优化代码

.gitignore

@@ -174,3 +174,6 @@ cython_debug/
 # PyPI configuration file
 .pypirc
 
+
+.idea
+.vscode

.idea/.gitignore

@@ -0,0 +1,8 @@
+# 默认忽略的文件
+/shelf/
+/workspace.xml
+# 基于编辑器的 HTTP 客户端请求
+/httpRequests/
+# Datasource local storage ignored files
+/dataSources/
+/dataSources.local.xml

README.md

@@ -1,3 +1,44 @@
 # pig-house-controller
 
-猪舍主控节点，根据上位机的指令控制当前猪舍内所有设备（传感器，阀门，电机等），并汇聚当前猪舍传感器数据统一上报
+## LoRa通信协议约定
+
+本项目中的LoRa通信采用自定义的帧格式，以支持精确寻址和大数据包的自动分片与重组。所有数据包均由主控节点主动发起。
+
+### 1. 物理帧结构
+
+每个通过LoRa UART模块发送的物理数据包都遵循以下结构：
+
+| 字段                       | 长度 (字节) | 值 (Hex)          | 描述                            |
+|:-------------------------| :------------ | :---------------- |:------------------------------|
+| **帧头 (Header)**          | 1             | `0xED`            | 固定值，表示一个数据包的开始。               |
+| **数据长度 (Length)**        | 1             | `0x00`-`0xFF`     | 从`总包数`字段到`数据块`末尾的总字节数，不包含源地址。 |
+| **目标地址 (DestAddr)**      | 2             | `0x0000`-`0xFFFF` | 接收该数据包的设备地址。                  |
+| **总包数 (TotalChunks)**    | 1             | `0x01`-`0xFF`     | 表示当前消息被分成了几个包。`0x01`代表这是唯一的包。 |
+| **当前包序号 (CurrentChunk)** | 1             | `0x00`-`0xFE`     | 当前是第几个数据包（从0开始计数）。            |
+| **数据块 (ChunkData)**      | N             | -                 | 实际传输的数据片段。                    |
+| **源地址 (SourceAddr)**      | 2             | `0x0000`-`0xFFFF` | 发送该数据包的设备地址,由硬件自动拼接。          |
+
+**示例:**
+
+发送一个数据为 `[0x01, 0x02, 0x03]` 的单包消息到地址 `0x1234`，发送方地址为 `0x5678`：
+`ED 05 12 34 01 00 01 02 03 56 78`
+- `ED`: 帧头
+- `05`: 后续长度 (1+1+3 = 5)
+- `12 34`: 目标地址
+- `01`: 总包数 (共1包)
+- `00`: 当前包序号 (第0包)
+- `01 02 03`: 数据块
+- `56 78`: 源地址
+
+### 2. 数据分片 (Fragmentation)
+
+- LoRa模块的物理层限制单次发送的数据部分**最大为240字节**。
+- 根据项目约定，为自定义协议头（总包数、当前包序号）预留2字节，地址由模块处理。
+- 因此，每个物理包中 **`数据块 (ChunkData)` 的最大长度为 `238` 字节**。
+- `send_packet` 方法会自动处理分片逻辑。
+
+### 3. 数据重组 (Reassembly)
+
+- `receive_packet` 方法会缓存收到的分片。
+- 当一个设备的所有分片都接收完毕后，`receive_packet` 会将它们自动重组成一个完整的消息，并向上层返回。
+- 由于通信是单向的（仅主控发送），接收端无需管理多个源地址的重组缓冲区。

