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Doc/BLE+MCU架构开发流程.md

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+# BLE\+MCU架构开发流程
+
+# 1\. 系统架构说明
+
+## 功能说明
+
+设备采用 BLE \+ MCU 双芯片架构：
+
+- MCU： 
+
+    - 负责产品业务控制； 
+
+    - 传感器采集； 
+
+    - 外设控制； 
+
+    - 产品逻辑处理。 
+
+- BLE 模组： 
+
+    - 负责 BLE 通信； 
+
+    - APP连接； 
+
+    - 网关接入； 
+
+    - 云端通信； 
+
+    - OTA升级； 
+
+    - 数据透传。 
+
+整体通信链路：
+
+```Plain Text
+APP
+ |
+BLE
+ |
+MCU
+ |
+设备功能
+```
+
+云端通信：
+
+```Plain Text
+设备
+ |
+BLE----------
+ |          |
+网关       APP 
+ |          |
+服务器-------
+```
+
+---
+
+# 2\. BLE启动流程
+
+## 2\.1 BLE上电初始化
+
+### 功能说明
+
+BLE 模组上电完成初始化后，主动向 MCU 获取设备身份信息。
+
+### BLE → MCU
+
+请求获取设备信息：
+
+|**字段**|**内容**|
+|---|---|
+|命令|0x01|
+|请求类型|获取设备身份信息|
+
+---
+
+### MCU → BLE
+
+返回设备身份信息：
+
+|**字段**|**内容**|
+|---|---|
+|产品类别|Product Type|
+|产品型号|Product Model|
+|设备SN|Device SN（可选）|
+
+BLE收到信息后：
+
+1. 保存产品类别； 
+
+2. 保存产品型号； 
+
+3. 生成BLE广播数据。 
+
+广播内容：
+
+```Plain Text
+Product Type
++
+Product Model
++
+设备标识
+```
+
+注意：
+
+> BLE上电后默认不启动配网广播。
+> 
+> 
+
+只有收到 MCU 配网指令后才进入配网状态。
+
+---
+
+# 3\. 配网流程
+
+## 3\.1 用户触发配网
+
+### 功能说明
+
+用户长按设备按键进入配网。
+
+流程：
+
+```Plain Text
+用户操作
+ ↓
+MCU检测按键
+ ↓
+MCU发送配网指令
+ ↓
+BLE开启配网广播
+ ↓
+网关连接
+ ↓
+完成配网
+```
+
+---
+
+## 3\.2 MCU通知BLE进入配网
+
+### MCU → BLE
+
+|**字段**|**内容**|
+|---|---|
+|命令|0x10|
+|参数|配网模式\+配网超时时间|
+
+BLE收到后：
+
+1. 清除旧连接状态； 
+
+2. 开启BLE广播； 
+
+3. 等待APP或网关连接。 
+
+---
+
+# 4\. BLE联网成功流程
+
+## 4\.1 获取MCU版本信息
+
+### 功能说明
+
+BLE完成联网后，获取MCU版本信息并上传服务器。
+
+流程：
+
+```Plain Text
+BLE联网成功
+↓
+BLE请求MCU版本
+↓
+MCU返回版本
+↓
+BLE组合自身版本信息
+↓
+上传服务器
+```
+
+版本信息：
+
+|**类型**|**示例**|
+|---|---|
+|BLE版本|V1\.0\.0|
+|MCU固件版本|V1\.0\.0|
+|硬件版本|V1\.0\.0|
+
+说明：
+
+> 服务器出厂时已保存设备版本，因此该上报主要用于版本同步和调试。
+> 
+> 
+
+---
+
+# 5\. BLE状态同步机制
+
+## 功能说明
+
+BLE实时同步当前通信状态给 MCU。
+
+### BLE → MCU
+
+状态字段：
+
+|**状态**|**描述**|
+|---|---|
+|Bit0|已完成配网|
+|Bit1|已连接互联网（云）|
+|Bit2|APP 在线|
+|Bit3|手机已连接 BLE|
+|Bit4|OTA 升级中|
+|Bit5|配网模式中|
+|Bit6\~Bit7|Reserved|
+
+例如：
+
+设备断电重新启动：
+
+```Plain Text
+BLE启动
+↓
+检测保存的配网信息
+↓
+发送回连广播
+↓
+成功连接网关
+↓
+BLE通知MCU：设备已完成配网
+```
+
+---
+
+# 6\. BLE与MCU心跳机制
+
+## 6\.1 心跳检测
+
+### 功能说明
+
+检测 BLE 与 MCU UART通信是否正常。
+
+规则：
+
+- BLE超过55秒没有收到 MCU 数据； 
+
+- BLE主动发送心跳。 
+
+---
+
+## BLE → MCU
+
+### 心跳请求
+
+|**字段**|**内容**|
+|---|---|
+|命令|0x12|
+|序号|Seq|
+
+---
+
+## MCU → BLE
+
+### 心跳回复
+
+|**字段**|**内容**|
+|---|---|
+|命令|0x13|
+|状态|执行结果|
+
+---
+
+## 6\.2 心跳异常
+
+判断：
