Smart Ready 商标，为双模式射频，表示其同时支持传统蓝牙无线连接和新蓝牙低耗能连接。包括手机、平板电脑、个人电脑、机顶盒及电视机等处于消费者互联世界核心的电子设备，这些设备可有效地接受传统蓝 牙产品和未来推出的蓝牙设备以及BluetoothSmart设备发送的数据并传送至应用软件，从而将数据转换为有用的信息。

目前所有的低功耗应用的相关配置都是基于它而来的，这个配置描述了蓝牙设备具体是如何工作的。

Descriptor：描述Characteristic中的值（值的范围，值的单位，或者其他描述性信息）

提供数据的蓝牙设备向外开放一个Service(以UUID区分，SIG已有 定义 )，服务中有一组Characteristic供其他连接的设备读写。

需要获取数据的设备(Client)连接到提供数据的设备(Server)，获取Server提供的服务，然后就可以读写服务中Characteristic的值。Client也可以使能Characteristic的通知，每当Characteristic变化时，Client会接收到通知。

中央设备（Central）和外围设备（Peripheral）区分的标准是是否可以发起连接。中央角色的设备可以向外围设备发起连接，允许设备同时支持两种模式。Bluetooth Smart 4.1开始支持双重模式。

配对对于蓝牙BR/EDR是强制性的，而对于Bluetooth Smart则是选择性的。通常情况下，如果音频设备（如耳机）支持蓝牙4.x，则兼容4.x BR/EDR的规格，而不兼容Bluetooth Smart。也就是说一般蓝牙耳机都要配对后使用。

常规的连接流程是：

注意：外围设备只允许被一个设备连接，中央设备可以连接有限多个外围设备

Server和Client区分是：提供数据作为Server，消费数据作为Client。

标准中Central和Peripheral都可以作为Server/Client。但是一般是外围设备做Server，中心设备做Client。连接后Client即可从Server端获取数据。

为随时可以接受连接请求，Server端启动后就会开放一个GattServer。

数据交换流程：

注意：

基于Android写了一个Demo，用手机连接一个手表(可移植到手机)，然后点击手表应用时发送一个消息给手机。有兴趣的可以看一下：

Android4.3 规范了BLE的API，但是直到目前的4.4，还有些功能不完善。

在BLE协议中，有两个角色，周边（Periphery）和中央（Central）；周边是数据提供者，中央是数据使用/处理者；在iOS SDK里面，可以把一个iOS设备作为一个周边，也可以作为一个中央；但是在Android SDK里面，直到目前最新的Android4.4.2，Android手机只能作为中央来使用和处理数据；那数据从哪儿来？从BLE设备来，现在的很多可穿戴设备都是用BLE来提供数据的。

一个中央可以同时连接多个周边，但是一个周边某一时刻只能连接一个中央。

大概了解了概念后，看看Android BLE SDK的四个关键类（class）：

a) BluetoothGattServer作为周边来提供数据；BluetoothGattServerCallback返回周边的状态。

b) BluetoothGatt作为中央来使用和处理数据；BluetoothGattCallback返回中央的状态和周边提供的数据。

因为我们讨论的是Android的BLE SDK，下面所有的BluetoothGattServer代表周边，BluetoothGatt代表中央。

一.创建一个周边（虽然目前周边API在Android手机上不工作，但还是看看）

a）先看看周边用到的class，蓝色椭圆

b）说明：

每一个周边BluetoothGattServer，包含多个服务Service，每一个Service包含多个特征Characteristic。

1.new一个特征：character = new BluetoothGattCharacteristic(

UUID.fromString(characteristicUUID),

BluetoothGattCharacteristic.PROPERTY_NOTIFY,

BluetoothGattCharacteristic.PERMISSION_READ)

2.new一个服务：service = new BluetoothGattService(UUID.fromString(serviceUUID),

BluetoothGattService.SERVICE_TYPE_PRIMARY)

3.把特征添加到服务：service.addCharacteristic(character)

4.获取BluetoothManager：manager = (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE)

5.获取/打开周边：BluetoothGattServer server = manager.openGattServer(this,

new BluetoothGattServerCallback(){...})

6.把service添加到周边：server.addService(service)

7.开始广播service：Google还没有广播Service的API，等吧！！！！！所以目前我们还不能让一个Android手机作为周边来提供数据。

二.创建一个中央（这次不会让你失望，可以成功创建并且连接到周边的）

a）先看看中央用到的class，蓝色椭圆

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