app/bus/bus_interface.py

@@ -0,0 +1,47 @@
+#!/usr/bin/env python
+# -*- coding: utf-8 -*-
+
+"""
+总线通信模块的抽象接口定义 (契约)
+
+此接口定义了面向业务操作的方法，将所有实现细节（包括解析）完全封装。
+"""
+
+from abc import ABC, abstractmethod
+
+class IBusManager(ABC):
+    """
+    总线管理器接口。
+    调用方只关心业务，不关心实现。
+    """
+
+    @abstractmethod
+    def execute_raw_command(self, bus_id: int, command: bytes) -> None:
+        """
+        【契约】执行一个“发后不理”的原始指令。
+        
+        Args:
+            bus_id (int): 目标总线的编号。
+            command (bytes): 要发送的原始命令字节。
+        """
+        pass
+
+    @abstractmethod
+    def execute_collect_task(self, task: dict) -> float | None:
+        """
+        【契约】执行一个完整的采集任务，并直接返回最终的数值。
+
+        一个符合本接口的实现必须自己处理所有细节：
+        - 从task字典中解析出 bus_id, command, parser_type。
+        - 发送指令。
+        - 接收响应。
+        - 根据parser_type选择正确的内部解析器进行解析。
+        - 返回最终的float数值，或在任何失败情况下返回None。
+
+        Args:
+            task (dict): 从Protobuf解码出的单个CollectTask消息字典。
+
+        Returns:
+            float | None: 成功解析则返回数值，否则返回None。
+        """
+        pass

