設(shè)備通訊協(xié)議

1、設(shè)備通信協(xié)議目錄1.適用范圍32.協(xié)議框架33.協(xié)議內(nèi)容33.1設(shè)備內(nèi)部組網(wǎng)協(xié)議（或者MCU透傳模式協(xié)議）33.1.1 通訊命令格式33.1.2 配對機制33.1.3 連接機制43.1.4 心跳機制53.2 設(shè)備與云端通訊協(xié)議53.2.1 通訊命令格式53.2.2 連接流程53.3 數(shù)據(jù)包格式定義63.3.1設(shè)備間通訊數(shù)據(jù)格式63.3.2 設(shè)備與云、APP通訊數(shù)據(jù)格式94.公共命令定義105.編碼表115.1節(jié)點類型編碼表115.2命令回應(yīng)編碼表111. 適用范圍本協(xié)議定義WiFi模塊與MCU控制單元，WiFi模塊與云APP間，以及主從模塊之間的通訊協(xié)議框架。2. 協(xié)議框架協(xié)議基于二進制協(xié)議框

2、架，完成命令發(fā)送接收、命令上報、內(nèi)部組網(wǎng)等功能。3. 協(xié)議內(nèi)容3.1設(shè)備內(nèi)部組網(wǎng)協(xié)議（或者MCU透傳模式協(xié)議）備內(nèi)部組網(wǎng)協(xié)議包括設(shè)備配對、連接、心跳機制等，目的是將一個子設(shè)備加入到設(shè)備組中，并保持連接。3.1.1 通訊命令格式采用二進制的通訊協(xié)議格式，包格式如下表：同步頭HeadOption包長度(變長)加密隨機數(shù)(Option)源設(shè)備類型(Option)源設(shè)備編碼(Option)CMD KeyCMD IDPayloadCRC(Option)2B1B12 B1B1B3B1B1BNB2B詳細的包格式在后續(xù)章節(jié)介紹3.1.2 配對機制配對機制僅適用于設(shè)備內(nèi)組網(wǎng)模式，MCU透傳模式不需要組網(wǎng)協(xié)議。進

3、入配對模式由主從設(shè)備分別觸發(fā)，只有在進入配對模式后，才處理相關(guān)的配對命令。從設(shè)備進入配對模式后定時發(fā)送配對請求，直到收到請求回應(yīng)。主設(shè)備收到請求后分配一個設(shè)備ID給從設(shè)備，標(biāo)識此ID被占用，并等待采集器的上線通知，一定時間內(nèi)收到通知之后確認存入設(shè)備列表，如果沒有上線通知，則認為設(shè)備沒有配對成功，從子設(shè)備中刪除。從設(shè)備收到配對回應(yīng)后存儲設(shè)備ID，并且發(fā)送上線通知，收到上線通知后完成配對。配對的過程如下圖所示：3.1.3 連接機制設(shè)備每次上電連接需要發(fā)送上線通知以及連接所需要的參數(shù)給主設(shè)備，如下圖所示：3.1.4 心跳機制使用對等的心跳機制，主設(shè)備和從設(shè)備都可以發(fā)現(xiàn)對方的異常狀態(tài)。3.2 設(shè)備與云

4、端通訊協(xié)議設(shè)備與云端通訊協(xié)議基于MQTT協(xié)議，數(shù)據(jù)包使用MQTT協(xié)議傳輸，數(shù)據(jù)加密方式采用SSL加密，命令碼采用2進制命令格式同設(shè)備間通訊協(xié)議。3.2.1 MQTT通訊框架本協(xié)議是針對與設(shè)備的數(shù)據(jù)通信，目前通信節(jié)點包括：設(shè)備、云端和APP終端三方。WIFI上的協(xié)議采用MQTT協(xié)議框架，串口上的通信采用包含包頭和校驗的二進制協(xié)議，通信包采用二進制格式傳輸，高位在前低位在后。 此協(xié)議定義的MQTT Topic類型有以下2種： 單播，unicast/u/TargetType/TargetID 廣播，broadcast/b/SourceType/SourceID注釋：TargetType：目標(biāo)設(shè)備類型

