現在低功耗藍牙（BLE）連接配接都是建立在 GATT (Generic Attribute Profile) 協定之上。GATT 是一個在藍牙連接配接之上的發送和接收很短的資料段的通用規範，這些很短的資料段被稱為屬性（Attribute）。
詳細介紹 GATT 之前，需要了解 GAP（Generic Access Profile），它用來控制裝置連接配接和廣播。GAP 使你的裝置被其他裝置可見，并決定了你的裝置是否可以或者怎樣與合同裝置進行互動。例如 Beacon 裝置就隻是向外廣播，不支援連接配接，小米手環等裝置就可以與中心裝置連接配接。
GAP 給裝置定義了若幹角色，其中主要的兩個是：外圍裝置（Peripheral）和中心裝置（Central）。
外圍裝置：這一般就是非常小或者簡單的低功耗裝置，用來提供資料，并連接配接到一個更加相對強大的中心裝置。例如小米手環。
中心裝置：中心裝置相對比較強大，用來連接配接其他外圍裝置。例如手機等。
在 GAP 中外圍裝置通過兩種方式向外廣播資料：Advertising Data Payload（廣播資料）和 Scan Response Data Payload（掃描回複），每種資料最長可以包含 31 byte。這裡廣播資料是必需的，因為外設必需不停的向外廣播，讓中心裝置知道它的存在。掃描回複是可選的，中心裝置可以向外設請求掃描回複，這裡包含一些裝置額外的資訊，例如裝置的名字。
GAP 的廣播工作流程如下圖所示。
從圖中我們可以清晰看出廣播資料和掃描回複資料是怎麼工作的。外圍裝置會設定一個廣播間隔，每個廣播間隔中，它會重新發送自己的廣播資料。廣播間隔越長，越省電，同時也不太容易掃描到。
大部分情況下，外設通過廣播自己來讓中心裝置發現自己，并建立 GATT 連接配接，進而進行更多的資料交換。也有些情況是不需要連接配接的，隻要外設廣播自己的資料即可。用這種方式主要目的是讓外圍裝置，把自己的資訊發送給多個中心裝置。因為基于 GATT 連接配接的方式，隻能是一個外設連接配接一個中心裝置。使用廣播這種方式最典型的應用就是蘋果的 iBeacon。廣播工作模式下的網絡拓撲圖如下：
GATT 的全名是 Generic Attribute Profile（姑且翻譯成：普通屬性協定），它定義兩個 BLE 裝置通過叫做 Service 和 Characteristic 的東西進行通信。GATT 就是使用了 ATT（Attribute Protocol）協定，ATT 協定把 Service, Characteristic 以及對應的資料儲存在一個查找表中，此查找表使用 16 bit ID 作為每一項的索引。
一旦兩個裝置建立起了連接配接，GATT 就開始起作用了，這也意味着，你必需完成前面的 GAP 協定。這裡需要說明的是，GATT 連接配接，必需先經過 GAP 協定。實際上，在 Android 開發中，可以直接使用裝置的 MAC 位址，發起連接配接，可以不經過掃描的步驟。這并不意味不需要經過 GAP，實際上在晶片級别已經給你做好了，藍牙晶片發起連接配接，總是先掃描裝置，掃描到了才會發起連接配接。
GATT 連接配接需要特别注意的是：GATT 連接配接是獨占的。也就是一個 BLE 外設同時隻能被一個中心裝置連接配接。一旦外設被連接配接，它就會馬上停止廣播，這樣它就對其他裝置不可見了。當裝置斷開，它又開始廣播。
中心裝置和外設需要雙向通信的話，唯一的方式就是建立 GATT 連接配接。
下圖展示了 GATT 連接配接網絡拓撲結構。這裡很清楚的顯示，一個外設隻能連接配接一個中心裝置，而一個中心裝置可以連接配接多個外設。
一旦建立起了連接配接，通信就是雙向的了，對比前面的 GAP 廣播的網絡拓撲，GAP 通信是單向的。如果你要讓兩個裝置外設能通信，就隻能通過中心裝置中轉。
GATT 通信的雙方是 C/S 關系。外設作為 GATT 服務端（Server），它維持了 ATT 的查找表以及 service 和 characteristic 的定義。中心裝置是 GATT 用戶端（Client），它向 Server 發起請求。需要注意的是，所有的通信事件，都是由用戶端（也叫主裝置，Master）發起，并且接收服務端（也叫從裝置，Slave）的響應。
一旦連接配接建立，外設将會給中心裝置建議一個連接配接間隔（Connection Interval）,這樣，中心裝置就會在每個連接配接間隔嘗試去重新連接配接，檢查是否有新的資料。但是，這個連接配接間隔隻是一個建議，你的中心裝置可能并不會嚴格按照這個間隔來執行，例如你的中心裝置正在忙于連接配接其他的外設，或者中心裝置資源太忙。
下圖展示一個外設（GATT 服務端）和中心裝置（GATT 用戶端）之間的資料交換流程，可以看到的是，每次都是主裝置發起請求：
GATT 事務是建立在嵌套的 Profiles, Services 和 Characteristics 之上的的，如下圖所示：
2、Service 是把資料分成一個個的獨立邏輯項，它包含一個或者多個 Characteristic。每個 Service 有一個 UUID 唯一辨別。 UUID 有 16 bit 的，或者 128 bit 的。16 bit 的 UUID 是官方通過認證的，需要花錢購買，128 bit 是自定義的，這個就可以自己随便設定。
3、Characteristic 是在 GATT 事務中的最低界别的，Characteristic 是最小的邏輯資料單元，當然它可能包含一組關聯的資料，例如加速度計的 X/Y/Z 三軸值。
實際上，和 BLE 外設打交道，主要是通過 Characteristic。你可以從 Characteristic 讀取資料，也可以往 Characteristic 寫資料。這樣就實作了雙向的通信。是以你可以自己實作一個類似序列槽（UART）的 Sevice，這個 Service 中包含兩個 Characteristic，一個被配置隻讀的通道（RX），另一個配置為隻寫的通道（TX）。
Bluetooth SIG 官方文檔
<a href="https://www.bluetooth.org/en-us/specification/adopted-specifications">藍牙核心協定文檔</a>
<a href="https://developer.bluetooth.org/Pages/default.aspx">Bluetooth Developer Portal</a>
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