feat(vd960Air): Air8781P 4G UART<->MQTT 桥接工程骨架
基于官方 Air780EPM demo/mqtt 骨架创建 vd960Air 工程:
- 目标: vd960DBN 有线网络失效时,经 Air780EPM 4G 兜底上报
- UART1(115200 8N1)对接 vd960DBN CH32V208 串口1 PB6/PB7
- MQTT 主题按《DLD960_IoT_MQTT协议》V1.10: 订阅 dld960/{sn}/srv, 发布 dld960/{sn}/dev
- 帧协议(设计稿 v0.1): [0x7D][LEN_H][LEN_L][JSON][SUM], 双向对称, ≤2048B
- 上行: DBN JSON 帧 → 4G 校验拆帧 → MQTT publish(JSON 命令面与有线完全一致)
- 下行: MQTT 订阅 → 组帧 → UART1 下发 DBN
- 改造: config.lua 集中配置 / 去掉官方 demo 的 "send from" 演示前缀 / 单路 MQTT
- readme: 架构、协议设计决策(4G 适配协议=命令面复用+网络类裁剪+4G特有扩展)、待确认清单
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wangfq
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# vd960Air — Air8781P(Air780EPM) 4G 通信模块 LuatOS 工程
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> vd960DBN 车检器在**有线网络失效**时的 4G 兜底通道: UART <-> MQTT 桥。
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## 1 系统架构
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┌─────────────────┐ UART1 (115200) ┌──────────────────────┐ MQTT 3.1.1 ┌──────────┐
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│ vd960DBN │ 帧协议(0x7D) │ Air8781P 整板 │ JSON │ 云平台 │
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│ CH32V208 │ ◄───────────────► │ Air780EPM (LuatOS) │ ─────────────► │ dld960 │
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│ (车检器通信MCU) │ PB6=TX / PB7=RX │ vd960Air 应用 │ dld960/{sn}/ │ 主题族 │
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└─────────────────┘ └──────────────────────┘ {dev,srv} └──────────┘
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▲ 原有有线通道(UART2→Loop + ETH/MQTT) 仍保留, 4G 为兜底
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- **上行**: vd960DBN 组 JSON 帧 → UART1 → 4G 校验/拆帧 → MQTT publish `dld960/{sn}/dev`
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- **下行**: 4G 订阅 `dld960/{sn}/srv` → 收到 JSON → 组帧 → UART1 → vd960DBN
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- JSON 命令面与《DLD960_IoT_MQTT协议》V1.10 **完全一致**,平台侧无感
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## 2 协议设计决策(4G 是否需要单独协议?)
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**结论: 要,但以"适配协议"形式——命令面复用、网络类裁剪、4G 特有扩展,不出第二套业务协议。**
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| 层面 | 决策 | 理由 |
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| 上行 JSON(initialize/loop_data/event_report/heartbeat/响应) | **100% 复用主协议** | 平台按《DLD960_IoT_MQTT协议》统一收,有线/4G 双通道无差别 |
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| 核心下行(report_config/pwd_verify/loop_param_*/log_*/ota_*/device_reset) | **复用,4G 做 UART 透传** | 4G 只做桥,命令由 vd960DBN 处理,平台命令面不变 |
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| 网络配置类(ssc_net_set/query、iot_net_set/query、iot_topic_set/query) | **4G 通道不适用,返回 code=4** | 4G 接入网是运营商 SIM 网络,APN/主题由 4G 侧管,与 DBN 有线网络参数无关 |
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| 4G 特有状态(SIM/信号/注册/IMEI/固件版本/链路状态) | **新增命令(4G 侧自答,不进 UART)** | 平台需要区分"有线通/4G 通/都不通",4G 状态是兜底通道健康度关键 |
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| 通道切换策略 | **新增** | 有线优先 / 4G 兜底 / 心跳超时切换,由 vd960DBN 侧决策(4G 上报自身可用性) |
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**落地方式**: 建议产出《DLD960_IoT_MQTT协议》的 **"4G 通道适配"章节(或独立附录)**,标注:
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- 不支持的命令清单(ssc_net_* / iot_net_* / iot_topic_* 等,4G 通道返回 `code=4`)
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- 新增 4G 特有命令(如 `4g_status_query` / `link_status_report`)
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- UART 链路帧格式(本工程 §3)
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- 与主协议共享的 JSON 结构,平台侧零改动
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## 3 UART 链路帧协议(设计稿 v0.1)
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帧 = [HEAD 0x7D] [LEN_H] [LEN_L] [PAYLOAD...] [SUM]