5、，TargetID：目標(biāo)設(shè)備編碼SourceType：源設(shè)備類型，SourceID：源設(shè)備編碼3.2.2 通訊命令格式設(shè)備與云端、APP的通訊命令分為4種：請求與回應(yīng)、通知命令、廣播命令，具體的命令以及格式在后面章節(jié)介紹。3.2.2 連接流程設(shè)備連接云端的步驟如下圖：3.3 數(shù)據(jù)包格式定義數(shù)據(jù)包的格式根據(jù)通訊雙方的不同、數(shù)據(jù)鏈路的差異會有不同的包格式，本協(xié)議為盡量保證數(shù)據(jù)包格式的統(tǒng)一，做了幾點規(guī)劃：1. 數(shù)據(jù)包格式中核心的部分包括CMD ID和CMD Payload，這兩部分格式所有的包中保持一致，CMD ID 1個字節(jié)，CMD Payload緊跟CMD ID長度N字節(jié)。2. 設(shè)備間通訊，包括

6、內(nèi)部命令、外部轉(zhuǎn)發(fā)命令等的數(shù)據(jù)包格式雖然可能不一樣，但是都可以通過包頭中的Option字節(jié)進行區(qū)分，可以公用相同的解析函數(shù)3. 外部串口通訊的命令格式與設(shè)備間通訊格式保持一致。3.3.1 設(shè)備間通訊數(shù)據(jù)格式同步頭HeadOption包長度(變長)加密隨機數(shù)(Option)源設(shè)備類型(Option)源設(shè)備編碼(Option)CMD KeyCMD IDPayloadCRC(Option)2B1B12 B1B1B3B1B1BNB2B3.3.1.1 Fix header固定幀頭，格式如下表：同步頭Head Option包長度(變長)2Byte1Byte12 Byte同步頭：0x5CFEHead Opt

7、ion：Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0預(yù)留預(yù)留預(yù)留預(yù)留CheckSum校驗廣播類型鏈路CRC校驗加密選項typedef enum OPTIONAL_ENCRYPT_BIT = (10), OPTIONAL_CRC_BIT = (11), OPTIONAL_BROADCAST_DATALINK_BIT = (12), OPTIONAL_CHECKSUM_BIT = (1設(shè)備同步頭HeadOption包長度(變長)加密隨機數(shù)(Option)源設(shè)備類型(Option)源設(shè)備編碼(Option)源設(shè)備GUID目標(biāo)設(shè)備GUIDCMD IDPayloadCRC(Optio

8、n)2B1B12 B1B1B3B34字節(jié)1BNB2B上行數(shù)據(jù)格式，設(shè)備-PAD同步頭HeadOption包長度(變長)加密隨機數(shù)(Option)源設(shè)備類型(Option)源設(shè)備編碼(Option)源設(shè)備GUIDCMD IDPayloadCRC(Option)2B1B12 B1B1B3B34字節(jié)1BNB2B4. 公共命令定義下表是公共命令碼以及命令數(shù)據(jù)的定義，此表僅涉及到上文提到的CMD ID和命令信息碼（或回復(fù)碼），命令中的其他部分數(shù)據(jù)請參考上文中的數(shù)據(jù)包定義。命令碼命令描述通信方命令組成備注設(shè)備內(nèi)部命令起始1請求配對從設(shè)備-主設(shè)備 CMD Key1Byte,0x01 CMD ID1Byte

9、業(yè)務(wù)設(shè)備類型5Byte 當(dāng)前的內(nèi)部設(shè)備類型1Byte 當(dāng)前的內(nèi)部設(shè)備編碼3Byte，全0表示未配置過，非全0表示之前配置過 設(shè)備業(yè)務(wù)編碼長度1Byte 設(shè)備業(yè)務(wù)編碼N Byte5個字節(jié)的業(yè)務(wù)設(shè)備類型，需要向樂君申請，并且保存在從設(shè)備中設(shè)備業(yè)務(wù)編碼是用從設(shè)備自行定義的設(shè)備ID字符串，不超過32字節(jié)2請求配對回應(yīng)主設(shè)備-從設(shè)備 CMD Key,0x01 CMD ID1Byte RC1Byte,參考RC表 分配的設(shè)備類型1Byte 分配的設(shè)備ID3Byte3設(shè)備啟動通知MCU/從設(shè)備-主設(shè)備 CMD Key1Byte, 0x01 CMD ID1Byte 版本號1Byte 子設(shè)備類型1Byte,參考5

