公司有需求要做蓝牙BLE传输，经查阅后发现关于BLE开发的知识还真不多。对于BLE开发的同学来说，我的建议是先快速了解一下BLE的基本原理，磨刀不误砍柴工。

什么是BLE

BLE全称Bluetooth Low Energy，即蓝牙低功耗。蓝牙4.0才支持BLE，蓝牙4.0向下兼容，包括传统蓝牙技术、高速技术和低耗能技术三种规格。主要用于手机与周边设备进行通信，当然也可以用于所有BLE设备之间的通信。使用BLE可以实现Android与iOS之间的蓝牙通信，而普通蓝牙却不可以。
BLE利用了许多技术来降低功耗，了解这些技术可以解决许多开发问题。下面分享一下我所了解的知识：

连接间隔

BLE采用可变的连接间隔，也就是两个事件之间的间隔，间隔时间以1.25ms为单位。
当有数据进行传输时，必须要等到下一个事件的发生。所以间隔时间越长，事件发生的频率也就越低，传输速率就越慢，功耗就越低，反之亦然。
当然它也有取值范围，连接间隔的值为6(7.5ms)~3200(4s)。Android手机规定连接参数最小是8，即10毫秒。iOS规定是16，即20毫秒。

数据包长度

BLE数据包的结构跟协议有关，这里就不分析了。
BLE数据包中有效数据的最大长度是27字节，但这27字节指的是BLE底层的协议包格式。
对于profile层的characteristic（后面会讲到），其最大的长度是20字节，也就是每个包最大的长度是20字节。

传输速度

Android的BLE最快传输速度：20Byte/0.01s=2KB/s。
但有个原则：只在必要时（传输较大的数据），才缩短连接间隔。并且当数据传输完毕后，还原连接间隔。
因为缩短间隔会增大功耗，降低电池使用寿命。

组网方式

蓝牙系统采用一种灵活的无基站的组网方式，使得一个蓝牙设备可同时与7个其它的蓝牙设备相连接。蓝牙系统的网络结构的拓扑结构有两种形式：微微网（piconet）和分布式网络（Scatternet）。
一个蓝牙网络由一个主设备和一个或多个从属设备组成，它们都与主设备的时间和跳频模式同步（以主设备的时钟和蓝牙设备的地址为准）。每个独立的同步蓝牙网络就被称为一个微微网（piconet），有一个主设备单元和最多7个从设备单元。
所以BLE支持两种角色，主设备（Master）和从设备（Slave）。Master可以同时与多个设备通信；Slave只能和一个Master通信。

BLE通信协议-GATT

GATT协议结构

BLE技术是基于GATT进行通信的，GATT(Generic Attribute Profile)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：

结构的组成：

每个BLE设备由多个Profile（GATT）组成
每个Profile由多个的Service服务组成
每个Service由多个Characteristic特征组成
每个Characteristic由一个Value值和多个Descriptor描述组成

结构的用途：

Service用于数据的分类
Characteristic用于存放属性
Value是Characteristic的属性值。而Descriptor则是对Value不同角度的描述和说明，所以有多个Descriptor

GATT基础知识

GATT通信的双方是C/S关系。外设作为 GATT 服务端（Server），它维持了 ATT 的查找表以及 service 和 characteristic 的定义。中心设备是 GATT 客户端（Client），它向 Server 发起请求。需要注意的是，所有的通信事件，都是由客户端（也叫主设备，Master）发起，并且接收服务端（也叫从设备，Slave）的响应。
GATT连接是独占的。也就是一个BLE外设同时只能被一个中心设备连接。一旦外设被连接，它就会马上停止广播，这样它就对其他设备不可见了。当设备断开，它又开始广播。
Service、Characteristic和Descriptor均有一个唯一的UUID标识，UUID既有16位的也有128位的。16位的UUID是经过蓝牙组织认证的，是需要购买的，而128位的UUID则可以自定义，当然也有许多通用的UUID。

小结

如果开发BLE的兄弟们直接去看官方Demo，肯定会有许多疑问。比如，这个方法什么时候回调、那个变量是干什么用的。希望开发者先通过本文了解一下BLE的工作流程，再着手撸代码，许多问题就会迎刃而解。

本文参考了以下文章，在此向作者致谢：
http://www.race604.com/gatt-profile-intro/
http://blog.csdn.net/yueqian_scut/article/details/51494384
http://www.jianshu.com/p/29a730795294

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