Service UUID: এটি কী, ফরম্যাট এবং কোথায় প্রয়োগ করা হয়

BLE-এ Service UUID কী?

Service UUID হলো একটি আইডেন্টিফায়ার যা Bluetooth Low Energy GATT সার্ভিসকে অন্যান্য ডিভাইস দ্বারা নির্ধারিত শনাক্তকরণের জন্য বরাদ্দ করা হয়। BLE আর্কিটেকচারে, প্রতিটি সার্ভিস একটি সাধারণ ফাংশনের সাথে যুক্ত বৈশিষ্ট্যগুলোর একটি লজিক্যাল গ্রুপ উপস্থাপন করে। উদাহরণস্বরূপ, Battery Service-এ Battery Level বৈশিষ্ট্য থাকে, যা বর্তমান ব্যাটারি চার্জ প্রেরণ করে।

Bluetooth SIG (Special Interest Group) সবচেয়ে সাধারণ সার্ভিসের জন্য বরাদ্দ করা স্ট্যান্ডার্ড 16-বিট UUID-এর রেজিস্ট্রি পরিচালনা করে। এটি বিভিন্ন নির্মাতার ডিভাইসকে পূর্ব কনফিগারেশন ছাড়াই একে অপরের সার্ভিস চিনতে সক্ষম করে। যেকোনো ব্র্যান্ডের ফিটনেস ট্র্যাকার UUID 0x180D-সহ Heart Rate Service ঘোষণা করতে পারে, এবং যেকোনো স্মার্টফোন বুঝতে পারবে যে এটি হার্ট রেট সার্ভিস।

Bluetooth Core Specification 5.4 (2023) অনুযায়ী, 16-বিট UUID রেঞ্জ (0x0000–0xFFFF) দুটি অংশে বিভক্ত: 0x0001 থেকে 0xFFFE পর্যন্ত Bluetooth SIG-এর স্ট্যান্ডার্ড সার্ভিস, এবং 0xFFFF সংরক্ষিত। যদি ডেভেলপারের SIG রেজিস্ট্রিতে না থাকা একটি অনন্য সার্ভিসের প্রয়োজন হয়, তাহলে সে 128-বিট UUID ব্যবহার করে।

স্ট্যান্ডার্ড এবং কাস্টম UUID-এর মধ্যে পার্থক্য শুধু দৈর্ঘ্যে নয়: 16-বিট UUID বিজ্ঞাপন প্যাকেটে এয়ার টাইম বাঁচায়, কারণ সেগুলো 16 বাইটের পরিবর্তে 2 বাইট হিসাবে প্রেরিত হয়। কঠোর বিজ্ঞাপন প্যাকেট আকার সীমা (31 বাইট পর্যন্ত) রয়েছে এমন ডিভাইসের জন্য, এটি গুরুত্বপূর্ণ।

স্ট্যান্ডার্ড এবং কাস্টম UUID

স্ট্যান্ডার্ড 16-বিট UUID BLE ডিভাইসের প্রধান ক্যাটাগরিগুলো কভার করে: মেডিকেল সেন্সর, ফিটনেস ট্র্যাকার, পরিধানযোগ্য ইলেকট্রনিক্স এবং আনুষাঙ্গিক। যদি একটি ডিভাইস স্ট্যান্ডার্ড ফাংশন বাস্তবায়ন করে, তাহলে ডেভেলপারকে সর্বোচ্চ সামঞ্জস্যের জন্য Bluetooth SIG রেজিস্ট্রি থেকে সংশ্লিষ্ট UUID ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।

এখানে স্ট্যান্ডার্ড সার্ভিস UUID-এর কিছু উদাহরণ দেওয়া হলো:

কাস্টম 128-বিট UUID প্রয়োজন যখন একটি ডিভাইস অনন্য কার্যকারিতা প্রদান করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি স্মার্ট লক প্রস্তুতকারক XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX ফরম্যাটের UUID-সহ নিজস্ব Lock Control সার্ভিস তৈরি করে। এই UUID অন্যান্য সার্ভিসের সাথে সংঘর্ষ করবে না, কারণ 128-বিট মানের স্থান কার্যত অফুরন্ত।