10、.3章節(jié)：子設(shè)備類型表 業(yè)務(wù)設(shè)備類型5Byte 內(nèi)部設(shè)備類型1Byte 內(nèi)部設(shè)備編碼3Byte 設(shè)備業(yè)務(wù)編碼長度1Byte 設(shè)備業(yè)務(wù)編碼N Byte4設(shè)備啟動通知的回應(yīng)主設(shè)備-MCU/從設(shè)備 CMD Key1Byte, 0x01 CMD ID1Byte RC1Byte, 參考RC表5WiFi就緒通知主設(shè)備-MCU/從設(shè)備 CMD Key1Byte, 0x01 CMD ID1Byte6WiFi斷開通知主設(shè)備-MCU/從設(shè)備 CMD Key1Byte, 0x01 CMD ID1Byte7云就緒通知主設(shè)備-MCU/從設(shè)備 CMD Key1Byte, 0x01 CMD ID1Byte8云斷開通知主設(shè)備

11、-MCU/從設(shè)備 CMD Key1Byte, 0x01 CMD ID1Byte9WiFi模塊上電通知WiFi模塊-MCU CMD Key1Byte, 0x01 CMD ID1ByteWiFi模塊上電后定時發(fā)送上電通知給MCU，直至MCU上報上線通知給WiFi模塊（適用于用于透傳模式）10WiFi模塊配置完成通知WiFi模塊-MCU CMD Key1Byte, 0x01 CMD ID1Byte RC1Byte,0成功，3超時，4退出11退出WiFi模塊配置MCU-WiFi模塊 CMD Key1Byte, 0x01 CMD ID1Byte12退出WiFi模塊配置回應(yīng)WiFi模塊-MCU CMD K

12、ey1Byte, 0x01 CMD ID1Byte RC1Byte,0成功，1失敗13重新配置WiFi模塊MCU-WiFi模塊 CMD Key1Byte, 0x01 CMD ID1Byte14重新配置WiFi模塊回應(yīng)WiFi模塊-MCU CMD Key1Byte, 0x01 CMD ID1Byte RC1Byte,0成功，1失敗15設(shè)置WiFi模塊串口波特率MCU-WiFi模塊 CMD Key1Byte, 0x01 CMD ID1Byte Baudrate4ByteBaudrate取值：9600192003840057600115200其他值返回fail默認值是960016設(shè)置WiFi模塊串口

13、波特率回應(yīng)WiFi模塊-MCU CMD Key1Byte, 0x01 CMD ID1Byte RC1Byte,0成功，1失敗返回值以新設(shè)置的波特率發(fā)送17查詢WiFi模塊串口波特率MCU-WiFi模塊 CMD Key1Byte, 0x01 CMD ID1Byte18查詢WiFi模塊串口波特率回應(yīng)WiFi模塊-MCU CMD Key1Byte, 0x01 CMD ID1Byte RC1Byte,0成功，1失敗 Baudrate4ByteWiFi模塊命令起始32設(shè)備信息上報WiFi模塊- Cloud/APP CMD ID1Byte Num1Byte，設(shè)備個數(shù) 設(shè)備擁有者的小智IDstring, 1

14、0字節(jié) WiFi模塊Mac地址ASCII,12字節(jié) GUIDASCII,17字節(jié)、設(shè)備業(yè)務(wù)編碼長度1Byte、設(shè)備業(yè)務(wù)編碼N Byte、固件版本1BYTE、設(shè)備硬件架構(gòu)類型1BYTE、設(shè)置是否在線1Byte，若干MQTT主題：/b/SourceType/SourceID第一個設(shè)備是主設(shè)備設(shè)備硬件架構(gòu)類型參考“設(shè)備硬件架構(gòu)類型編碼表”設(shè)備是否在線，0不在線，1在線33WiFi配置完成通知WiFi模塊-APP CMD ID1Byte 設(shè)備GUIDASCII,17字節(jié) 用戶的小智IDstring, 10字節(jié) 設(shè)備業(yè)務(wù)編碼長度1Byte 設(shè)備業(yè)務(wù)編碼N ByteMQTT主題：/u/TargetType

