通常在了解一點藍牙的朋友看來，往往將BLE等同於藍牙4.0，其實不然。
藍牙4.0是協議，4.0是協議版本號，藍牙4.0是2010年6月由SIG（Special Interest Group）發布的藍牙標準，它有2種模式：
BLE（Bluetooth low energy）只能與4.0協議設備通信，適應節能且僅收發少量數據的設備（如家用電子）；
BR/EDR（Basic Rate / Enhanced Data Rate），向下兼容（能與3.0/2.1/2.0通信），適應收發數據較多的設備（如耳機）。這個模式常常也有人稱之為「傳統藍牙」或「經典藍牙」。
可以這樣理解，藍牙4.0協議包含BLE，BLE隸屬於藍牙4.0協議的一部分
2. BLE和雙模藍牙的概念Bluetooth Low Energy (也被稱為Bluetooth 4.0、BLE、BTLE)，下面記作BLE，是使用2.4GHz的無線短距離無線通信標準。 迄今為止，雖然高速藍牙已經實現，但BLE在通訊速度上比較普通，主要強調一個紐扣電池能夠工作幾年的這種省電性能。
設備端和主機端使用GATT(Generic ATTribute) profile進行通信。 如果你聽到GATT這個名詞，就可以將其想成使用BLE，這沒什麼問題。
由於與傳統藍牙不兼容，在主機端，和藍牙3.0合併做為雙模，實現成兩者都可以使用的情況比較多。
3. BLE藍牙架構圖(了解)最上面綠色的部分是應用層，主要是gatt和att我們可以把它看作是同一層。
sm是安全管理層，負責管理安全。
最下面link layer層和phy層基本上就是一些rf的處理。
GATT已經成為BLE通信的規定，每一個設備中存在很多的「service」(服務)，service中還包含有多個「Characteristic」（特徵值）。
在藍牙實際數據交換中，就是通過讀寫這些「Characteristic」來實現的。
每個characteristic的值可以在不加密的狀態下讀寫，但配對的操作是加密的。 還有當characteristic的值已改變時，可接收通知（notify）。關於通知的概念請見下面小節.
5. UUID服務和characteristic是通過UUID來進行識別的。
UUID是32位的，但那些被藍牙技術聯盟的標準中定義的UUID是以四個數字來表示的。UUID既有16位的也有128位的，我們需要了解的是16位的UUID是經過藍牙組織認證的，是需要購買的，當然也有一些通用的16位UUID。
UUID：由藍牙設備廠商提供的UUID，UUID是在硬體編程裡已經確定了的，想要操作特定的服務、特徵值都需要通過UUID來找。
6. notify通知的概念如果主機的一個特徵值characteristic發生改變, 可以使用通知notify來告訴客戶端. 這是伺服器主動給客戶端發的信息, 並非是響應客戶端的請求.
這樣做有很多好處, 比如ESP32採集到了溫度的變化, 可以將數據寫入對應的特徵值characteristic,然後notify通知客戶端.
我們創建特徵值時, 把它規定為通知類型, 當這個特徵值發生變化時,可以通知客戶端,像這樣:
pCharacteristic = pService->createCharacteristic(CHARACTERISTIC_UUID_TX, BLECharacteristic::PROPERTY_NOTIFY); //創建一個(讀)特徵值, 它是通知下發類型的特徵值其實客戶端可以不接受伺服器發送的notify,方法是修改自己的Descriptor. BLE伺服器看到你對自己的描述中標識了不想接收notify,也就不會再給你發了.詳見下面的視頻.
