理解Profiles, Services，Characteristics，UUID等值

今天药忘吃喽~ 2022-06-11 00:58 333阅读 0赞

申明：博文有一部分内容是转载的。

理解协议栈中，Profiles, Services，Characteristics，UUID等值的概念。

在这之前我们得先了解一下一些专业词汇：

1、profile

profile可以理解为一种规范，一个标准的通信协议，它存在于从机中。蓝牙组织规定了一些标准的profile，例如 HID OVER GATT ，防丢器 ，心率计等。每个profile中会包含多个service，每个service代表从机的一种能力。

2、service

service可以理解为一个服务，在ble从机中，通过有多个服务，例如电量信息服务、系统信息服务等，每个service中又包含多个characteristic特征值。每个具体的characteristic特征值才是ble通信的主题。比如当前的电量是80%，所以会通过电量的characteristic特征值存在从机的profile里，这样主机就可以通过这个characteristic来读取80%这个数据

3、characteristic

characteristic特征值，ble主从机的通信均是通过characteristic来实现，可以理解为一个标签，通过这个标签可以获取或者写入想要的内容。

4、UUID

UUID，统一识别码，我们刚才提到的service和characteristic，都需要一个唯一的uuid来标识

整理一下，每个从机都会有一个叫做profile的东西存在，不管是上面的自定义的simpleprofile，还是标准的防丢器profile，他们都是由一些列service组成，然后每个service又包含了多个characteristic，主机和从机之间的通信，均是通过characteristic来实现。

GATT 事务是建立在嵌套的Profiles, Services 和 Characteristics之上的，如下图所示：  
![GattStructure][]

*  Profile Profile 并不是实际存在于 BLE 外设上的，它只是一个被 Bluetooth SIG 或者外设设计者预先定义的 Service 的集合。例如[心率Profile（Heart Rate Profile）][Profile_Heart Rate Profile]就是结合了 Heart Rate Service 和 Device Information Service。所有官方通过 GATT Profile 的列表可以从[这里][Link 1]找到。
 *  Service Service 是把数据分成一个个的独立逻辑项，它包含一个或者多个 Characteristic。每个 Service 有一个 UUID 唯一标识。 UUID 有 16 bit 的，或者 128 bit 的。16 bit 的 UUID 是官方通过认证的，需要花钱购买，128 bit 是自定义的，这个就可以自己随便设置。

官方通过了一些标准 Service，完整列表在[这里][Link 2]。以[Heart Rate Service][]为例，可以看到它的官方通过 16 bit UUID 是 `0x180D`，包含 3 个 Characteristic：Heart Rate Measurement, Body Sensor Location 和 Heart Rate Control Point，并且定义了只有第一个是必须的，它是可选实现的。

*  Characteristic 在 GATT 事务中的最低界别的是 Characteristic，Characteristic 是最小的逻辑数据单元，当然它可能包含一个组关联的数据，例如加速度计的 X/Y/Z 三轴值。

与 Service 类似，每个 Characteristic 用 16 bit 或者 128 bit 的 UUID 唯一标识。你可以免费使用 Bluetooth SIG 官方定义的[标准 Characteristic][Characteristic]，使用官方定义的，可以确保 BLE 的软件和硬件能相互理解。当然，你可以自定义 Characteristic，这样的话，就只有你自己的软件和外设能够相互理解。

举个例子， [ Heart Rate Measurement Characteristic][Heart Rate Measurement Characteristic]，这是上面提到的 Heart Rate Service 必需实现的 Characteristic，它的 UUID 是 0x2A37。它的[数据结构][Link 3]是，开始 8 bit 定义心率数据格式（是UINT8 还是 UINT16？），接下来就是对应格式的实际心率数据。

实际上，和 BLE 外设打交道，主要是通过 Characteristic。你可以从 Characteristic 读取数据，也可以往 Characteristic 写数据。这样就实现了双向的通信。所以你可以自己实现一个类似串口（UART）的 Sevice，这个 Service 中包含两个 Characteristic，一个被配置只读的通道（RX），另一个配置为只写的通道（TX）。

上面这段内容介绍，是网上一名博友介绍的，他介绍的很清楚，但是刚开始接触蓝牙的话，看概念介绍，确实有些抽象，我利用一个软件，BLE TOOL给大家形象的介绍一下Profiles, Services，Characteristics，UUID等值的概念。

1. 打开BLE TOOL工具之后，点击搜索，这个工具会列出当前环境里的蓝牙设备，如果环境里面有蓝牙设备的话，会出现一项蓝牙设备的信息。界面如下，每部分代表的概念，已经在界面中，标的很清楚了。里面有scanRecord,mac地址，蓝牙名称，RSSI值等。

![Center][]

2。点击之后，会出现如下界面，这个界面是给蓝牙设备发送数据的界面。

![Center 1][]

3.点击“选择要写的服务ID”或者“选择要写的/读的”，进入下面界面。

![Center 2][]

4.点击sevices的下拉框，如下界面：

![Center 3][]

[GattStructure]: http://jlog.qiniudn.com/microcontrollers_GattStructure.png
[Profile_Heart Rate Profile]: https://developer.bluetooth.org/TechnologyOverview/Pages/HRP.aspx
[Link 1]: http://developer.bluetooth.org/TechnologyOverview/Pages/Profiles.aspx#GATT
[Link 2]: https://developer.bluetooth.org/gatt/services/Pages/ServicesHome.aspx
[Heart Rate Service]: https://developer.bluetooth.org/gatt/services/Pages/ServiceViewer.aspx?u=org.bluetooth.service.heart_rate.xml
[Characteristic]: https://developer.bluetooth.org/gatt/characteristics/Pages/CharacteristicsHome.aspx
[Heart Rate Measurement Characteristic]: https://developer.bluetooth.org/gatt/characteristics/Pages/CharacteristicViewer.aspx?u=org.bluetooth.characteristic.heart_rate_measurement.xml
[Link 3]: http://lib.csdn.net/base/datastructure
[Center]: /images/20220611/39bc17bb47eb48b1a974a5eada09c1f9.png
[Center 1]: /images/20220611/b6c7f2f831734e6fbe2f2e8ca664f9a6.png
[Center 2]: /images/20220611/79847cd3da0042289bae2040c5fe1261.png
[Center 3]: /images/20220611/b1a5b6e9f3074becac35b61cd0515c3b.png