2026/7/19大约 7 分钟常用组件组件DBoT分布式IoT设备互联
7.7 DBoT 分布式物联总线
📚 本节导读
学习时长：约 35 分钟
难度级别：⭐⭐⭐⭐☆
前置知识：第 7.2 节网络协议栈基础、Socket 编程
🎯 学习目标
- 理解 DBoT（分布式物联总线）的设计理念和架构
- 掌握能力发布与能力发现的编程模型
- 学会在设备间进行服务调用
- 了解 DTP 数据流转机制
- 掌握 DBoT 的 Kconfig 配置和 Shell 调试命令
一、DBoT 概述
1.1 什么是 DBoT
DBoT（Distributed Bus of Things，分布式物联总线） 是 OneOS 提供的分布式设备互联框架。源码位于 components/DBoT/，README.md 提供了完整的架构说明，Kconfig 配置位于 Kconfig。核心子模块：auth/（认证）、coap/（CoAP 协议）、discovery/（设备发现）、group/（组管理）、session/（会话管理）。它基于设备组建的网络构建一条虚拟的"总线"，将设备分解为多个子应用连接到总线上，呈现给用户一个大的虚拟设备。
1.2 核心概念
| 概念 | 说明 |
|---|---|
| 能力发布 | 设备将自身功能提炼为"能力"（如灯、摄像头、麦克风），发布到 DBoT 网络 |
| 能力发现 | 设备搜索 DBoT 网络中其他设备发布的能力 |
| 服务调用 | 发现能力后，远程调用其他设备的能力属性 |
| 数据流转（DTP） | 设备间建立点对点连接传输音视频等大数据流 |
1.3 应用场景示例
智能家居场景：
┌─────────────┐ ┌──────────────┐ ┌─────────────┐
│ 智能门锁 │ │ 智能灯具 │ │ 智能音箱 │
│ 能力: 门锁 │ │ 能力: 灯 │ │ 能力: 喇叭 │
│ 属性: 开锁/关锁│ │ 属性: 开关/调光 │ │ 属性: 播放/停止 │
└──────┬──────┘ └──────┬───────┘ └──────┬──────┘
│ │ │
└──────────────────┼───────────────────┘
│
┌───────────┴───────────┐
│ DBoT 总线 │
│ (分布式发现与调用) │
└───────────────────────┘二、架构设计
2.1 协议栈架构
┌─────────────────────────────────────────────┐
│ 应用层 (能力发布/发现/调用) │
├─────────────────────────────────────────────┤
│ DBoT 服务层 (DBOT_SERVICE) │
│ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌────────────┐ │
│ │ 发布模块 │ │ 发现模块 │ │ 会话管理 │ │
│ │ publish │ │discovery │ │ session │ │
│ └──────────┘ └──────────┘ └────────────┘ │
├─────────────────────────────────────────────┤
│ DDP (设备发现协议) / DTCP (设备调用协议) │
├─────────────────────────────────────────────┤
│ DTP (数据流转协议) — UDP/TCP 传输 │
├─────────────────────────────────────────────┤
│ 网络层 (UDP/TCP/BLE) │
└─────────────────────────────────────────────┘2.2 能力类型定义
DBoT 预定义了常用的设备能力类型：
typedef enum
{
CAPABILITY_TYPE_LIGHT = 0, /* 灯 */
CAPABILITY_TYPE_TEMP = 1, /* 温度 */
CAPABILITY_TYPE_HUMI = 2, /* 湿度 */
CAPABILITY_TYPE_LCD = 3, /* 屏 */
CAPABILITY_TYPE_ILLU = 4, /* 光照强度 */
CAPABILITY_TYPE_CAMERA = 5, /* 摄像头 */
CAPABILITY_TYPE_MICROPHONE = 6, /* 麦克风 */
CAPABILITY_TYPE_SPEAKER = 7, /* 喇叭 */
CAPABILITY_TYPE_SWITCH = 8, /* 开关 */
CAPABILITY_TYPE_FILESYSTEM, /* 文件系统 */
CAPABILITY_TYPE_UNKNOWN = 31, /* 未知设备 */
} capability_list_t;三、核心数据结构
3.1 DBoT 服务上下文
typedef struct dbot_service_context_s
{
DDP_SERVICE_CONTEXT_S *ddp; // DDP 服务上下文
DTCP_CLIENT_CONTEXT_S *dtcp_client; // DTCP 客户端上下文
DTCP_SERVER_CONTEXT_S *dtcp_server; // DTCP 服务端上下文
PUBLISH_MODULE_S *publish; // 能力发布模块
DISCOVERY_MODULE_S *discovery; // 能力发现模块
device_info_local_t *profile; // 设备信息
} DBOT_SERVICE_CONTEXT_S;3.2 DTP 数据流转上下文
typedef struct dtp_service_context_s
{
DTP_SERVICE_TYPE_E type; // 流转角色类型
union
{
UDP_CLIENT_S udp_client;
UDP_SERVER_S udp_server;
TCP_CLIENT_S tcp_client;
TCP_SERVER_S tcp_server;
} dtp_service;