7. write寫入的概念我們可以把特徵值定為寫入類型, 這樣客戶端可以給我們寫入, 觸發寫入回調函數
BLECharacteristic *pCharacteristic = pService->createCharacteristic(CHARACTERISTIC_UUID_RX, BLECharacteristic::PROPERTY_WRITE);//創建一個(寫)特徵, 它是寫入類型的特徵值 pCharacteristic->setCallbacks(new MyCallbacks()); //為特徵添加一個回調除了通知和寫入, 還有好幾種特徵值類型, 請後續了解
其實BLE理論非常複雜,但我們理解到這個程度即可.附上一個幫助我們理解的視頻:
二. ESP32 arduino 藍牙BLE通訊的實現1. 思路
https://www.bilibili.com/video/bv17v41117sq把藍牙設備看作伺服器, 把手機看作一個客戶端, 客戶端可以給伺服器發送數據, 伺服器可以給客戶端下發通知
實現思路:
創建BLE設備 BLEDevice::init(ble_name);創建BLE伺服器 BLEServer *pServer = BLEDevice::createServer();創建若干服務 BLEService *pService = pServer->createService(SERVICE_UUID);創建服務的特徵值下面的例子中, 我們創建了一個叫做pService 的服務, 這個服務其實是為了模擬串口
為了實現"串口",我們在這個服務下添加了兩個特徵值, 一個是TX. 一個是RX.#include <Arduino.h>#include <BLEDevice.h>#include <BLEServer.h>#include <BLEUtils.h>#include <BLE2902.h>#include <String.h>BLECharacteristic *pCharacteristic; //創建一個BLE特性pCharacteristicbool deviceConnected = false; //連接否標誌位uint8_t txValue = 0; //TX的值long lastMsg = 0; //存放時間的變量String rxload = "BlackWalnutLabs"; //RX的預置值#define SERVICE_UUID "6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E" // UART service UUID#define CHARACTERISTIC_UUID_RX "6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"#define CHARACTERISTIC_UUID_TX "6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"//伺服器回調class MyServerCallbacks : public BLEServerCallbacks{ void onConnect(BLEServer *pServer) { deviceConnected = true; }; void onDisconnect(BLEServer *pServer) { deviceConnected = false; }};//特性回調class MyCallbacks : public BLECharacteristicCallbacks{ void onWrite(BLECharacteristic *pCharacteristic) { std::string rxValue = pCharacteristic->getValue(); if (rxValue.length() > 0) { rxload = ""; for (int i = 0; i < rxValue.length(); i++) { rxload += (char)rxValue[i]; Serial.print(rxValue[i]); } Serial.println(""); } }};void setupBLE(String BLEName){ const char *ble_name = BLEName.c_str(); //將傳入的BLE的名字轉換為指針 BLEDevice::init(ble_name); //初始化一個藍牙設備 BLEServer *pServer = BLEDevice::createServer(); // 創建一個藍牙伺服器 pServer->setCallbacks(new MyServerCallbacks()); //伺服器回調函數設置為MyServerCallbacks BLEService *pService = pServer->createService(SERVICE_UUID); //創建一個BLE服務 pCharacteristic = pService->createCharacteristic(CHARACTERISTIC_UUID_TX, BLECharacteristic::PROPERTY_NOTIFY); //創建一個(讀)特徵值 類型是通知 pCharacteristic->addDescriptor(new BLE2902());//為特徵添加一個描述 BLECharacteristic *pCharacteristic = pService->createCharacteristic(CHARACTERISTIC_UUID_RX, BLECharacteristic::PROPERTY_WRITE); //創建一個(寫)特徵 類型是寫入 pCharacteristic->setCallbacks(new MyCallbacks());//為特徵添加一個回調 pService->start(); //開啟服務 pServer->getAdvertising()->start(); //伺服器開始廣播 Serial.println("Waiting a client connection to notify...");}void setup(){ Serial.begin(115200); setupBLE("ESP32BLE"); //設置藍牙名稱}void loop(){ long now = millis(); //記錄當前時間 if (now - lastMsg > 1000) { //每隔1秒發一次信號 if (deviceConnected && rxload.length() > 0) { String str = rxload; if (str=="10086\r\n") { const char *newValue = str.c_str(); pCharacteristic->setValue(newValue); pCharacteristic->notify(); } } lastMsg = now; //刷新上一次發送數據的時間 }}