En términos generales, denominamos «pila de protocolos» al código de implementación de un protocolo determinado. La pila de protocolos Bluetooth es el código que implementa el protocolo Bluetooth de bajo consumo. Comprender y dominar el protocolo Bluetooth es un requisito previo para implementar la pila de protocolos Bluetooth. La pila de protocolos Bluetooth se divide en: capa de uso, capa de protocolo principal y capa de control.
1. Capa de control
PHY: Capa física, responsable principalmente de especificar la banda de frecuencias inalámbrica del BLE, los métodos de modulación y demodulación, etc. Determina directamente la sensibilidad del consumo energético del chip BLE.
LL: Capa de enlace (centro de la pila de protocolos); esta capa es el controlador de RF, que se utiliza para controlar el estado de radiofrecuencia del dispositivo. El dispositivo controlado se encontrará en uno de estos cinco estados: en espera (preparación), anunciando (difusión), escaneando (monitorización/escaneo), iniciando (conexión recomendada) y conectado (ya conectado). El cambio entre los cinco estados se describe de la siguiente manera: en el estado de publicidad (difusión) se pueden enviar datos sin necesidad de una conexión (para indicar a todos: «estoy aquí»);
Al analizar (supervisar/escudriñar) los datos de la emisión, el iniciador (initiator) responderá al emisor con una solicitud de conexión (connection request). Si el anunciante (emisor) acepta la solicitud, el emisor y el iniciador pasarán al estado de conexión. En este caso, el dispositivo recomendado para la conexión se convierte en maestro (host), y el dispositivo que recibe la solicitud de conexión se convierte en esclavo (slave).
HCI: Interfaz de control del host (opcional), protocolo de comunicación estándar e instrucciones de comunicación entre dos chips. Esta capa puede implementarse mediante una API de software o interfaces de hardware, como UART, SPI o USB.
2. Capa principal del protocolo
GAP (Generic Access Profile): Es una interfaz que se comunica directamente con aplicaciones o perfiles, se encarga de la detección de dispositivos y de los servicios relacionados con la conexión, y también gestiona la inicialización de las funciones de seguridad. Proporciona interfaces de programación de aplicaciones a los niveles superiores y gestiona los componentes inteligentes a todos los niveles, en particular indicando al controlador de la capa LL que cambie entre 5 estados. Actualmente, GAP se utiliza principalmente para la difusión, el escaneo y el establecimiento de conexiones.
L2CAP: Protocolo de control y adaptación de enlaces lógicos, que encapsula a LL. La capa LL distingue los propios datos de transmisión. L2CAP se encarga de determinar si se trata de un canal cifrado o de un canal normal y gestiona la distancia de la conexión.
SMP: Protocolo de gestión segura (Secure Management Protocol), se encarga del cifrado y la seguridad de BLE. Define los métodos de emparejamiento y distribución de claves. Además, proporciona servicios para establecer conexiones seguras e intercambiar datos entre otras capas de la pila de protocolos y otros dispositivos.
ATT: Protocolo de atributos, que define las instrucciones del usuario y las variables de datos para las operaciones de instrucción. El ATT se utiliza para describir un dato.
GATT: Capa del Protocolo de Atributos Generales, que permite a los dispositivos presentar un dato específico a otros dispositivos, denominado “atributo”. En el entorno ATT, el dispositivo que muestra “características” se denomina servidor, y el dispositivo emparejado con él se denomina cliente. El estado de la capa de enlace (maestro y esclavo) y el carácter ATT del dispositivo son independientes entre sí. Por ejemplo, el dispositivo anfitrión puede ser tanto un servidor ATT como un cliente ATT. El dispositivo esclavo puede ser un cliente ATT o un servidor ATT.
3. Utiliza capas
Incluidas las tareas públicas definidas por el grupo de protocolo SIG Bluetooth y las tareas privadas definidas por los usuarios. Palabras clave: control de E/S de 16 canales