128-বিট UUID-এর ফরম্যাট

128-বিট UUID স্ট্যান্ডার্ড UUID RFC 4122 ফরম্যাটে লেখা হয়: আট হেক্সাডেসিমেল অক্ষর, হাইফেন, চার, হাইফেন, চার, হাইফেন, চার, হাইফেন, বারো অক্ষর। BLE-এর জন্য, একটি সংস্করণ ব্যবহার করা হয় যেখানে Bluetooth SIG UUID-এর বেস অংশে নির্দিষ্ট বিট থাকে।

Bluetooth SIG বেস UUID সংজ্ঞায়িত করে: 0000XXXX-0000-1000-8000-00805F9B34FB। স্ট্যান্ডার্ড 16-বিট সার্ভিসের জন্য, UUID মান এই মাস্কে প্রতিস্থাপিত হয়: উদাহরণস্বরূপ, 0x180F 0000180F-0000-1000-8000-00805F9B34FB-এ পরিণত হয়। কাস্টম সার্ভিস ডেভেলপার দ্বারা তৈরি সম্পূর্ণ স্বাধীন UUID ব্যবহার করে।

কাস্টম UUID তৈরি করার সময়, আপনি যেকোনো UUID জেনারেটর (UUID v4) ব্যবহার করতে পারেন। একটি র্যান্ডম UUID v4 122 বিট এনট্রপি প্রদান করে, যা সংঘর্ষকে কার্যত অসম্ভব করে তোলে। কাস্টম সার্ভিসের জন্য বেস Bluetooth SIG UUID-এর পরিবর্তিত সংস্করণ ব্যবহার করবেন না — এটি স্পেসিফিকেশন লঙ্ঘন করে।

কোডে UUID-সহ সার্ভিস কীভাবে ঘোষণা করবেন

UUID-সহ সার্ভিস ঘোষণা GATT সার্ভার তৈরি করার সময় পেরিফেরাল পাশে করা হয়। iOS-এ Core Bluetooth ব্যবহার করা হয়; Android-এ android.bluetooth.le ব্যবহার করা হয়। আসুন উভয় পদ্ধতি দেখি।

iOS: Core Bluetooth

Swift-এ, UUID উল্লেখ করে CBMutableService-এর মাধ্যমে সার্ভিস তৈরি করা হয়, তারপর CBMutableCharacteristic-এর মাধ্যমে এতে বৈশিষ্ট্য যোগ করা হয়।

import CoreBluetooth

// Standard 16-bit UUID
let batteryServiceUUID = CBUUID("180F")

// Custom 128-bit UUID
let customServiceUUID = CBUUID("E20A39F4-73F5-4BC4-A12F-17D1AD07A961")

let service = CBMutableService(
    type: customServiceUUID,
    primary: true
)

// Add characteristics
service.characteristics = [characteristic]

// Publish service via peripheralManager
peripheralManager.add(service)

Android: Bluetooth GATT Server

Android-এ, সার্ভিস BluetoothGattServer এবং BluetoothGattService-এর মাধ্যমে নিবন্ধিত হয়। UUID java.util.UUID.fromString-এর মাধ্যমে স্ট্রিং হিসাবে পাস করা হয়।

import android.bluetooth.*;

// Custom service UUID
private static final UUID CUSTOM_SERVICE_UUID =
    UUID.fromString("E20A39F4-73F5-4BC4-A12F-17D1AD07A961");

BluetoothGattService service = new BluetoothGattService(
    CUSTOM_SERVICE_UUID,
    BluetoothGattService.SERVICE_TYPE_PRIMARY
);

// Add characteristics
service.addCharacteristic(characteristic);

// Register on GATT server
gattServer.addService(service);

