低功耗蓝牙应用层处理的基本流程

记录在使用低功耗蓝牙协议栈时，进行蓝牙操作的基本流程。以指导搭建合适的应用层框架。

基本流程

第一步：由从机(peripheral）发起广播信息，主机central发起进行扫描处理；

第二步：主机扫描到从机的广播信息后，若需要更多信息，会发起扫描请求到指定的从机，从机堆扫描请求进行响应；

第三步：主机经过判断后，发现扫到的从机是自己想要的，就会对其发起连接请求。经过协议栈完成一系列的操作，使得两个设备连接；

第四步：若需要配对，则从机发起配对到主机，要求主机进行配对(比如，填入密码1234456啥的)，经过协议栈处理，产生加密和认证的密钥。这样以后，你们之间的通信数据就是经过加密处理的了，可以防止被监听啥的，保证了安全性；

第五步：若需要绑定，则从机发起绑定请求，经过协议栈操作，二者完成绑定动作，会存储只有主从机才知道的密码啥的。这样以后，下一次连接的时候，就可以跳过配对过程（比如，就是就不需要主机填入123456这个秘密了），主机和从机下次开机时，可以直接跳过4-5步；

第六步：主机和从机进行数据通信；注：此过程中，绑定信息可能会更新，比如从机修改了某个特征的通知开关时，会触发绑定信息更新，下次连接后，通知会被默认启。

基本流程如下图[1]所示。

      

蓝牙应用程序程序框架设想

在应用层，可以考虑将蓝牙连接设计成一个状态机模型，可以包含空闲状态、扫描状态、广播状态、连接状态、配对状态、绑定状态，数据交互状态。

空闲状态：没有任何操作的状态，比如，协议栈刚启动时，两个设备的连接就处理空闲状态；

扫描状态：用来处理扫描操作，发起扫描、扫描设备过滤、扫描请求啥的；

广播状态：用来处理广播操作、发起广播、广播响应啥的；

连接状态：从主机发起连接到连接完成的阶段一些操作，例如连接成功后怎样，连接失败怎样啥的；

配对状态：从连接成功到配对完成的过程的一些操作；

绑定状态：处理绑定的一些操作；

数据交互状态：主机和从机完成连接和信任，进行数据交互处理。

参考文献

 [1]梅玲琪.高效可配的低功耗蓝牙协议栈软件设计[D].浙江大学,2016.