15、/TargetID34獲取WiFi模塊監(jiān)控數(shù)據(jù)Cloud/APP-WiFi模塊 CMD ID1Byte35獲取WiFi模塊監(jiān)控數(shù)據(jù)回應(yīng)WiFi模塊-Cloud/APP CMD ID1Byte WiFi模塊連接信號強度1Byte，有符號的1個字節(jié)，一般范圍在-100Dbm0Dbm WiFi模塊型號16byte, 小于16字節(jié)的字符串36設(shè)置WiFi配置信息APP/Cloud/串口控制端-設(shè)備 CMD ID1Byte 是否設(shè)置擁有者ID1Byte，0不設(shè)置，1設(shè)置 設(shè)備擁有者的小智IDstring, 10字節(jié) 是否設(shè)置路由器信息1Byte,0不設(shè)置，1設(shè)置 SSID Len，用戶名長度1 BYTE

16、，用戶名長度小于等于32字節(jié) PWD Len，密碼長度1 BYTE，密碼小于等于64字節(jié) SSID PWD37設(shè)置WiFi配置信息回應(yīng)設(shè)備-APP/Cloud/串口控制端 CMD ID1Byte RC(參考命令回應(yīng)編碼表：0成功，1失敗38刪除子設(shè)備APP/Cloud/串口控制端-設(shè)備 CMD ID1Byte GUIDASCII,17字節(jié)39刪除子設(shè)備回應(yīng)設(shè)備- APP/Cloud/串口控制端 CMD ID1Byte RC(參考命令回應(yīng)編碼表：0成功，1失敗40獲取設(shè)備列表APP/Cloud/串口控制端-主設(shè)備 CMD ID1Byte41獲取設(shè)備列表回應(yīng)主設(shè)備-APP/Cloud/串口控制端

17、CMD ID1Byte Num1Byte，設(shè)備個數(shù) 設(shè)備擁有者的小智IDstring, 10字節(jié) WiFi模塊Mac地址ASCII,12字節(jié) GUIDASCII,17字節(jié)、設(shè)備業(yè)務(wù)編碼長度1Byte、設(shè)備業(yè)務(wù)編碼N Byte、固件版本1BYTE、設(shè)備硬件架構(gòu)類型1BYTE、設(shè)置是否在線1Byte，若干設(shè)備是否在線，0不在線，1在線44設(shè)置設(shè)備進入配對模式App/Cloud/串口控制端-設(shè)備 CMD ID1Byte45設(shè)置設(shè)備進入配對模式回應(yīng)設(shè)備- App/Cloud/串口控制端 CMD ID1Byte RC(參考命令回應(yīng)編碼表：0成功，1失敗) BYTE47設(shè)置設(shè)備退出配對模式App/Clou

18、d/串口控制端-設(shè)備 CMD ID1Byte48設(shè)置設(shè)備退出配對模式回應(yīng)設(shè)備- App/Cloud/串口控制端 CMD ID1Byte RC(參考命令回應(yīng)編碼表：0成功，1失敗) BYTE49請求同步時間設(shè)備-Cloud CMD ID1Byte50請求同步時間回應(yīng)Cloud-設(shè)備 CMD ID1Byte RC(參考命令回應(yīng)編碼表：0成功，1失敗) BYTE RTC時間67Byte，格式是秒-分-時-日-月-年-星期幾，各一個字節(jié)星期幾的范圍從17,1表示星期一51掃描AP列表控制端-設(shè)備 CMD ID1Byte52掃描AP列表回應(yīng)設(shè)備到控制端 CMD ID1Byte RC(參考命令回應(yīng)編碼表：