+
+```Plain Text
+发送心跳
+↓
+等待回复
+↓
+失败
+↓
+次数+1
+↓
+连续3次失败
+```
+
+进入异常状态。
+
+---
+
+# 7\. MCU通信异常报警
+
+## 7\.1 BLE内部异常记录
+
+BLE保存：
+
+|**参数**|**说明**|
+|---|---|
+|异常类型|MCU通信异常|
+|时间|时间戳|
+
+---
+
+## 7\.2 报警上报协议
+
+### BLE → Server
+
+|序号|字段名称|字节长度|内容说明|
+|---|---|---|---|
+|1|包头|2|固定 `0x55AA`|
+|2|包长度|2|`len(命令...校验和)`|
+|3|命令|1|0x12|
+|4|序列号|1|数据包序列号|
+|5|Error Code|1|错误码|
+|6|校验和|1|和校验（包长度\.\.\.校验和前一个字节）|
+
+错误码定义：
+
+|**错误码**|**描述**|
+|---|---|
+|0x01|MCU通信超时|
+|0x02\~0xFF|预留|
+
+---
+
+## 离线处理
+
+如果：
+
+```Plain Text
+BLE未联网
+```
+
+则：
+
+```Plain Text
+BLE保存报警记录
+↓
+等待BLE重新联网
+↓
+主动补报服务器
+```
+
+---
+
+# 8\. APP通信流程
+
+## 功能说明
+
+设备完成配网后：
+
+BLE作为透明传输通道。
+
+```Plain Text
+APP
+↓
+BLE
+↓
+MCU
+------------
+MCU
+↓
+BLE
+↓
+APP
+```
+
+BLE不解析业务数据。
+
+---
+
+# 9\. 摄像功能控制
+
+## 9\.1 MCU控制录像/拍照
+
+流程：
+
+```Plain Text
+MCU
+↓
+BLE
+↓
+迈科网关协议
+↓
+网关
+↓
+摄像头执行
+```
+
+BLE收到MCU命令：
+
+- 开启录像； 
+
+- 停止录像； 
+
+- 拍照。 
+
+按照迈科协议转换发送。
+
+---
+
+# 10\. 音频播放功能
+
+## 功能说明
+
+MCU通知BLE播放指定Flash音频。
+
+流程：
+
+```Plain Text
+MCU发送音频编号
+↓
+BLE查询Flash
+↓
+播放对应音频
+```
+
+例如：
+
+```Plain Text
+音频ID:
+001 开机声音
+002 报警声音
+003 完成声音
+```
+
+---
+
+# 11\. OTA升级流程
+
+## 11\.1 OTA类型
+
+OTA分为：
+
+|**类型**|**说明**|
+|---|---|
+|MCU OTA|MCU固件升级|
+|BLE OTA|BLE固件升级|
+
+---
+
+# 11\.2 MCU OTA流程
+
+流程：
+
+```Plain Text
+APP发送OTA请求
+↓
+BLE判断类型
+↓
+MCU OTA
+↓
+转发升级
+```
+
+BLE处理：
+
+删除OTA类型字段：
+
+```Plain Text
+APP OTA协议
+↓
+MCU OTA协议
+```
+
+---
+
+## 升级数据流程
+
+```Plain Text
+APP发送数据包
+↓
+BLE
+↓
+MCU
+
+
+MCU应答
+↓
+BLE转发APP
+↓
+APP继续发送下一包
+```
+
+---
+
+升级完成：
+
+MCU：
+
+1. 校验MD5； 
+
+2. 保存固件； 
+
+3. 重启； 
+
+4. 切换固件。 
+
+成功：
+
+```Plain Text
+MCU OTA完成通知
+↓
+BLE + 类型
+↓
+APP
+```
+
+BLE增加：
+
+```Plain Text
+OTA类型 = MCU
+```
+
+---
+
+# 11\.3 BLE OTA流程
+
+流程：
+
+```Plain Text
+APP
+↓
+BLE判断OTA类型
+↓
+BLE自身升级
+```
+
+BLE：
+
+1. 回复包长度； 
+
+2. 接收数据； 
+
+3. 校验； 
+
+4. 写入Flash； 
+
+5. 重启。 
+
+完成：
+
+BLE发送：
+
+```Plain Text
+OTA完成通知
+OTA类型 = BLE
+```
+
+---
+
+# 12\. OTA异常处理
+
+|**异常**|**处理**|
+|---|---|
+|数据超时|重新请求|
+|MD5失败|升级失败|
+|断电|恢复升级|
+|BLE断链|保存进度|
+|MCU升级失败|上报失败|
+
+---
+
+# 13\. BLE直连模式
+
+场景：
+
+```Plain Text
+网关离线
+↓
+网关断开BLE
+↓
+APP扫描设备广播
+↓
+APP直接连接BLE
+↓
+控制设备
+```
+
+BLE支持：
+
+- 回连广播； 
+
+- APP直连； 
+
+- 数据透传。 
+
+---
+
+# 14\. 总体流程总结
+
+```Plain Text
+BLE上电
+↓
+获取MCU身份信息
+↓
+生成设备广播信息
+↓
+等待MCU配网指令
+↓
+开启配网广播
+↓
+连接网关
+↓
+获取MCU版本
+↓
+上传服务器
+↓
+状态同步MCU
+↓
+APP数据透传
+↓
+业务控制
+↓
+OTA升级
+↓
+异常监控
+```
+
+---
+
+
+