JBao_JL7016_MOD_FW/Doc/BLE+MCU架构开发流程.md

# 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
```

---