uint16_t port; // 数据流转端口号
DTP_SEND_FUNC dtp_send; // 发送数据函数指针
DTP_RECV_FUNC dtp_recv; // 接收数据函数指针
void *dbot_ctx; // DBoT 服务上下文
} DTP_SERVICE_CONTEXT_S;四、核心 API
4.1 服务生命周期
| API | 说明 |
|---|---|
dbot_service_init() | 初始化 DBoT 设备相关信息 |
dbot_service_start() | 启动 DBoT 服务 |
dbot_service_stop() | 停止 DBoT 服务 |
dbot_service_started() | 检查 DBoT 是否已启动成功 |
dbot_service_get_ctx() | 获取 DBoT 服务上下文 |
4.2 能力发布与发现
/* 发布设备能力 */
int dbot_service_publish_service(
uint32_t service, // 能力 ID
uint32_t attr_num, // 属性数目
ATTR_INFO_S *attrs // 属性内容数组
);
/* 发现网络中的设备及能力 */
int dbot_service_discovery_service(void);
/* 调用其他设备的能力 */
int dbot_service_call_service(
int device_id, // 被调用设备 ID
uint32_t service, // 被调用能力 ID
char *func, // 被调用属性名
char *param, // 调用参数
DTCP_CALL_RESULT_CB cb // 回调函数
);4.3 消息与资源
/* 注册监听的消息资源 */
int dbot_service_add_resource(
const char *res_name, // 消息资源名
DDP_REQUEST_PROC func // 消息回调函数
);
/* 向 DBoT 网络广播消息 */
int dbot_service_send_broadcast(
char *res_name, // 消息资源名
char *buf, // 消息内容
int len // 消息长度
);4.4 会话管理
/* 与设备建立会话 */
int dbot_service_create_session(int device_id);
/* 与设备断开会话 */
int dbot_service_remove_session(int device_id);4.5 数据流转（DTP）
/* 初始化 DTP 服务（用于音视频数据流转） */
DTP_SERVICE_CONTEXT_S *dbot_service_init_dtp(
DTP_SERVICE_TYPE_E type, // 流转服务类型
char *ip, // 目标 IP 地址
uint16_t port // 端口号
);
/* 销毁 DTP 服务 */
int dbot_service_destory_dtp(DTP_SERVICE_CONTEXT_S *ctx);五、使用示例
5.1 智能灯设备 — 能力发布端
#include <dbot_service.h>
/* 灯的能力属性 */
ATTR_INFO_S light_attrs[] = {
{.name = "power_ctrl", .type = ATTR_TYPE_BOOL}, /* 开关 */
{.name = "brightness", .type = ATTR_TYPE_INT}, /* 亮度 */
{.name = "color", .type = ATTR_TYPE_STRING}, /* 颜色 */
};
/* 灯能力回调：处理来自其他设备的调用 */
static int light_power_cb(DTCP_REQUEST_INFO_S *req, DTCP_RESPONSE_INFO_S *resp)
{
bool power = *(bool *)req->val;
if (power) {
os_kprintf("Light turned ON\r\n");
/* 实际控制硬件：GPIO 输出高电平 */
} else {
os_kprintf("Light turned OFF\r\n");
/* 实际控制硬件：GPIO 输出低电平 */
}
return 0;
}
void light_device_init(void)
{
/* 1. 初始化 DBoT 服务 */
dbot_service_init();
/* 2. 发布灯能力 */
dbot_service_publish_service(
CAPABILITY_TYPE_LIGHT,
3, /* 3 个属性 */
light_attrs
);
/* 3. 启动 DBoT 服务 */
dbot_service_start();
os_kprintf("Light device is online on DBoT bus\r\n");
}5.2 灯控面板 — 能力发现与调用
#include <dbot_service.h>
/* 设备发现回调 */
static void on_device_found(int device_id, capability_list_t cap)
{
os_kprintf("Found device %d with capability %d\r\n", device_id, cap);
if (cap == CAPABILITY_TYPE_LIGHT) {
/* 发现灯设备，调用开灯 */
bool power_on = true;
dbot_service_call_service(
device_id,
CAPABILITY_TYPE_LIGHT,
"power_ctrl", /* 调用开关属性 */
(char *)&power_on,
call_result_cb /* 调用结果回调 */
);
}
}
static void call_result_cb(int result)
{
if (result == 0) {
