BLE ATT, GATT protocol 解析

GATT，也就是 Generic Attribute Profile 的縮寫，是 Bluetooth Low Energy 裝置用來傳送資料的 protocol，它包含了所謂 Service 和 Characteristics 的概念在其中，並且建構在 Attribute Protocol(ATT) 的 protocol 之上

Attribute Protocol

ATT 定義了名為 Attribute 的結構，包含三個元素

• 16-bits handle
• UUID(官方已有定義的為16-bits, 自定義的為 128-bits) 定義了 attribute type
• Attribute value, 就是一 byte array, 其意義由 UUID 決定

ATT 單只是定義了這個結構，並未定義任何 UUID，這留給 GATT 來定義. 結構中 value 的長度取決於 UUID，傳送資料時並不會包含 value 的長度訊息

ATT server 維護 Attribute 資訊，ATT client 則否

Generic Attribute Profile

GATT 定義了許多的 Attribute，並且提出了 Service 和 Characteristics 的概念，由 Attribute 組成 Characteristics，再由多個 Characteristics 組成 Service，多個 Service 則組成 Profile

之前提到 ATT server 維護 Attribute 資訊，當 BLE 裝置連上後，可以跟 server 查詢其上面所有的 Attribute，client 可以得到一個 Attribute 列表

GATT 定義了一個 Service 總是從 UUID 0x2800 開始的，從 0x2800 開始的所有 Attribute 都屬於該 service，直到下一個 0x2800 為止

0x2800 除了表示 Service 的起點，這個 Attribute 的 value 也定義了該 Service 是哪種 Service，例如 value = 0x180D 的話就表示這是一個 Heart Rate Service

一個 Service 總是包含了一個以上的 Characteristics，GATT 也定義了特定的 Attribute 來表示 Service 中有哪些 Characteristics

UUID = 0x2803 的 Attribute 表示這個 Service 有一個 Characteristic，而是甚麼 Characteristics，它的值又在哪邊，則寫在此 Attribute 的 value 中，如上圖所示，第二列表示 Heart Rate Service 有一個 Characteristic，這個 Characteristic 的值在 Handle = 0x000E，UUID = 0x2A37 的 Attribute 中，也就是第三列，UUID 0x2A37 也是 BLE 標準預定義好的，表示 Heart Rate Measurement Characteristic，所以，實際上最少會用兩個 Attribute 來表示一個 Characteristic

這種設計方式非常的彈性，Client 可以知道有多少 Service 存在，Service 中又有多少 Characteristics，而不一定要確切知道這些 Service 和 Characteristic 是甚麼，BLE 裝置之間就以它們認識的 Service 互相溝通就好，而之後要新增新的 Characteristic和 Service，也不需要改變既有的 client 程式