硬件部

  

蓝牙读卡器是在蓝牙低功耗BLE协议栈上开发的。协议栈是TI公司发布的SDK软件包，SDK封装了一般应用场景的需求，完成应用开发的80%，剩下的20%则以回调（callback）和接口的方式给应用开发人员调用以完成具体的需求。 

  

蓝牙BLE单芯片的系统架构包括操作系统、SOC硬件抽象接口和蓝牙应用框架等组成部分，而我们基本关注蓝牙的连接和通信的控制。前者即对应GAP（General Access Profile），后者对应GATT（General Attribute Profile）。手机APP所用的蓝牙一般充当central角色，即主设备，我们的蓝牙设备充当Peripheral角色，即从设备。 

  

连接部分，蓝牙外设要被发现，其必须要进行广播，在主设备扫描时要给出扫描响应。这时蓝牙设备还是处于广播状态。主设备发起连接时，其可以要求密码配对，也可以选择无需密码验证。主设备发起连接过程的握手，接受连接。蓝牙外设连接成功后才会开启通信服务。通信控制，蓝牙外设在连接后通过GATT来提供服务发现（service discover），这样主设备能够从中获取蓝牙外设提供的各种服务profile。主设备在获取蓝牙外设服务后，会对GATT profile的各种特征字（characteristics）进行读写传输控制。特征字主要包含write、read、notify和indicate等主要通信方式。对于蓝牙外设的write特征字，主设备（如手机）可以进行写操作；对于read，主设备则可以从中读取信息；write和read对于蓝牙外设来说，属于被动控制，即蓝牙外设被动接受主控制的通信控制。而notify和indicate则是蓝牙外设主动向主设备传输数据，前提是主设备要预先订阅对应的characteristics的信息更新。Notify数据后，主设备不需要应答响应，而indicate则需要应答响应。 

  

蓝牙BLE有自己的协议标准，一个蓝牙服务service包括一个或者多个characteristics，而每个characteristics都包含对应UUID、属性描述（如可读、可写、长度等）、属性值value、属性配置（代表订阅信息）等等，通过配置和修改蓝牙服务的各种特征字就可以实现主，从设备之间的数据传输。