低功耗藍牙協議棧由哪幾部分組成？

隨著物聯網的發展，業界對簡單的、不需要連接的多播或廣播通信的需求越來越迫切，藍牙協議是通信協議的一種，而低功耗藍牙憑借其低功耗、短距離、可互操作，工作在免許可的2.4GHz ISM射頻頻段的特性，使得BLE藍牙模塊在IOT領域取得廣泛應用。為加深對低功耗藍牙的認識，快來一起了解低功耗藍牙協議棧由哪幾部分組成的吧！

在深入BLE協議棧各個組成部分之前，我們先看一下BLE協議棧整體架構。
低功耗藍牙協議棧包含兩部分共8層：主機（Host）和控制器（Controller）。要實現一個BLE應用，首先需要一個支持BLE射頻的芯片，然后還需要提供一個與此芯片配套的BLE協議棧，最后在協議棧上開發自己的應用�？梢钥闯鯞LE協議棧是連接芯片和應用的橋梁，是實現整個BLE應用的關鍵。那BLE協議棧具體包含哪些功能呢？簡單來說，BLE協議棧主要用來對你的應用數據進行層層封包，以生成一個滿足BLE協議的空中數據包，也就是說，把應用數據包裹在一系列的幀頭（header）和幀尾（tail）中。具體來說，BLE協議棧主要由如下幾部分組成：

PHY層（Physical layer物理層）。PHY層用來指定BLE所用的無線頻段，調制解調方式和方法等。PHY層做得好不好，直接決定整個BLE芯片的功耗，靈敏度以及selectivity等射頻指標。

LL層（Link Layer鏈路層）。LL層是整個BLE協議棧的核心，也是BLE協議棧的難點和重點。鏈路層用于控制射頻設備的工作狀態，包括 5 種可能的工作狀態：待機、廣播、掃描、啟動和連接。

HCI（Host controller interface）。HCI 層為主機和控制器之間的通信提供了一種標準化的接口，其主要完成兩個任務：① 發送命令給控制器和接收來自控制器的事件；② 發送和接收來自對端設備的數據。

L2CAP層（Logic link control and adaptation protocol）。L2CAP 邏輯鏈路控制及自適應協議層（Logical Link Control and Adaptation Protocol）為更高層提供數據封裝服務，允許邏輯的端到端數據通信。

SM（Secure manager）。SM 層定義了配對和密鑰分發的方法，并為其他堆棧層的安全連接以及與另一個設備交換數據提供功能。

ATT（Attribute protocol）。ATT 屬性協議用于所有低功耗藍牙的數據傳輸，具有快速、簡單的特點，其采用了客戶端（Client）/ 服務器（Server）架構。

GAP層（Generic access profile）。低功耗藍牙協議棧的 GAP 層與應用 / Profile 直接連接，負責處理設備的接入方式和過程，包括設備發現、鏈路建立、鏈路終止、啟動安全功能以及設備配置。

GATT（Generic attribute profile ）。GATT 層是一個服務框架，定義使用 ATT 的子過程。GATT 規定了配置文件 Profile 的結構。在低功耗藍牙中，所有的數據塊由一個 Profile 或服務所使用的數據庫稱為特性（characteristic）。

對于開發者而言，不需要對每一層的具體實現都有深入的了解。只需要掌握與應用緊密相關的 GAP/GATT 層即可滿足大部分開發的需求，通過 SoftDevice（即協議棧，這種方式使得協議棧和用戶應用可以單獨編譯和鏈接）的 API 軟件接口（以 sd_ 開頭）調用來實現。