UUID দ্বারা সার্ভিস স্ক্যানিং

Service UUID দ্বারা স্ক্যানিং কেন্দ্রীয় ডিভাইসকে সব আবিষ্কৃত পেরিফেরালের সাথে সংযোগ না করেই প্রয়োজনীয় সার্ভিস প্রদানকারী ডিভাইস খুঁজে বের করতে দেয়। একটি BLE বিজ্ঞাপন প্যাকেটে সার্ভিস UUID-এর তালিকা থাকতে পারে, যা কেন্দ্রীয় ডিভাইসকে স্ক্যানিং ধাপে ডিভাইস ফিল্টার করতে দেয়।

iOS-এ, CBCentralManager সার্ভিস UUID দ্বারা ফিল্টার সহ ডিভাইস স্ক্যান করে। এটি পাওয়ার খরচ কমায় এবং প্রয়োজনীয় ডিভাইস শনাক্তকরণ দ্রুত করে।

import CoreBluetooth

let centralManager = CBCentralManager()

func scanForHeartRateMonitor() {
    let services: [CBUUID] = [
        CBUUID("180D") // Heart Rate Service
    ]
    centralManager.scanForPeripherals(
        withServices: services,
        options: nil
    )
}

// Delegate receives only Heart Rate Service devices
func centralManager(
    _ central: CBCentralManager,
    didDiscover peripheral: CBPeripheral,
    advertisementData: [String: Any],
    rssi RSSI: NSNumber
) {
    // peripheral has only devices with UUID 0x180D
}

Android-এ, UUID দ্বারা ফিল্টারিং ScanFilter.Builder-এর মাধ্যমেও সমর্থিত। এটি প্রতিটি ডিভাইসে সংযোগ না করেই অনুসন্ধান সীমিত করার একটি কার্যকর উপায়।

import android.bluetooth.le.*;

ScanFilter filter = new ScanFilter.Builder()
    .setServiceUuid(
        new ParcelUuid(
            UUID.fromString("0000180D-0000-1000-8000-00805F9B34FB")
        )
    )
    .build();

BluetoothLeScanner scanner = bluetoothAdapter.getBluetoothLeScanner();
scanner.startScan(
    Collections.singletonList(filter),
    scanSettings,
    scanCallback
);

একটি ডিভাইসে একাধিক সার্ভিস

একটি BLE ডিভাইস একসাথে একাধিক সার্ভিস ঘোষণা করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি ফিটনেস ব্রেসলেটে Battery Service (0x180F), Heart Rate Service (0x180D) এবং ক্লাউডের সাথে ডেটা সিঙ্ক করার জন্য একটি কাস্টম সার্ভিস থাকতে পারে। প্রতিটি সার্ভিসের নিজস্ব UUID এবং নিজস্ব বৈশিষ্ট্যের সেট থাকে।

একাধিক সার্ভিসের সাথে, বিজ্ঞাপন প্যাকেট সীমা বিবেচনা করা গুরুত্বপূর্ণ। একটি BLE বিজ্ঞাপন প্যাকেটে 31 বাইট পর্যন্ত ডেটা থাকতে পারে। যদি সার্ভিস UUID খুব বেশি জায়গা নেয়, তাহলে কিছু বিজ্ঞাপন প্যাকেটে ফিট নাও হতে পারে। এই ক্ষেত্রে, স্ক্যান রেসপন্স ব্যবহার করা হয় — একটি দ্বিতীয় প্যাকেট যা কেন্দ্রীয় ডিভাইসের অনুরোধে পাঠানো হয়।

Bluetooth Core Specification 5.4 (2023) অনুযায়ী, একটি GATT সার্ভারে প্রাথমিক সার্ভিসের সর্বোচ্চ সংখ্যা স্পেসিফিকেশন দ্বারা সীমাবদ্ধ নয়, কিন্তু বাস্তবে এটি ডিভাইস মেমরি এবং কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা দ্বারা সীমাবদ্ধ। 256 KB ফ্ল্যাশ মেমরি সহ এমবেডেড ডিভাইসের জন্য, 5–10টির বেশি সার্ভিস সুপারিশ করা হয় না।