os_kprintf("Service call succeeded!\r\n");
}
}
void panel_device_init(void)
{
dbot_service_init();
dbot_service_start();
/* 发现网络中的设备 */
dbot_service_discovery_service();
}5.3 音视频数据流转
/* 启动音频流转（从麦克风设备到喇叭设备） */
void start_audio_flow(void)
{
DTP_SERVICE_CONTEXT_S *dtp_ctx;
/* 初始化 DTP 客户端 */
dtp_ctx = dbot_service_init_dtp(
DTP_SERVICE_TYPE_UDP_CLIENT,
"192.168.1.100", /* 目标设备 IP */
8888 /* 端口号 */
);
if (dtp_ctx) {
/* 使用 dtp_send 发送音频数据 */
dtp_ctx->dtp_send(audio_buffer, audio_len);
}
}六、Kconfig 配置
6.1 配置菜单
(Top) → Components → DBoT
[*] Enable DBoT
[*] Enable DBoT publish module # 能力发布模块
[*] Enable DBoT discover module # 能力发现模块
(5) Configure DBoT heartbeat interval # 心跳间隔(秒)
Configure DBoT network --->
(X) ethernet # 以太网
( ) wifi # WiFi
( ) ble # 蓝牙
[*] Enable DBoT example
[*] Enable light example
[ ] Enable lcd example
[*] Enable camera example
[*] Enable DBoT example auto start
[*] Enable DBoT example shell cmd6.2 配置项说明
| 配置项 | 类型 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|---|
OS_USING_DBOT | bool | n | 启用 DBoT 组件 |
DBOT_PUBLISH | bool | y | 启用能力发布模块 |
DBOT_DISCOVERY | bool | y | 启用能力发现模块 |
DBOT_HB_INTERVAL | int | 5 | 心跳间隔（秒） |
DBOT_NETWORK_USE_ETH | choice | y | 使用以太网 |
DBOT_NETWORK_USE_WIFI | choice | n | 使用 WiFi |
DBOT_NETWORK_USE_BLE | choice | n | 使用蓝牙 |
6.3 依赖关系
OS_USING_DBOT
├── PKG_USING_CJSON (JSON 解析)
├── OS_USING_PTHREADS (POSIX 线程)
├── NET_USING_BSD (BSD Socket)
└── OS_USING_RTC (实时时钟)七、Shell 调试命令
DBoT 提供了丰富的 Shell 命令用于调试：
| 命令 | 说明 |
|---|---|
dbot_device_info | 查询设备基本信息 |
dbot_show_service | 查询已发现的设备及能力 |
dbot_call_service | 调用设备能力（简易） |
dbot_create_session | 与设备建立会话 |
dbot_remove_session | 与设备断开会话 |
dbot_discovery_service | 发现设备及能力 |
dbot_show_directory | 查询对端设备目录结构 |
dbot_write_file | 向对端传输文件 |
dbot_audio_dataflow | 启动音频流转 |
dbot_audio_dataflow_stop | 停止音频流转 |
dbot_video_dataflow | 启动视频流转 |
dbot_video_dataflow_stop | 停止视频流转 |
Shell 交互示例：
$ dbot_device_info
Device ID: 0x0012
Device Name: smart_light_01
Capabilities: Light, Temperature
$ dbot_show_service
Service ID: 0x0001 - Light (Device: 0x0012)
Service ID: 0x0002 - Camera (Device: 0x0015)
$ dbot_call_service 0x0012 Light power_ctrl 1
Service call result: OK八、内置示例能力
DBoT 组件内置了 7 种能力示例，可直接用于学习和验证：
| 能力示例 | 配置宏 | 说明 |
|---|---|---|
| 灯 | LIGHT_EXAMPLE | 开关、亮度、颜色控制 |
| 屏幕 | LCD_EXAMPLE | 图片/视频显示 |
| 光照传感器 | ILLUMINATION_EXAMPLE | 光照强度读取 |
| 摄像头 | CAMERA_EXAMPLE | 视频采集与流转 |
| 录音 | RECORDER_EXAMPLE | 音频录制 |
| 喇叭 | SPEAKER_EXAMPLE | 音频播放 |
| 文件系统 | FILESYSTEM_EXAMPLE | 目录浏览、文件传输 |
📝 本节小结
本节介绍了 OneOS DBoT 分布式物联总线组件：
- 设计理念：基于虚拟总线，实现设备间能力发布、发现和互调
- 能力模型：预定义灯/温度/摄像头/麦克风等 10+ 种能力类型
- 协议分层：DDP（发现）→ DTCP（调用）→ DTP（数据流转）
- 核心 API：发布/发现/调用/会话管理/数据流转五大类接口
- 调试支持：12 个 Shell 命令覆盖设备管理、服务调用、数据流转