app/bus/rs485_manager.py

@@ -0,0 +1,300 @@
+#!/usr/bin/env python
+# -*- coding: utf-8 -*-
+
+"""
+RS485 总线管理器实现
+
+此模块实现了 IBusManager 接口，用于管理 RS485 总线通信。
+"""
+
+from ..logs.logger import log
+
+# 导入 MicroPython 的 UART 和 Pin 库
+from machine import UART, Pin
+import time  # 用于添加延时，确保RS485方向切换
+import _thread  # 用于线程同步
+import struct  # 用于浮点数转换
+
+
+class RS485Manager:
+    """
+    RS485 总线管理器。
+    负责 RS485 设备的指令发送、响应接收和数据解析。
+    """
+
+    def __init__(self, bus_config, default_timeouts):
+        """
+        构造函数，注入配置。
+        根据传入的配置初始化 RS485 总线对应的 UART 管理器。
+
+        Args:
+            bus_config: 包含所有总线配置的字典。
+                                                    键是总线ID，值是该总线的详细配置。
+            default_timeouts: 包含各种默认超时设置的字典。
+        """
+        self.bus_config = bus_config
+        self.default_timeouts = default_timeouts
+        # 存储以总线号为key的UART管理器实例、RTS引脚和锁
+        self.bus_ports = {}
+
+        log("RS485Manager 已使用配置初始化。")
+        log(f"总线配置: {self.bus_config}")
+        log(f"默认超时设置: {self.default_timeouts}")
+
+        # 遍历 bus_config，初始化 RS485 端口
+        for bus_id, config in bus_config.items():
+            if config.get('protocol') == 'RS485':
+                try:
+                    uart_id = config['uart_id']
+                    baudrate = config['baudrate']
+                    pins = config['pins']
+                    tx_pin_num = pins['tx']
+                    rx_pin_num = pins['rx']
+                    rts_pin_num = pins['rts']  # RS485 的 DE/RE 方向控制引脚
+
+                    # 初始化 Pin 对象
+                    rts_pin = Pin(rts_pin_num, Pin.OUT)  # RTS 引脚设置为输出模式
+                    rts_pin.value(0)  # 默认设置为接收模式
+
+                    # 初始化 UART 对象
+                    # 注意：MicroPython 的 UART 构造函数可能不支持直接传入 Pin 对象，而是 Pin 编号
+                    # 并且 rts 参数通常用于硬件流控制，RS485 的 DE/RE 需要手动控制
+                    uart = UART(uart_id, baudrate=baudrate, tx=tx_pin_num, rx=rx_pin_num,
+                                timeout=self.default_timeouts.get('rs485_response', 500))
+
+                    self.bus_ports[bus_id] = {
+                        'uart': uart,
+                        'rts_pin': rts_pin,
+                        'lock': _thread.allocate_lock()
+                    }
+                    log(f"总线 {bus_id} (RS485) 的 UART 管理器初始化成功。UART ID: {uart_id}, 波特率: {baudrate}, TX: {tx_pin_num}, RX: {rx_pin_num}, RTS(DE/RE): {rts_pin_num}")
+                except KeyError as e:
+                    log(f"错误: 总线 {bus_id} 的 RS485 配置缺少关键参数: {e}")
+                except Exception as e:
+                    log(f"错误: 初始化总线 {bus_id} 的 RS485 管理器失败: {e}")
+            else:
+                log(f"总线 {bus_id} 的协议不是 RS485，跳过初始化。")
+
+    @staticmethod
+    def _calculate_crc16_modbus(data):
+        """
+        计算 Modbus RTU 的 CRC16 校验码。
+        """
+        crc = 0xFFFF
+        for byte in data:
+            crc ^= byte
+            for _ in range(8):
+                if crc & 0x0001:
+                    crc >>= 1
+                    crc ^= 0xA001
+                else:
+                    crc >>= 1
+        return crc
+
+    def execute_raw_command(self, bus_id, command):
+        """
+        【契约】执行一个“发后不理”的原始指令。
+
+        Args:
+            bus_id (int): 目标总线的编号。
+            command (bytes): 要发送的原始命令字节。
+        """
+        if bus_id not in self.bus_ports:
+            log(f"错误: 未找到总线 {bus_id} 的 RS485 配置。")
+            return
+
+        port_info = self.bus_ports[bus_id]
+        uart = port_info['uart']
+        rts_pin = port_info['rts_pin']
+        lock = port_info['lock']
+        with lock:
+            try:
+                rts_pin.value(1)  # 设置为发送模式 (DE/RE = HIGH)
+                time.sleep_us(100)  # 短暂延时，确保方向切换完成
+                uart.write(command)
+                # 等待所有数据发送完毕
+                uart.flush()
+                time.sleep_us(100)  # 短暂延时，确保数据完全发出
+                rts_pin.value(0)  # 切换回接收模式 (DE/RE = LOW)
+                log(f"总线 {bus_id} 原始命令发送成功: {command.hex()}")
+            except Exception as e:
+                log(f"错误: 在总线 {bus_id} 上执行原始命令失败: {e}")
+
+    def execute_collect_task(self, task):
+        """
+        【契约】执行一个完整的采集任务，并直接返回最终的数值。
+
+        一个符合本接口的实现必须自己处理所有细节：
+        - 从task字典中解析出 bus_id, command, parser_type。
+        - 发送指令。
+        - 接收响应。
+        - 根据parser_type选择正确的内部解析器进行解析。
+        - 返回最终的float数值，或在任何失败情况下返回None。
+
+        Args:
+            task: 从Protobuf解码出的单个CollectTask消息字典。
+                         期望结构: {"command": {"bus_number": int, "command_bytes": bytes}}
+
+        Returns:
+            成功解析则返回数值，否则返回None。
+        """
+        # I. 任务参数解析与初步验证
+        try:
+            command_info = task.get("command")
+            if not command_info:
+                log("错误: CollectTask 缺少 'command' 字段。")
+                return None
+
+            bus_id = command_info.get("bus_number")
+            command_bytes = command_info.get("command_bytes")
+
+            # 增加对命令有效性的检查
+            if bus_id is None or not command_bytes or len(command_bytes) < 2:
+                log(f"错误: CollectTask 的 'command' 字段无效。bus_id: {bus_id}, command_bytes: {command_bytes}")
+                return None
+
+        except Exception as e:
+            log(f"错误: 解析CollectTask失败: {e}. 任务: {task}")
+            return None
+
+        if bus_id not in self.bus_ports:
+            log(f"错误: 未找到总线 {bus_id} 的 RS485 配置。")
+            return None
+
