蓝牙的 GATT（Generic Attribute Profile） 是蓝牙低功耗（Bluetooth Low Energy，简称BLE）协议栈中的一个核心协议，用于定义设备如何通过蓝牙进行数据传输和交互。GATT 是基于 ATT（Attribute Protocol） 的一个高层协议，它提供了一种标准化的方式来组织和访问设备上的数据。

GATT 的核心概念

1. 服务（Service）：

   • 服务是一个逻辑分组，包含一组相关的特性（Characteristic）。
   • 每个服务都有一个唯一的 UUID（Universally Unique Identifier）来标识它。
   • 例如，心率监测服务（Heart Rate Service）是一个常见的服务，用于传输心率数据。

2. 特性（Characteristic）：

   • 特性是服务中的具体数据项，表示一个具体的值。
   • 每个特性都有一个唯一的 UUID，并且可以包含一个或多个描述符（Descriptor）。
   • 例如，心率监测服务中的“心率测量”特性，用于传输实时心率值。

3. 描述符（Descriptor）：

   • 描述符是特性值的附加信息，用于描述特性值的用途或格式。
   • 例如，特性值的单位、数据格式等。

4. 属性（Attribute）：

   • 属性是 GATT 中的最小数据单元，可以是服务、特性或描述符。
   • 每个属性都有一个唯一的句柄（Handle），用于标识它。

GATT 的工作原理

GATT 通信通常涉及两个角色：

• GATT 服务器（GATT Server）：提供数据的设备（通常是传感器或外围设备）。
• GATT 客户端（GATT Client）：请求和访问数据的设备（通常是智能手机或中央设备）。

通信流程：

1. 发现服务（Discover Services）：

   • 客户端请求服务器列出所有可用的服务。

2. 发现特性（Discover Characteristics）：

   • 客户端请求服务器列出某个服务中的所有特性。

3. 读取特性值（Read Characteristic Value）：

   • 客户端读取某个特性的当前值。

4. 写入特性值（Write Characteristic Value）：

   • 客户端修改某个特性的值。

5. 通知和指示（Notification 和 Indication）：

   • 服务器可以主动向客户端发送特性值的更新（通知）或等待客户端确认后发送（指示）。

GATT 的应用示例

1. 心率监测：

   • 服务：心率监测服务。
   • 特性：心率测量、体感位置等。
   • 描述符：心率单位（如 BPM）。

2. 设备信息：

   • 服务：设备信息服务。
   • 特性：制造商名称、型号、硬件版本等。

3. 环境传感器：

   • 服务：环境传感器服务。
   • 特性：温度、湿度、压力等。

GATT 的特点

1. 灵活性：

   • GATT 允许开发者自定义服务和特性，以满足特定需求。

2. 标准化：

   • 蓝牙 SIG（Special Interest Group）定义了许多标准服务（如心率服务、电池服务等），便于设备间互操作。

3. 低功耗：

   • GATT 是蓝牙低功耗协议的一部分，适合电池供电设备。

4. 事件驱动：

   • 服务器可以主动向客户端发送数据（如通知），无需客户端频繁轮询。

总结

GATT 是蓝牙低功耗通信的核心协议，它通过服务、特性和描述符的层次结构，提供了一种标准化的方式来组织和访问设备上的数据。GATT 的灵活性和标准化特性使其成为物联网设备（如传感器、可穿戴设备等）通信的首选协议。