7.7 DBoT 分布式物联总线

学习阁2026/7/19大约 9 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

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;
    DTCP_CLIENT_CONTEXT_S *dtcp_client;
    DTCP_SERVER_CONTEXT_S *dtcp_server;
    PUBLISH_MODULE_S *publish;
    DISCOVERY_MODULE_S *discovery;
    device_info_local_t *profile;
}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;
    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;
    DTP_SEND_FUNC dtp_send;
    DTP_RECV_FUNC dtp_recv;
    void *dbot_ctx;
}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

/* 添加设备能力（注册到本地服务列表） */
int dbot_service_add_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
);

/* 发布已添加的能力到 DBoT 网络（无参，广播全部已添加服务） */
int dbot_service_publish_service(void);

/* 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
);

关键理解（易错点）：能力发布分两步——先用 dbot_service_add_service(service, attr_num, attrs) 把能力（含属性数组）注册到本地，再用 dbot_service_publish_service(void)（无参）广播发布。不存在 dbot_service_publish_service(service, attr_num, attrs)（3 参数版本）。

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

先看真实的属性结构体 ATTR_INFO_S（discovery/include/publish_service.h）：

typedef int(*ATTR_FUNC)(int len, char *req, char **resp);

typedef struct _attr_info_t 
{
    char func_name[MAX_SERVICE_ATTR_FUNC_NAME_LEN];
    char func_param[MAX_SERVICE_ATTR_FUNC_PARAM_LEN];
    ATTR_FUNC func;
}ATTR_INFO_S;

关键理解：能力的一个属性就是一条 ATTR_INFO_S——func_name（属性名）、func_param（参数说明）、func（处理函数，签名 int(*)(int len, char *req, char **resp)）。没有 name/type 字段，也没有 ATTR_TYPE_BOOL/INT/STRING 这些类型。

#include <dbot_service.h>
#include <string.h>

/* 灯开关属性处理函数（ATTR_FUNC 签名） */
static int light_power(int len, char *req, char **resp)
{
    bool power = (req != NULL) && (strncmp(req, "on", 2) == 0);
    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;
}

/* 灯能力属性数组（真实 ATTR_INFO_S 字段） */
ATTR_INFO_S light_attrs[] = {
    {"power_ctrl", "", light_power},   /* 开关属性 */
};

void light_device_init(void)
{
    /* 1. 初始化 DBoT 服务 */
    dbot_service_init();

    /* 2. 添加灯能力（注册到本地服务列表） */
    dbot_service_add_service(
        CAPABILITY_TYPE_LIGHT,
        1,                  /* 1 个属性 */
        light_attrs
    );

    /* 3. 发布已添加的能力到 DBoT 网络（无参） */
    dbot_service_publish_service();

    /* 4. 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 int call_result_cb(char *resp, int len)
{
    if (resp != NULL) {
        os_kprintf("Service call result: %.*s\r\n", len, resp);
        return 0;
    }
    return -1;
}

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_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（签名：int (*)(void *ctx, uint8_t *data, int len)） */
        dtp_ctx->dtp_send(dtp_ctx, 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 cmd

6.2 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

核心要点回顾

定位：DBoT（Distributed Bus of Things）是 OneOS 分布式物联总线，把设备分解为多个子应用连到虚拟总线上，呈现为一个大虚拟设备；源码位于 components/DBoT/。
分层协议：DDP（设备发现）→ DTCP（设备调用）→ DTP（数据流转，UDP/TCP）；子模块含 auth/coap/discovery/group/session。
能力模型：capability_list_t 预定义 LIGHT/TEMP/HUMI/LCD/CAMERA/MICROPHONE/SPEAKER/SWITCH/FILESYSTEM 等能力（源码注释为中文，逐字一致）。
属性结构：ATTR_INFO_S 含 func_name/func_param/func（ATTR_FUNC 处理函数 int(*)(int len, char *req, char **resp)），没有 name/type 字段。
核心 API：dbot_service_init/start/stop/started/get_ctx（生命周期）、add_service+publish_service（发布）、discovery_service（发现）、call_service（调用）、add_resource/send_broadcast（消息）、create_session/remove_session（会话）、init_dtp/destory_dtp（数据流转）。
发布流程：dbot_service_add_service(service, attr_num, attrs)（添加）→ dbot_service_publish_service(void)（无参发布）。
Kconfig：OS_USING_DBOT（默认 n，select cJSON/PTHREADS/BSD/RTC）+ DBOT_PUBLISH/DBOT_DISCOVERY/DBOT_HB_INTERVAL（默认 5s）+ 网络 choice（ETH/WIFI/BLE）+ 各能力示例开关。
调试：12 个 Shell 命令覆盖设备信息、服务调用、会话、数据流转。