+        port_info = self.bus_ports[bus_id]
+        uart = port_info['uart']
+        rts_pin = port_info['rts_pin']
+        lock = port_info['lock']
+
+        response_bytes = None  # 在锁外部初始化，确保其作用域
+        response_buffer = bytearray()
+        with lock:
+            try:
+                # II. 线程安全与指令发送
+                rts_pin.value(1)
+                time.sleep_us(100)
+                uart.write(command_bytes)
+                uart.flush()
+                time.sleep_us(100)
+                rts_pin.value(0)
+                log(f"总线 {bus_id} 原始命令发送成功: {command_bytes.hex()}")
+
+                # III. 接收响应
+                start_time = time.ticks_ms()
+                response_timeout = self.default_timeouts.get('rs485_response', 500)
+                while time.ticks_diff(time.ticks_ms(), start_time) < response_timeout:
+                    if uart.any():
+                        chunk = uart.read(32)
+                        if chunk:
+                            response_buffer.extend(chunk)
+                            start_time = time.ticks_ms()  # 收到数据就重置超时
+                    time.sleep_ms(5)
+
+                if response_buffer:
+                    # 动态地从请求命令中获取预期的从站ID和功能码
+                    expected_slave_id = command_bytes[0]
+                    expected_func_code = command_bytes[1]
+                    
+                    found_frame = self._find_modbus_frame(response_buffer, expected_slave_id, expected_func_code)
+                    if found_frame:
+                        log(f"总线 {bus_id} 收到有效响应: {found_frame.hex()}")
+                        response_bytes = found_frame  # 将找到的帧赋值给外部变量
+                    else:
+                        log(f"警告: 总线 {bus_id} 响应中无有效帧。收到响应: {response_buffer.hex()}")
+                else:
+                    log(f"警告: 总线 {bus_id} 未收到响应。")
+
+            except Exception as e:
+                log(f"错误: 在总线 {bus_id} 上执行采集命令失败: {e}")
+        
+        # IV. 统一处理和解析
+        # 无论是因为超时、未找到有效帧还是发生异常，只要 response_bytes 仍为 None，就任务失败
+        if response_bytes is None:
+            return None
+
+        # 使用找到的有效帧进行解析
+        parsed_value = RS485Manager._parse_modbus_rtu_default(response_bytes)
+
+        return parsed_value
+
+    def _find_modbus_frame(self, buffer: bytearray, expected_slave: int, func_code: int) -> bytes | None:
+        """
+        修复版：加调试；优先头检查；CRC 字节序标准 Modbus (低字节在前)。
+        """
+        log(f"搜索帧: buffer 长度 {len(buffer)}, hex {buffer.hex()}")
+        i = 0
+        while i < len(buffer) - 6:  # 最小 7 字节，-6 安全
+            if buffer[i] == expected_slave and buffer[i + 1] == func_code:
+                byte_count = buffer[i + 2]
+                frame_len = 3 + byte_count + 2
+                if len(buffer) - i >= frame_len:
+                    frame = bytes(buffer[i:i + frame_len])
+                    # CRC 预校验（标准 Modbus：CRC 低字节在前）
+                    core = frame[:-2]
+                    calc_crc = self._calculate_crc16_modbus(core)
+                    low_crc = frame[-2]
+                    high_crc = frame[-1]
+                    recv_crc = (high_crc << 8) | low_crc  # 高<<8 | 低
+                    log(f"候选帧 at {i}: {frame.hex()}, calc CRC {calc_crc:04X}, recv {recv_crc:04X}")
+                    if calc_crc == recv_crc:
+                        log(f"找到有效帧: {frame.hex()}")
+                        return frame
+                    else:
+                        log(f"CRC 不匹配，跳过 (calc {calc_crc:04X} != recv {recv_crc:04X})")
+            i += 1
+        log("无有效帧")
+        return None
+
+    @staticmethod
+    def _parse_modbus_rtu_default(response_bytes):  # 改名，支持整数/浮点
+        """
+        修复版：动态数据长；CRC 只用核心。
+        """
+        if not response_bytes or len(response_bytes) < 7:
+            log(f"警告: 响应过短。响应: {response_bytes.hex() if response_bytes else 'None'}")
+            return None
+
+        # CRC 校验（只核心）
+        data_for_crc = response_bytes[:-2]
+        received_crc = (response_bytes[-1] << 8) | response_bytes[-2]
+
+        calculated_crc = RS485Manager._calculate_crc16_modbus(data_for_crc)
+        if calculated_crc != received_crc:
+            log(f"错误: CRC失败。接收: {received_crc:04X}, 计算: {calculated_crc:04X}. 响应: {response_bytes.hex()}")
+            return None
+
+        function_code = response_bytes[1]
+        byte_count = response_bytes[2]
+        data_bytes = response_bytes[3:3 + byte_count]
+
+        if function_code not in [0x03, 0x04]:
+            log(f"警告: 功能码 {function_code:02X} 不符。")
+            return None
+
+        if len(data_bytes) != byte_count:
+            log(f"错误: 数据长 {len(data_bytes)} != {byte_count}")
+            return None
+
+        # 动态解析
+        if byte_count == 2:
+            # 整数 (e.g., 温度)
+            try:
+                value = int.from_bytes(data_bytes, 'big')  # 或 signed '>h'
+                parsed_value = value
+                log(f"成功解析整数: {parsed_value}")
+                return parsed_value
+            except Exception as e:
+                log(f"整数解析失败: {e}")
+                return None
+        elif byte_count == 4:
+            # 浮点
+            try:
+                parsed_value = struct.unpack('>f', data_bytes)[0]
+                log(f"成功解析浮点: {parsed_value}")
+                return parsed_value
+            except Exception as e:
+                log(f"浮点失败: {e}")
+                return None
+        else:
+            log(f"警告: 未知字节数 {byte_count}")
+            return None

