BLE 中心设备模式双板互联：Air8000 核心板应用案例 ！

基于 Air8000 核心板的 BLE 功能，本文通过双板互联案例，展示中心设备如何主动连接并管理外围蓝牙设备，为物联网数据采集系统提供实现方案。

一、BLE 概述

BLE（Bluetooth Low Energy），也称为 Bluetooth Smart，是蓝牙 4.0 及更高版本引入的低功耗无线通信技术，专为低带宽、间歇性数据传输的物联网（IoT）和穿戴设备设计。

Air8000 支持最新的 BLE 5.4 版本，BLE 5.4 在上一代基础上继续优化了功耗和性能，为用户提供了更高效、更稳定的蓝牙连接体验。具体的 BLE 版本区别若有兴趣请自行上网查询，本处不再赘述。

BLE 支持的四种模式

Air8000 的 BLE 支持 4 种模式，分别是中心设备模式(central)，外围设备模式(peripheral)，广播者模式(ibeacon)，以及观察者模式(scan)。

1、中心设备模式(central)：

中心设备模式是能够搜索别人并主动建立连接的一方，从扫描状态转化而来的。其可以和一个或多个从设备进行连接通信，它会定期的扫描周围的广播状态设备发送的广播信息，可以对周围设备进行搜索并选择所需要连接的从设备进行配对连接，建立通信链路成功后，主从双方就可以发送接收数据。

2、外围设备模式(peripheral)：

外围设备模式是从广播者模式转化而来的，未被连接的外围设备首先进入广播状态，等待被中心设备搜索，当中心设备扫描到外围设备建立连接后，就可以和中心设备进行数据的收发，其不能主动的建立连接，只能等别人来连接自己。和广播模式有区别的地方在于，外围设备模式的设备是可以被连接的，定期的和中心设备进行连接和数据传输，在数据传输过程中作外围设备。

3、广播者模式(ibeacon)

处于广播模式的设备，会周期性的广播 beacon 信息, 可以被扫描, 但一般不会被连接，典型应用 ibeacon。

4、观察者模式(scan)

观察者模式，该模式下模块为非连接，相对广播者模式的一对多发送广播，观察者可以一对多接收数据。在该模式中，设备可以仅监听和读取空中的广播数据。和中心设备唯一的区别是不能发起连接，只能持续扫描外围设备。

蓝牙中的重要概念

1、GATT（通用属性配置文件）

定义 BLE 设备如何组织和传输数据，以 “服务（Service）” 和 “特征（Characteristic）” 为单位。

示例：心率监测设备的 GATT 服务包含 “心率特征”，手机通过读取该特征获取心率数据。

2、服务和特征

服务是特征的容器，通过逻辑分组简化复杂功能的管理；

特征是数据交互的最小单元，通过属性定义实现灵活的读写与推送机制；

两者结合构成 GATT 协议的核心框架，支撑蓝牙设备间的标准化数据交互（如智能穿戴、医疗设备、物联网传感器）。

3、特征的关键属性（Properties）

特征通过 “属性” 定义数据的操作方式，常见属性包括：

4、UUID

UUID 是蓝牙 GATT 协议的 “数字身份证”，通过标准化的唯一标识机制，实现了跨厂商设备的功能互认（标准 UUID）与厂商个性化功能的扩展（自定义 UUID）

Air8000 的所有操作，都通过 UUID 来索引和管理

二、演示功能概述

本示例使用两个 Air8000 核心板来演示 BLE 中心设备模式：一个核心板做中心设备（烧录 central demo），另一个核心板做外围设备（烧录 peripheral demo）。

演示功能概述如下：

1、ble 中心设备扫描并连接外围设备；

2、ble 中心设备连接成功后，开始定时读取外围设备特征值 UUID 数据， 同时也定时发送数据给外围设备；

3、ble 中心设备收到外围设备特征值 UUID 的 notify 数据后，通过 uart 发送到 pc 端串口工具；

4、pc 端串口工具收到数据后，打印到串口工具窗口。

三、准备硬件环境

3.1 Air8000 核心板

使用 Air8000 核心板，如下图所示：