🧹 扫地机器人 · 双模通信
30章 实战
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WiFi + BLE 协议栈 · 从零到部署
1
协议栈概览
双模架构
扫地机器人为什么需要WiFi与蓝牙？双模通信架构设计思路。
2
硬件选型
芯片对比
主流WiFi+蓝牙双模芯片对比（ESP32、RTL8720、BK7231）。
3
开发环境搭建
双平台
ESP-IDF与Arduino IDE双平台配置，SDK下载与编译。
4
WiFi基础
STA/AP
Station模式、AP模式、WiFi扫描与连接流程。
5
WiFi进阶
配网方式
SmartConfig、蓝牙辅助配网、AP配网。
6
WiFi安全
加密/证书
WPA2/WPA3加密、TLS/SSL证书配置、防中间人攻击。
7
WiFi MQTT
发布/订阅
MQTT Broker搭建、发布/订阅模型、QoS等级选择。
8
WiFi HTTP/HTTPS
REST/OTA
RESTful API设计、JSON数据封装、OTA固件升级。
9
WiFi TCP/UDP
Socket
Socket编程基础、长连接保活机制、数据粘包处理。
10
WiFi性能优化
低功耗
低功耗模式（Modem-sleep、Light-sleep）、断线重连策略。
11
蓝牙基础
GAP/GATT
BLE协议栈架构（GAP、GATT、ATT）、广播与扫描。
12
蓝牙配对与绑定
配对方式
Just Works、Passkey Entry、OOB配对方式。
13
蓝牙服务开发
自定义Service
自定义Service与Characteristic、Notify/Indicate机制。
14
蓝牙配网实战
BLE配网
通过BLE传输WiFi SSID/Password，设备配网流程。
15
蓝牙Mesh
组网
Mesh网络拓扑、节点角色、配网与消息传递。
16
蓝牙低功耗优化
连接/睡眠
连接间隔调整、TX Power控制、睡眠管理。
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双模共存
PTA/时分
WiFi与蓝牙共存机制（PTA、时分复用）、优先级调度。
18
数据协议设计
帧结构
自定义应用层协议（帧头、校验、序列号、负载）。
19
序列化与反序列化
Protobuf等
Protobuf、FlatBuffers、JSON在嵌入式中的选择。
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状态同步机制
上报/下发
设备状态上报、云端指令下发、本地缓存策略。
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OTA升级
双通道
WiFi OTA与蓝牙OTA双通道设计、断点续传、回滚机制。
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日志与调试
抓包
ESP_LOG、蓝牙HCI日志、WiFi抓包（Wireshark）。
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安全机制
防克隆
固件加密、安全启动、防克隆认证。
24
多设备组网
一机多从
一机多从、Mesh组网、网关中继模式。
25
云端对接
阿里/腾讯/AWS
阿里云IoT、腾讯云IoT、AWS IoT Core接入实战。
26
本地局域网控制
mDNS/CoAP
mDNS发现、CoAP协议、局域网低延迟通信。
27
功耗管理
电池策略
电池供电场景下的WiFi/BLE动态切换策略。
28
测试与认证
认证/EMC
WiFi Alliance认证、BLE Qualification、EMC测试。
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常见问题排查
排坑
WiFi连接失败、蓝牙断连、数据丢包、内存泄漏。
30
项目实战
从零搭建
从零搭建扫地机器人通信协议栈（需求分析、编码、测试、部署）。