app/config/config.py

@@ -0,0 +1,99 @@
+#!/usr/bin/env python
+# -*- coding: utf-8 -*-
+
+"""
+项目全局配置文件
+
+集中管理所有硬件引脚、通信参数和软件配置，
+便于统一修改和适配不同的硬件版本。
+"""
+
+# --- LoRa 模块配置 ---
+# 假设LoRa模块使用独立的UART进行通信
+LORA_CONFIG = {
+    # 平台LoRa地址
+    'master_address': 0x01,
+
+    # LoRa模块连接的UART总线ID (0, 1, or 2 on ESP32)
+    'uart_id': 2,
+
+    # LoRa模块的通信波特率
+    'baudrate': 9600,
+
+    # LoRa模块连接的GPIO引脚
+    'pins': {
+        'tx': 5,  # UART TX
+        'rx': 4,  # UART RX
+    },
+
+    # LoRa Mesh 模块发送模式(EC: 透传; ED: 完整数据包)
+    # e.g.
+    #   EC: 接收端只会接收到消息, 不会接收到请求头
+    #       e.g. 发送: EC 05 02 01 48 65 6c 6c 6f
+    #            (EC + 05(消息长度) + 0201(地址) + "Hello"(消息本体))
+    #            接收: 48 65 6c 6c 6f ("Hello")
+    #   ED: 接收端会接收完整数据包，包含自定义协议头和地址信息。
+    #       e.g. 发送: ED 05 12 34 01 00 01 02 03
+    #            (ED(帧头) + 05(Length, 即 1(总包数)+1(当前包序号)+3(数据块)) + 12 34(目标地址) + 01(总包数) + 00(当前包序号) + 01 02 03(数据块))
+    #            接收: ED 05 12 34 01 00 01 02 03 56 78(56 78 是发送方地址,会自动拼接到消息末尾)
+    'lora_mesh_mode': 'ED',
+
+    # 单包最大用户数据数据长度, 模块限制240, 去掉两位自定义包头, 还剩238
+    'max_chunk_size': 238
+}
+
+# --- 总线配置 ---
+# 使用字典来定义项目中的所有通信总线
+# key是总线ID (bus_id)，value是该总线的详细配置字典。
+# 这种结构使得 command_processor 可以通过 bus_id 动态获取其配置。
+BUS_CONFIG = {
+    # --- 总线 1 ---
+    1: {
+        # 总线协议类型，用于程序动态选择不同的处理逻辑
+        'protocol': 'RS485',
+
+        # 该总线使用的硬件UART ID
+        'uart_id': 1,
+
+        # 该总线的通信波特率
+        'baudrate': 9600,
+
+        # 该总线使用的GPIO引脚
+        'pins': {
+            'tx': 16,  # RS485 TX
+            'rx': 17,  # RS485 RX
+            'rts': 15,  # RS485 DE/RE 方向控制引脚
+        }
+    },
+
+    # 如果未来有第二条总线，或不同协议的总线，可以直接在这里添加
+    # 2: {
+    #     'protocol': 'RS485',
+    #     'uart_id': 0,
+    #     'baudrate': 19200,  # 这条总线可以有不同的波特率
+    #     'pins': {
+    #         'tx': 25,
+    #         'rx': 26,
+    #         'rts': 27,
+    #     }
+    # },
+}
+
+# --- 全局超时设置 (毫秒) ---
+DEFAULT_TIMEOUTS = {
+    'rs485_response': 500,  # 等待RS485设备响应的默认超时时间
+    'lora_at_command': 300,  # 等待LoRa模块AT指令响应的超时时间
+}
+
+# --- 系统参数配置 ---
+SYSTEM_PARAMS = {
+    # 任务队列的最大长度。用于主线程和工作线程之间的缓冲。
+    # 如果LoRa指令瞬间并发量大，可以适当调高此值。
+    # 如果内存紧张，可以适当调低。
+    'task_queue_max_size': 10,
+
+    # 全局调试日志开关
+    # True:  所有 logger.log() 的信息都会被打印到串口。
+    # False: logger.log() 将不执行任何操作，用于发布产品。
+    'debug_enabled': True,
+}

