Bluetooth LE(低功耗蓝牙) - 第五部分

回顾：

在本系列前面的文章中我们完成了发现BLE传感器并与之建立连接。现在只剩下从其中获取数据了，但是这并没有看起来那么简单。在这篇文章中我们将讨论GATT的特点以及如何促进主机与传感器之间的数据交换。

GATT服务器的结构：

在前面的文章看我们了解了传感器包含GATT服务器，我们也已经与GATT建立连接。GATT服务器包含一个或多个GATT服务，不同的GATT服务代表了可以进行交换的不同类型的数据。例如，在SensorTag中有不同的GATT服务分别代表着SensorTag中不同的传感器组件（湿度传感器，气压传感器，等）。

每个GATT服务包含一个或多个GATT特性。一个GATT特性是一个可以通过BLE进行传递的原子数据。一个GATT特性可以包含任意的数据，用一个类型标识符表示任意数据的类型。它也可以包含零个或多个GATT描述符。

GATT描述符包含了关于该GATT特性的原子数据，例如GATT特性值的单位，或者当GATT特征值变化时是否需要通知我们。

总之，GATT服务器可以包含一个或多个GATT服务；每个GATT服务可以包含一个或多个GATT特性；每个GATT特性可包含零个或更多个GATT描述符。

GATT服务、特征以及描述符的一个共同点是他们都是使用一个通用唯一标识符（UUID）标识。正如UUID名称所表现的那样，UUID是一个简单且唯的标识符，用来找到GATT服务、特征以及描述符。

SensorTag的UUIDs可在 GATT服务器参考文档 中找到的。这可能有点令人困惑，但它其实是很简单的。所有的SensorTag UUID 都是基于这种形式：F0000000-0451-4000-B000- 00000000。四个黑体字的数字是不同的GATT服务、特征、描述唯一不一样的地方。如果我们看看下面的湿度传感器，我们可以看到其UUID是为AA20（类型为GATT_PRIMARY_SERVICE_UUID）。此服务的完整的UUID是F000AA20-0451-4000-B000-00000000.

服务有两个特征：

第一个代表着实际的传感器数据，UUID为AA21，转换后完整的UUID为 F000AA21-0451-4000-B000- 00000000。这些数据为4个字节，表示的温度和湿度值：TempLSB:TempMSB:HumidityLSB:HumidityMSB  之后我们将看看该如何解码。该特征有一个描述符（GATT_CLIENT_CHAR_CFG_UUID 条目），在文档中不会有该特征的UUID定义。这是因为这是一个标准的UUID，因为它提供一个公共的功能而被共同使用，就是当该值改变时我们需要被通知到。我们将在后面深入讨论这一点。

第二个特征是一个需要我们设置其为打开状态的标志，UUID为AA22，完整的UUID为 F000AA22-0451-4000-B000- 00000000。还是那句话，我们将在适当的时候看到其使用方法。

我们有必要去解释一些关于UUID以及UUID怎么工作的事情，在某些情况下，他们可能不像在SensorTag上那样作为设备的显著的特征。在许多传感器上可能很多服务都拥有一个共同的UUID和结构，不同的厂商都坚持将执行相同的功能的传感器使用一个标准的GATT服务标准（例如有一个专门的心率仪GATT服务标准等）。Also, it is possible to include GATT service UUIDS in the device discovery phase to only match devices which offer specific services. 。不幸的是，SensorTag不支持这个，所以在这篇教程不涉及这一块。如果你有兴趣的话，可以通过调用 BluetoothAdapter#onStartLeScan() 方法的不同形式来实现。

那么，现在我们知道了服务是如何组织的，我们可以开始读取数据了，是吗？不幸的是，它不是那么简单的。记住，与GATT服务器的连接由两部分组成：传感器上的GATT服务器，和一个本地代理。虽然我们可能知道GATT服务，本地代理不知道，所以我们要让本地代理从传感器中获取其服务列表。这个通过使用 discoverservices() 方法实现：

private BluetoothGattCallback mGattCallback = new BluetoothGattCallback() {
    @Override
    public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt,
        int status, int newState) {
        super.onConnectionStateChange(gatt, status, newState);
        Log.v(TAG, "Connection State Changed: " +
            (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED ?
                "Connected" : "Disconnected"));
        if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
            setState(State.CONNECTED);
            gatt.discoverServices();
        } else {
            setState(State.IDLE);
        }
    }

    @Override
    public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt,
        int status) {
        if(status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
            Log.v(TAG, "onServicesDiscovered: " + status);
        }
    }
}

再次说明，这是一个异步方法，所以我们可以毫无顾虑地在UI线程调用，同时我们需要定义一个合适的回调方法，当服务列表被完整后被调用。比较重要的一点事是要在回调方法中检查状态值，因为有时在搜索服务的过程中会调用相应的回调，但事实上搜索服务已经完成了。所以检查是否为GATT_SUCCESS 状态将确保一旦服务发现完成我们的回调方法只执行一次。

下期预告：

一旦支持的服务被装载到当地的代理，我们就可以访问服务所包含的特征，我们将在本系列文章的总结中讨论这一点。

本文的源代码在这里 可以找到。