一、基礎知識
想要進行 BLE相關的開發，我們必須具備一定的基礎知識，當然基礎知識肯定是非常簡單的，僅羅列些和本文介紹指令相關的知識。
ESP32 裏的藍牙協議棧是符合藍牙4.2協議規範的， 本文的描述也僅針對藍牙4.2規範。
1. BLE 協議架構
在 BLE 協議棧中，大致分爲這幾個層級：PHY、LL、HCI、L2CAP、SM、ATT、GATT。其中 PHY 和 LL 我們一般稱之爲 controller，HCI 之上的稱之爲 Host，而 HCI 是中間的接口層。
下面是對這幾個層所負責的事的大致描述，如果需要了解更細緻的信息，需要去藍牙官網下載詳細的 spec：
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PHY： 主要是射頻相關的，
BLE有 40 個信道，從2402MHz - 2480MHz。 -
LL： 鏈路層，
RF控制層，用於控制設備的射頻狀態，控制芯片工作在standby（準備）、advertising（廣播）、scanning（監聽/掃描），initiating（發起連接）、connected（已連接） 這五個狀態中的一種。 -
HCI：主機控制接口層，通信層，向
host和controller提供一個標準化的接口。該層可以由軟件API實現或者使用硬件接口uart、spi、usb來控制。 -
L2CAP：邏輯鏈路控制及自適應協議層，相當於快遞，將數據打包，爲上層提供數據封裝服務，可以讓客戶點對點的通信。
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SM：安全管理層，提供配對和密鑰的分發，實現安全連接和數據交換。
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ATT：屬性協議層，
ATT環境中，允許設備向另外一個設備展示一塊特定的數據，稱之爲“屬性”，展示“屬性” 的設備稱爲服務器，與之配對的設備稱爲客戶端。鏈路層狀態（主機和從機）與設備的ATT角色是相互獨立的，也就是說，主機設備可以是ATT服務器，也可以是ATT客戶端，從機也一樣。 -
GATT：通用屬文件健配置層，從名字就能看出，
GATT是在ATT上面的一層結構，定義了使用ATT的服務框架，GATT規定了配置文件（鼎鼎有名的profile）的結構，在BLE中，所有被profile或者服務用到的數據塊都稱爲“特性，characteristic”兩個建立連接的設備之間的所有數據通信都是通過GATT子程序處理，應用程序和profile直接使用GATT層，在後面具體的代碼中，我們會經常見到GATT，數據交互也是再GATT層。
2. BLE 角色劃分
在 BLE 協議棧，不同的層級裏面有不同的角色劃分：
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LL：可以把設備分爲主機和從機，從機廣播，主機發起連接；
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GAP：可以把設備分爲中心設備和外圍設備；
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GATT：可以把設備分爲服務端和客戶端；
我們需要記住一點就是，這些劃分相互是不受影響的，在這裏，我們只討論 GATT 層的角色。
GATT 其實是一種屬性傳輸協議，簡單的講可以認爲是一種屬性傳輸的應用層協議，這個屬性的結構其實非常簡單，其實也就是由一個個 services 組成，每個 service 又由數量不等的 characteristic 組成，每個characteristic 又由很多其它的元素組成，就如下圖所示。在這裏，我們不進一次描述，只需要有個概念，我們會在其它文檔中進一步介紹。
在 GATT 中，有 Server 和 Client 之分:
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Server 屬性數據庫的存儲的地方
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Client 會發起與
server的連接, 發現service上面的屬性數據庫。
GATT server 和 GATT client 這兩種角色存在的階段則是建立連接之後，根據對話地位的不同進行區分的，很容易理解的是，保有數據的那一方我們稱之爲 GATT server，訪問數據的那一方我們稱之爲 GATT client。
二、應用場景介紹
在這裏，我們還用一個簡單的例子進行說明GATT server 和 GATT client的工作方式，比如手機 APP和小米手環。
手機 APP 和小米手環建立連接之前，一般我們都會打開手機的藍牙功能，然後打開手機 APP，用手機 APP 搜索周邊的藍牙設備，搜索的結果可能不止一個，但是手環應該是在設備列表裏的，這個過程中手機負責掃描的任務，兩者建立了GATT 連接後，手機扮演的角色就是 GATT client，然後，手機這裏需要做服務發現，看看小米手環那裏有哪些服務，手機可以從手環中讀取各種等傳感器數據（比如步數和心跳），兩者交互的數據是保存在手環中的，此時手環就是 GATT server。
三、用 ESP32-AT 實現GATT Client
從上面的知識背景和應用場景介紹中，可以瞭解到 GATT client 主要就是幹這些事情：
- 掃描設備
- 建立連接
- 服務發現
- 數據傳輸
當然除了上面提到的，client 還會幹很多其它的事情，比如：
- 更新連接參數
- 更新 MTU Szie
- 發起加密
不過這些操作，在本文不會涉及，會在下面的文檔中有進一步的介紹。
AT 指令的操作介紹：
1. 初始化
首先要做的就是初始化 BLE 的角色，在這裏，角色就是指 GATT 層的角色。
AT+BLEINIT=1
OK
AT+BLEINIT 這條指令用來初始化 GATT 角色， 參數可以設置爲 0，1，2。
- 0: 關閉
BLE - 1: 初始化爲
client - 2: 初始化爲
server
2. 掃描周邊設備
AT+BLESCAN=1,3
OK
AT+BLESCAN 這條命令可以用來開啓和關閉 BLE 掃瞄，第一個參數 1 代表開啓掃描，如果是 0，代表關閉掃描。
第二個參數是可選參數，如果是關閉掃描，第二個參數不必輸入，如果是開啓掃描，第二個參數是掃描時間，這個時候缺省第二個參數或者設置爲0，都代表持續掃描下去。
掃描的時候，是不阻塞的，隨時可以下命令停止掃描。
3. 發起連接
AT+BLECONN=0,"12:34:56:78:90:12"
OK
第一個參數是連接的序列號，由用戶隨意設置，第二個參數是想要連接的對端設備地址，這裏可以通過上面那條掃描的命令的得到。
如果用戶想斷開連接，可以調用這條命令：
AT+BLEDISCONN=0
OK
這裏只需要輸入連接序列號一個參數即可，如果忘記了連接的序號，可以查詢：
AT+BLECONN?
OK
4. 服務發現
AT+BLEGATTCPRIMSRV=0
OK
這裏的參數 0 代表連接的序列號，表示用戶想去查那個 server 上的服務（主要服務）。
用戶可以拿一塊 ESP32 的模組，燒錄 ESP32-AT 的固件，試一下。