19、0成功，1失敗) BYTE AP Number1Byte，掃描到的AP數(shù)量 AP信息 32Byte，SSID1Byte，RSSI信號強度若干SSID為字符串，最大32字節(jié)，返回數(shù)據(jù)中固定32字節(jié)位置存放SSID。信號強度取值范圍0100所有設(shè)備公共命令起始64主MCU OTA傳輸文件Cloud-設(shè)備 CMD ID1Byte 總包數(shù)2Byte 當(dāng)前包號2Byte 包內(nèi)容N BYTE,最大長度102465主MCU OTA傳輸文件回應(yīng)設(shè)備-Cloud CMD ID1Byte RC(參考命令回應(yīng)編碼表：0成功，1失敗，32包號錯誤，33數(shù)據(jù)校驗錯誤) 1 BYTE 當(dāng)前包號2Byte66設(shè)置出廠信息A

20、pp/Cloud-設(shè)備 CMD ID1Byte 設(shè)備ID12 Byte 設(shè)備業(yè)務(wù)ID長度1 Byte 設(shè)備業(yè)務(wù)IDN Byte設(shè)備業(yè)務(wù)ID長度為0表示不需要設(shè)備業(yè)務(wù)ID暫時只需要工廠測試程序支持67設(shè)置出廠信息回應(yīng)設(shè)備-App/Cloud CMD ID1Byte RC(參考命令回應(yīng)編碼表：0成功，1失敗68Debug Log輸出控制App/Cloud-設(shè)備 CMD ID1Byte Debug Log開關(guān)1Byte,0關(guān)，1開 是否掉電保存1Byte,0掉電不保存，1掉電保存暫時云端實現(xiàn)69Debug Log輸出控制回應(yīng)設(shè)備- App/Cloud CMD ID1Byte RC(參考命令回應(yīng)編碼表

21、：0成功，1失敗70Debug Log信息輸出設(shè)備- App/Cloud CMD ID1Byte 固件版本version1Byte 日志類型LogType1Byte Log內(nèi)容NByte,字符串71從MCU OTA傳輸文件Cloud-設(shè)備 CMD ID1Byte 總包數(shù)2Byte 當(dāng)前包號2Byte 包內(nèi)容N BYTE,最大長度1024用于升級主從MCU架構(gòu)下的從MUC固件72從MCU OTA傳輸文件回應(yīng)設(shè)備-Cloud CMD ID1Byte RC(參考命令回應(yīng)編碼表：0成功，1失敗，32包號錯誤，33數(shù)據(jù)校驗錯誤) 1 BYTE 當(dāng)前包號2Byte73云端推送通知信息CloudAPP/設(shè)備

22、 CMD ID1Byte 推送信息內(nèi)容nByte76OTA升級完成上報設(shè)備- Cloud/APP CMD ID1Byte RC1Byte, 0成功，1失敗云端以這個命令作為OTA真正完成的判斷標(biāo)準(zhǔn)5. 編碼表5.1節(jié)點類型編碼表節(jié)點類型編碼類型名稱5.2命令回應(yīng)編碼表031，公共錯誤碼命令回應(yīng)編碼命令回應(yīng)含義0成功1失敗內(nèi)部通訊公共RC值起始2配對失敗，設(shè)備滿3WiFi配置(Easy link)超時4WiFi配置(Easylink)退出531內(nèi)部通訊公共RC值預(yù)留外部通訊公共RC值起始32OTA包號錯誤33OTA數(shù)據(jù)校驗錯誤34當(dāng)前狀態(tài)不允許OTA3563外部通訊公共RC值預(yù)留業(yè)務(wù)RC值起始6

23、4255業(yè)務(wù)錯誤碼5.3 子設(shè)備類型表子設(shè)備類型描述1透傳模式下的MCU設(shè)備2組網(wǎng)模式下的從設(shè)備5.4 設(shè)備硬件架構(gòu)類型編碼表設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)類型描述0單MCU架構(gòu)1雙MCU架構(gòu)（WiFi模塊+控制MCU模塊）6. 附錄6.1 CRC校驗算法static const uint8 c_crc_htalbe = / CRC 高8位查表0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,

24、 0x40,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,0x00, 0xC1

25、, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x

26、01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,

27、0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0

28、, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,0x00, 0xC1, 0x81, 0x40;static const uint8 c_crc_ltalbe = / CRC校驗查表低8位0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06, 0x07, 0xC7,0x05,

29、 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD, 0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E,0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09, 0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9,0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A, 0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC,0x14, 0xD4, 0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,0x11, 0xD1, 0xD0, 0x1

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