app/logs/logger.py

@@ -0,0 +1,28 @@
+#!/usr/bin/env python
+# -*- coding: utf-8 -*-
+
+"""
+一个简单的、可配置的日志记录器模块。
+"""
+import _thread
+from app.config.config import *
+
+# 创建一个锁，用于在多线程环境中同步对print的调用
+log_lock = _thread.allocate_lock()
+
+
+def log(message: str):
+    """
+    打印一条日志消息，是否实际输出取决于配置文件。
+    使用锁来确保多线程环境下的输出不会混乱。
+
+    Args:
+        message (str): 要打印的日志消息。
+    """
+    # 从配置文件中获取调试开关的状态
+    # .get()方法可以安全地获取值，如果键不存在，则返回默认值False
+    if SYSTEM_PARAMS.get('debug_enabled', False):
+        with log_lock:
+            print(message)
+
+    # 如果开关为False，此函数会立即返回，不执行任何操作。

app/lora/lora_interface.py

@@ -0,0 +1,53 @@
+#!/usr/bin/env python
+# -*- coding: utf-8 -*-
+
+"""
+LoRa通信模块的抽象接口定义 (契约)
+
+这个文件定义了一个LoRa处理器应该具备哪些功能，
+但不包含任何具体的实现代码。任何具体的LoRa处理器，
+无论是UART的还是SPI的，都必须实现这里定义的所有方法。
+"""
+
+# abc (Abstract Base Class) 是Python定义接口的标准方式
+from abc import ABC, abstractmethod
+
+class ILoraManager(ABC):
+    """
+    LoRa处理器接口。
+    它规定了所有LoRa处理器实现类必须提供的功能。
+    """
+
+    @abstractmethod
+    def receive_packet(self):
+        """
+        【契约】非阻塞地检查并接收一个数据包。
+        
+        一个符合本接口的实现必须:
+        - 检查是否有新的数据包。
+        - 如果有，读取、解析并返回负载数据。
+        - 如果没有，必须立刻返回None，不得阻塞。
+
+        Returns:
+            bytes: 如果成功接收到一个数据包，返回该数据包的字节。
+            None:  如果当前没有可读的数据包。
+        """
+        pass
+
+    @abstractmethod
+    def send_packet(self, data_bytes: bytes) -> bool:
+        """
+        【契约】发送一个数据包。
+
+        一个符合本接口的实现必须:
+        - 接收一个bytes类型的参数。
+        - 将这些数据通过LoRa模块发送出去。
+        - 返回一个布尔值表示发送指令是否成功提交。
+        
+        Args:
+            data_bytes (bytes): 需要发送的字节数据。
+        
+        Returns:
+            bool: True表示发送指令已成功提交，False表示因任何原因失败。
+        """
+        pass