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- HEAD: 0x7D(与 DBN↔Loop 的 0x7F 帧区分,4G 链路独立魔数)
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- LEN: uint16 大端, PAYLOAD(JSON) 字节数, ≤2048
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- SUM: uint8 累加和(HEAD+LEN_H+LEN_L+PAYLOAD 全字节取低 8 位)
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- 双向对称
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- 为什么不用 0x7F 帧: 0x7F 帧 LEN 上限 56B,装不下 MQTT JSON(loop_data 数百字节)
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- 为什么 2B 长度: 覆盖 OTA 大分片、log_query 快照流(hex 128B)等长报文
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- 状态机按 LEN 精确吃字节,payload 内 0x7D 不影响同步;SUM 失败/超长 → 丢帧
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## 4 文件结构
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vd960Air/
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├── main.lua # 入口: 加载 config/看门狗/4G网卡/uart_app/mqtt_main
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├── config.lua # 配置: MQTT 服务器/序列号/主题/UART/帧参数
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├── uart_app.lua # UART1 <-> vd960DBN 帧协议(接收状态机 + 下行组帧)
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├── netdrv_device.lua # 网卡: 仅 4G(官方 netdrv_4g)
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├── network_watchdog.lua # 网络看门狗(官方原样)
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└── mqtt/
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├── mqtt_main.lua # MQTT 客户端(单路, 主题改 dld960/{sn}/srv + dev)
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├── mqtt_receiver.lua # 下行 → RECV_DATA_FROM_SERVER(去掉演示前缀)
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└── mqtt_sender.lua # 上行队列 + publish(去掉演示前缀)
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## 5 vd960DBN 对接要点
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- **vd960DBN 串口1**: CH32V208 PB6(PB6=TX?)、PB7(RX),TTL 电平
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- **波特率**: 115200(官方 demo 默认;vd960DBN UART1 预留口速率待确认)
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- vd960DBN 侧需要新增: UART1 帧收发 + JSON 组包/解析的"4G 通道"适配(与现有 TCP/MQTT 双栈并列的第三通道,见《DLD960_IoT_MQTT协议》4G 适配章节)
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- 8N1,无流控(帧协议自带长度+校验,无需硬件流控)
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## 6 待确认清单(等开发文档/板级验证)
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- [ ] vd960DBN UART1 波特率、帧格式是否按 §3 设计稿(或用户文档另有规定)
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- [ ] 设备序列号 dev_serial 来源: config.lua 写死 vs UART 握手动态下发
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- [ ] MQTT 服务器地址/端口/TLS、鉴权方式(平台为准)
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- [ ] 4G 特有命令清单与"不支持命令返回 code=4"是否纳入主协议文档
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- [ ] 通道切换策略: 有线失效判定、4G 启用条件、回切策略
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- [ ] 心跳: 4G 通道 heartbeat 间隔/内容是否与有线一致
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- [ ] OTA: 4G 通道是否需要支持 Loop/DBN OTA(4G 下行分片经 UART 转发可行性)
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## 7 开发计划(基于官方 demo/mqtt 骨架)
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| 阶段 | 内容 | 状态 |
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| P0 | 工程骨架 + 帧协议 + MQTT 单路桥接(本工程) | ✅ 骨架完成 |
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| P1 | 协议适配文档(4G 章节) + vd960DBN 侧 UART1 通道 | ⏳ 待文档 |
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| P2 | 板级联调: 帧校验、背压、掉线重连、看门狗 | ⏳ 待板 |
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| P3 | 4G 状态上报 + 通道切换 + 脱机日志/OTA 走 4G | ⏳ 规划 |
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> 基底来源: 合宙官方 Air780EPM demo/mqtt(main.lua / uart_app.lua / mqtt/* / network_watchdog / netdrv_device),MIT 许可。
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