关键易错点速查

易错点	正确做法
用 `dbot_service_publish_service(service, attr_num, attrs)`（3 参）	不存在 → 先 `dbot_service_add_service(service, attr_num, attrs)`，再 `dbot_service_publish_service(void)`
`ATTR_INFO_S` 用 `.name`/`.type`	没有 name/type 字段 → 用 `{"func_name", "func_param", func}`（func 为 `ATTR_FUNC` 处理函数）
用 `ATTR_TYPE_BOOL/INT/STRING` 类型	不存在 → 无属性类型字段，属性就是 `ATTR_INFO_S`
能力属性回调用 `DDP_REQUEST_PROC` 签名	属性处理函数是 `ATTR_FUNC` `int()(int len, char req, char **resp)` → 用 ATTR_FUNC
`DTP_SERVICE_TYPE_UDP_CLIENT`	枚举是 `DTP_SERVICE_UDP_CLIENT`（无 `_TYPE_`）→ 用 `DTP_SERVICE_UDP_CLIENT/SERVER/TCP_CLIENT/SERVER`
`dtp_send(data, len)` 只传 2 参	`DTP_SEND_FUNC` 签名是 `int()(void ctx, uint8_t *data, int len)` → 传 3 参（首参 `dtp_ctx`）
`call_result_cb(int result)` 回调签名	`DTCP_CALL_RESULT_CB` 是 `int()(char resp, int len)` → 签名含 `resp`/`len`
服务调用 `func` 参数乱传	`call_service` 的 `func` 对应属性 `func_name` → 传 `"power_ctrl"` 等属性名
忘开 `OS_USING_DBOT` 及依赖	组件被裁剪 → 开 `OS_USING_DBOT`（自动 select cJSON/PTHREADS/BSD/RTC）
忘 `dbot_service_start()`	只 init 不 start 无法服务 → 发布后调用 `dbot_service_start()`
数据结构 `dbot_service_context_s` 加 `//` 中文注释	违反"逐字一致"规范 → 保留源码原样（无注释），中文解释写正文

下一步

7.8 OTA 远程升级组件：DBoT 已覆盖设备互联，下一节学习 OneOS OTA 远程升级组件，掌握固件分包、升级流程与安全校验，为产品提供远程固件更新能力。

7.7 DBoT 分布式物联总线

7.7 DBoT 分布式物联总线

📚 本节导读

🎯 学习目标

一、DBoT 概述

1.1 什么是 DBoT

1.2 核心概念

1.3 应用场景示例

二、架构设计

2.1 协议栈架构

2.2 能力类型定义

三、核心数据结构

3.1 DBoT 服务上下文

3.2 DTP 数据流转上下文

四、核心 API

4.1 服务生命周期

4.2 能力发布与发现

4.3 消息与资源

4.4 会话管理

4.5 数据流转（DTP）

五、使用示例

5.1 智能灯设备 — 能力发布端

5.2 灯控面板 — 能力发现与调用

5.3 音视频数据流转

六、Kconfig 配置

6.1 配置菜单

6.2 配置项说明

6.3 依赖关系

七、Shell 调试命令

八、内置示例能力

📝 本节小结

核心要点回顾

关键易错点速查

下一步