藍牙5 核心規範包含LE和BR/EDR 兩種裝置類型,其中LE主要是設計為低功耗、小資料終端産品。
藍牙5 核心主要包含以下功能:
- 2MSym/s PLY層設計(2M Symbol Rate 實體層)
- LE 信道選擇算法
- LE 安全連接配接
- LE 資料長度擴充
- LE 隐私
- LE LCAP 面向連接配接的信道支援
- LE 鍊路層拓撲結構
- LE Ping
- 從機功能擴充
- 連接配接參數請求
以上功能均在藍牙5 協定棧實作,并且可以選擇編譯。
BLE協定棧基礎

藍牙協定棧包含一個Host和Controller兩個邏輯實體,這種區分從經典藍牙的BR/EDR就存在了,各種功能獨立實作,任務配置檔案和應用相關都在Host的GAP、GATT抽象層。
BLE 工作在無需認證的2.4G免費頻段,該頻段廣泛應用于ISM(工業、科學、醫療)領域。通過跳頻通信實作抗幹擾特性,GFSK調制,采用1Mbps碼元率PHY層設計,可以實作1Mbps波特率通信,而藍牙5 優化的實體層設計可以實作2Mbps的PHY層。
GAP
在Standby狀态,雙方裝置都處于未連接配接狀态,Advertiser嘗試廣播資料,Scanner接收到廣播資料後嘗試進行掃描請求,并且得到掃描回複。此時Scanner産生連接配接意圖,轉變成Initiator發送連接配接請求,成功連接配接後發送廣播的Advertiser作為Master,進行連接配接請求的Initiator成為Slave。
以上狀态機轉變,角色扮演以及中間完成的裝置發現、鍊路建立、鍊路終止均由GAP完成。
HCI
以上我們講解過藍牙系統由Host和Controller兩個邏輯實體組成,他們之間的通信、互動通過HCI标準接口完成,基于該标準接口,Host和Controller可以獨立在兩個MCU實作,通過Uart/SPI等外設完成通信。
L2CAP
邏輯鍊路控制适配協定層由上層服務提供邏輯鍊路層通路和進行端對端的資料通信。
SM
定義了配對和秘鑰配置設定方式,并為協定棧其他層與另一個裝置之間的安全連接配接和資料交換提供服務。
GATT/ATT
GATT負責主從裝置之間的應用資料交換。GATT作為使用的ATT的子流程的一個服務型架構。為主從裝置互動資料提供Profile、Service、Characteristic等概念的抽象、管理。