GATT简单学习笔记

参考
【 https://blog.csdn.net/utadalight/article/details/80039022 】
【 https://www.cnblogs.com/hzl6255/p/4141505.html 】
【 https://blog.csdn.net/yueqian_scut/article/details/50752314 】
【 http://leconiot.com/download/cc2640r2f/ble_stack_app/stack/gatt/gatt.html 】
有大量删改。

什么是Attribute protocol

简单来说，这个协议就是用来给Server和Client进行通信的协议。Server端保存有一个类似“属性数据库”的东西，包含了一系列的属性及其特性。而Client端可以通过ATT协议从Server端获取这些属性。再具体一些，Client可以查询（Discover）、读取（read）甚至配置（write）Server中保存的属性。通常是在配置之后，Server端可以实时的告知Client端属性值的变化。通知可以是无需Client应答的（notification），也可以是需要Client响应的（indication）。

Attribute介绍

server端保存了一系列的attribute，这些attribute由四个基本元素组成：
attribute handle    attribute type    attribute value    attribute permissions

Attribute handle其实就是一个属性在server端的索引。它对每个属性来说都是唯一的，不可有重复的值，否则Client端无法准确定位到某一个属性。Handle的范围是 [0x0001, 0xFFFF)。

Attribute type是属性的类型，ATT中使用一个（16/128bits）的UUID来表示。在使用过程中，为了提高效率，使用的是16-bits Attribute UUID。

128-bit UUID = 16-bit Attribute UUID*2^96 + Bluetooth_Base_UUID
Bluetooth_Base_UUID = 00000000-0000-1000-8000-00805F9B34FB

更简单的办法如下(xxxx代表十六进制的16-bit UUID)
0000xxxx-0000-1000-8000-00805F9B34FB

Attribute value是一个属性的值。

Attribute permissions描述了一个属性的访问权限，包括
read   write   encryption   authentication   authorization
比较特殊的是，这些权限由上层定义，对于ATT来说却是不可见的，Client无法获取到Server中属性的permissions。
以上结构，可以Generic Attribute Profile(GATT Profile)当中的图来诠释：

GATT介绍

GATT(Generic Attribute Profile)描述了一种使用ATT的服务框架。该框架定义了服务(Server)和服务属性(characteristic)的过程(Procedure)及格式。
Procedure定义了characteristic的发现、读、写、通知(Notifing)、指示(Indicating)及配置characteristic的广播。
GATT可以配置为如下两种角色(Role)：
– Client : 命令、请求发起方
– Server : 命令、请求接收方

GATT Profile Hierarchy

GATT指定了数据交互的结构(Structure)；这个结构体定义了一些基本元素，如Service、Characteristic，这些元素存在于Attribute中。如下图所示：

GATT中最上层是Profile，Profile由一个或多个服务(Service)组成，服务是由Characteristics组成，或是其他服务的引用(Reference)，Characteristic包含一个值(Value)，可能包含该Value的相关信息。

一个或者多个Characteristic组成一个Service，一个多个Service组成Profile，Characteristic又由多个Attributes组成，每个Attribute由包含 Handle、Type、Permissions三个属性。
Characteristic包含以下4个Attributes：
Characteristic Value（特征值）用于characteristic的值
Characteristic Declaration（特征声明）存储特征值的属性，位置和类型的描述符
Client Characteristic Configuration（客户端特征配置） 允许GATT服务器配置要通知的特性（异步发送消息）或指示的配置（与确认异步发送消息）
Characteristic User Description（特征用户描述）描述特征的ASCII字符串

以上的每个Attributes 又由以下元素组成。
Handle（句柄）表中属性的索引（每个属性都有一个唯一的句柄）
Type（类型）指示属性数据表示什么（称为UUID [通用唯一标识符]）
Permissions（权限）强制GATT客户端设备如何以及如何访问属性的值

Service概念介绍

Service是[数据]和与之关联的[完成某个特定功能的行为]/[特性]的集合
在GATT中，一个服务由服务定义(Service Defintion)来实现。
一个服务定义可能包含引用服务(Reference Service)、强制Characteristic和可选Characteristic。
为了实现旧版本的兼容，新版本中服务定义只能增加新的引用服务或可选Characteristic，新版本中的服务定义禁止从旧的服务定义中改变行为。
Server有两类：
– Primary Service : 拥有基本功能的服务,可被其他服务包含,可以通过Primary Service Discovery过程来发现
– Secondary Service : 仅用来被Primary/Other Secondary Service、高层协议引用的服务

Included Service概念介绍

一个Included Service是一种引用已存在服务的方法，具体办法为在服务定义的开始加上Included Service的引用，这样整个Included Service定义成为新服务定义的一部分。

Characteristic概念介绍

Characteristic由Characteristic Definition定义，包含一个Characteristic声明、Characteristic属性、值、值的描述(Optional）。

Characteristic Declaration：

Characteristic Value Declaration：