BLE中的数据交换

概述

我们会详细讲解GATT的基本概念、服务与特征的组织结构、数据表示方法，以及常见的数据交互流程。随后，通过实际练习让你动手实现蓝牙LE环境下的数据收发能力和自定义服务。]

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学习目标

• 理解GATT服务和特征的基本原理与结构

• 掌握蓝牙LE下数据交换的核心机制

• 学会配置和管理自定义GATT服务与特征

• 通过编程操作实现两设备间的数据交互

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GATT操作

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服务器可以主动将数据发送给客户端，也可以由客户端主动“轮询”获取。客户端要想准确请求数据，首先要知道GATT服务器都有哪些服务和特征。因此，客户端在连接刚建立时，会率先执行“服务发现”步骤，以获知服务端有哪些服务和特征，然后才执行后续的数据读取/写入/订阅等操作。

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定义

• 服务发现（Service discovery）：指GATT客户端遍历GATT服务器Attribute表，发现其中所有服务与特征的流程。

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数据访问

GATT通信基于客户端-服务器架构，服务端持有所有数据，可以主动推送，也可以等待客户端请求。GATT操作可分为“客户端发起”与“服务器发起”两大类。

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客户端发起的操作

客户端发起指GATT客户端主动向服务器请求数据，可包括读取或写入目标Attribute。写入又分为带/不带服务器响应两种。

• 读取（Read）：客户端向服务器发送读取请求，服务器返回目标Attribute的当前值。

• 写入（Write）：客户端向服务器发送写入请求，并提供目标格式的数据，服务器接受后会回写确认响应。

• 无响应写入（Write without response）：如功能开启，客户端可无需等待确认直接写数据给服务器，适合需要高频、低延迟的场景。

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服务器发起的操作

GATT服务器还可以主动向客户端推送信息（无需请求）。属于这种操作的有通知（Notify）和指示（Indicate）。

详细练习见本课练习2。

• 通知（Notify）：服务器自动将某个Attribute当前值推送给客户端，无需客户端主动请求。这在如传感器采集数据变化等主动告知场景很常见。通知不要求客户端确认或回复。

• 指示（Indicate）：与通知类似，也是服务器自动推送数据，但要求客户端必须返回确认（Acknowledgement）。因需要确认机制，每个连接间隔只能有一次指示，速度低于通知。

注意，这类服务器发起的操作尽管数据来自服务器，但前提是客户端必须先订阅该特征并允许通知/指示（通过写Client Characteristic Configuration Descriptor）；具体细节在后续内容中讲解。