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藍牙4.1BLE協議棧的結構圖如下：
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PHY(Physical Layer):物理層，藍牙是工作在2.4GHz附近，這是工業、科學、醫療ISM的頻段，免許可證。WIFI也是工作在同一個頻段。藍牙把頻段切分為40個通道，3個廣播通道，37個數據通道，按照一個規律跳頻通信。
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LL(Linker Layer):鏈路層，用於控制設備的射頻狀態，設備將處於五種狀態之一：等待、廣告、掃描、初始化、連接。廣播設備不需要建立連接就可以發送數據，而掃描設備接收廣播設備發送的數據；發起連接的設備通過發送連接請求來回應廣播設備，如果廣播設備接受連接請求，那么廣播設備與發起連接的設備將會進入連接狀態。發起連接的設備稱為主機，接受連接請求的設備稱為從機。
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HCI(Host Controller Interface):主機和控制器就是通過這個接口來進行同學的，通信的介質就是HCI命令。這層在協議棧中是可選的，一些小型終端可能沒有，但是Android設備上肯定有，這層是藍牙上層和芯片的交互必經之路，對於藍牙硬件開發者，這里的log能夠很好的幫助解決問題。
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HOST部分要復雜一些，有鏈路控制和適配層(L2CAP),安全管理(SM)等。其中L2CAP和SM我們知道概念就可以了，這里就不多關注了。我們重點來看屬性協議層，也就是ATT。它是整個BLE通信的基礎。ATT負責數據封裝，向外暴露為"屬性",提供"屬性"的為服務端，獲取"屬性"的為客戶端。ATT是專門為BLE低功耗藍牙而設計的傳輸協議，結構簡單，傳輸數據短(后面會有提及)。
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GATT(Generic Attribute Profile):全稱叫做通用屬性配置文件，是基於ATT做進一步的邏輯封裝，定義數據的交互方式和含義，APP的開發其實就已經接觸到這一層了。GATT按照層級定義了三個非常重要的概念:服務(Service)、特征(Characteristic)、描述(Descripter)。他們之間的關系如下：
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一個Service可以包含若干個Characteristic,一個Characteristic可以包含屬性(properties)和值(value),還可以包含多個descripter。Characteristic實際上具有讀、寫、通知等權限，我們在對一個BLE設備發起連接成功以后，對他進行讀寫，其實就是對Characteristic的讀寫或者訂閱通知。圖中所謂的Profile，實際上是一組服務的集合，這些服務被人組合起來就形成了一個特定的使用場景。比如說，小米手環，里面就有一個計算用戶當前步數的服務。這就是這個Ble可以做的事情，也就是它的profile。
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第5個我們又提到一個BLE設備實際上就是一組Service的集合，那BLE藍牙以什么來標識多個Service呢。答案就是UUID。BLE中的Service，Characteristic，Descripter都是使用UUID來作為唯一標識。所以我們在讀寫BLE藍牙數據時，都要帶上相應的UUID。
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GAP(Generic Access Profile):通用訪問控制配置文件。定義了BLE整個通信過程中的流程，負責處理設備訪問模式和程序，包括設備發現，建立連接，終止連接，初始化安全特性，設備配置。GAP層總是作為下面四種角色之一：（1）廣播者：不可連接的廣播設備。(2）觀察者：掃描設備，但不發起建立連接。（3）外部設備：可連接的廣播設備，可以在單個鏈路層連接中作為從機。（4）集中器：掃描廣播設備並發起連接，可以在單個鏈路層連接中作為主機。