app/lora/lora_mesh_uart_passthrough_manager.py

@@ -0,0 +1,203 @@
+#!/usr/bin/env python
+# -*- coding: utf-8 -*-
+
+"""
+LoRa模块的具体实现 (UART Passthrough for LoRa Mesh)
+
+负责与LoRa模块进行底层通信，并向上层提供标准化的数据包收发接口。
+这个实现针对的是通过UART进行透传的LoRa Mesh模块。
+"""
+
+from ..logs.logger import log
+from machine import UART
+import time
+
+
+class LoRaMeshUartPassthroughManager:
+    """
+    通过UART与LoRa Mesh模块通信的处理器实现 (ED模式)。
+    实现了自动分片与重组逻辑。
+    """
+
+    def __init__(self, lora_config: dict):
+        """
+        初始化LoRa处理器。
+
+        Args:
+            lora_config (dict): 来自全局配置文件的LoRa配置字典。
+        """
+        log("LoRaMeshUartPassthroughManager: 初始化...")
+
+        # --- 配置注入 ---
+        self.master_address = lora_config.get('master_address')
+        self.uart_id = lora_config.get('uart_id')
+        self.baudrate = lora_config.get('baudrate')
+        self.pins = lora_config.get('pins')
+        self.max_chunk_size = lora_config.get('max_chunk_size')
+        self.lora_mesh_mode = b'\xed'
+        # TODO 目前这个配置没用, 完全按ED处理的
+        if lora_config.get('lora_mesh_mode') == 'EC':
+            self.lora_mesh_mode = b'\xec'
+
+        # --- 硬件初始化 ---
+        self.uart = UART(self.uart_id, self.baudrate, tx=self.pins['tx'], rx=self.pins['rx'])
+
+        # --- 内部状态变量 ---
+        self._rx_buffer = bytearray()  # UART接收缓冲区
+        self._reassembly_cache = {}  # 分片重组缓冲区 { chunk_index: chunk_data }
+        self._expected_chunks = 0  # 当前会话期望的总分片数
+
+        log(f"LoRaMeshUartPassthroughManager: 配置加载完成. UART ID: {self.uart_id}, Baudrate: {self.baudrate}, 针脚: {self.pins}")
+
+    def send_packet(self, payload: bytes) -> bool:
+        """
+        【实现】发送一个数据包，自动处理分片。
+
+        Args:
+            payload (bytes): 需要发送的完整业务数据。
+
+        Returns:
+            bool: True表示所有分片都已成功提交发送，False表示失败。
+        """
+        max_chunk_size = self.max_chunk_size
+        if not payload:
+            total_chunks = 1
+        else:
+            total_chunks = (len(payload) + max_chunk_size - 1) // max_chunk_size
+
+        try:
+            for i in range(total_chunks):
+                chunk_index = i
+                start = i * max_chunk_size
+                end = start + max_chunk_size
+                chunk_data = payload[start:end]
+
+                # --- 组装物理包 ---
+                header = b'\xed'
+                dest_addr_bytes = self.master_address.to_bytes(2, 'big')
+                total_chunks_bytes = total_chunks.to_bytes(1, 'big')
+                current_chunk_bytes = chunk_index.to_bytes(1, 'big')
+
+                # 计算后续长度(总包数和当前包序号是自定义包头, 各占一位, 标准包头算在长度内)
+                length_val = 2 + len(chunk_data)
+                length_bytes = length_val.to_bytes(1, 'big')
+
+                # 拼接成最终的数据包
+                packet_to_send = header + length_bytes + dest_addr_bytes + total_chunks_bytes + current_chunk_bytes + chunk_data
+
+                self.uart.write(packet_to_send)
+                log(f"LoRa: 发送分片 {chunk_index + 1}/{total_chunks} 到地址 {self.master_address}")
+
+                # 让出CPU, 模块将缓存区的数据发出去本身也需要时间
+                time.sleep_ms(10)
+
+            return True
+
+        except Exception as e:
+            log(f"LoRa: 发送数据包失败: {e}")
+            return False
+
+    def receive_packet(self) -> bytes | None:
+        """
+        【实现】非阻塞地检查、解析并重组一个完整的数据包。
+        """
+        # 1. 从硬件读取数据到缓冲区
+        if self.uart.any():
+            new_data = self.uart.read()
+            if new_data:
+                log(f"LoRa: UART收到原始数据 (长度 {len(new_data)}): {new_data.hex()}")
+                self._rx_buffer.extend(new_data)
+
+        # 如果缓冲区为空，没有必要继续处理
+        if not self._rx_buffer:
+            return None
+
+        # 2. 只要缓冲区有数据就持续尝试从缓冲区解析包
+        while len(self._rx_buffer) > 0:
+            log(f"LoRa: --- 开始新一轮解析, 缓冲区 (长度 {len(self._rx_buffer)}): {self._rx_buffer.hex()} ---")
+
+            # 2.1 检查头部和长度字段是否存在
+            if len(self._rx_buffer) < 2:
+                log("LoRa: 缓冲区数据不足 (小于2字节)，无法读取包头。等待更多数据...")
+                return None  # 数据不足，无法读取长度
+
+            # 2.2 检查帧头是否正确
+            if self._rx_buffer[0] != 0xED:
+                log(f"LoRa: 接收到错误帧头: {hex(self._rx_buffer[0])}，正在寻找下一个ED...")
+                next_ed = self._rx_buffer.find(b'\xed', 1)
+                if next_ed == -1:
+                    log("LoRa: 缓冲区无有效帧头，已清空。")
+                    self._rx_buffer[:] = b''
+                    return None  # 清空后没有数据了, 直接返回
+                else:
+                    log(f"LoRa: 在位置 {next_ed} 找到下一个有效帧头，丢弃之前的数据。")
+                    self._rx_buffer = self._rx_buffer[next_ed:]
+                    continue  # 继续循环，用新的缓冲区数据重新开始解析
+
+            # 2.3 检查包是否完整
+            payload_len = self._rx_buffer[1]
+            # 物理层在末尾又加了2字节的源地址，所以完整包长需要+2。
+            total_packet_len = 1 + 1 + payload_len + 2
+            log(f"LoRa: 帧头正确(ED)。声明的后续包长(payload_len): {payload_len}。计算出的总包长: {total_packet_len}。")
+
+            if len(self._rx_buffer) < total_packet_len:
+                log(f"LoRa: '半包'情况，需要 {total_packet_len} 字节，但缓冲区只有 {len(self._rx_buffer)} 字节。等待更多数据...")
+                return None  # "半包"情况，等待更多数据
+
+            # 3. 提取和解析一个完整的物理包
+            log(f"LoRa: 发现完整物理包 (长度 {total_packet_len})，正在提取...")
+            packet = self._rx_buffer[:total_packet_len]
+            self._rx_buffer = self._rx_buffer[total_packet_len:]
+            log(f"LoRa: 提取的包: {packet.hex()}。剩余缓冲区 (长度 {len(self._rx_buffer)}): {self._rx_buffer.hex()}")
+
+            # --- 包结构解析 ---
+            if len(packet) < 8:
+                log(f"LoRa: 包长度 {len(packet)} 小于协议最小长度8, 判定为坏包，已丢弃。")
+                continue
+
+            addr = int.from_bytes(packet[2:4], 'big')
+            total_chunks = packet[4]
+            current_chunk = packet[5]
+            # 提取数据块
+            chunk_data = packet[6:]
+            source_addr = int.from_bytes(packet[-2:], 'big')
+            log(f"LoRa: 解析包: 源地址={source_addr}, 目标地址={addr}, 总分片={total_chunks}, 当前分片={current_chunk}, 数据块长度={len(chunk_data)}")
+
+            # 4. 重组逻辑
+            if total_chunks == 1:
+                log(f"LoRa: 收到单包消息，来自地址 {source_addr}，长度 {len(chunk_data)}")
+                self._reassembly_cache.clear()
+                self._expected_chunks = 0
+                return chunk_data
+
+            # 对于多包消息，只有当收到第一个分片时才清空缓存并设置期望分片数
+            if current_chunk == 0:
+                log(f"LoRa: 开始接收新的多包会话 ({total_chunks}个分片) from {source_addr}...")
+                self._reassembly_cache.clear()
+                self._expected_chunks = total_chunks
+            elif not self._reassembly_cache and self._expected_chunks == 0:
+                # 如果不是第一个分片，但缓存是空的，说明错过了第一个分片，丢弃当前分片
+                log(f"LoRa: 收到非首个分片 {current_chunk} from {source_addr}，但未检测到会话开始，已丢弃。")
+                continue
+
+            self._reassembly_cache[current_chunk] = chunk_data
+            log(f"LoRa: 收到分片 {current_chunk + 1}/{self._expected_chunks} from {source_addr}，已缓存 {len(self._reassembly_cache)} 个")
+
+            if len(self._reassembly_cache) == self._expected_chunks:
+                log(f"LoRa: 所有分片已集齐 (from {source_addr})，正在重组...")
+                full_payload = bytearray()
+                for i in range(self._expected_chunks):
+                    if i not in self._reassembly_cache:
+                        log(f"LoRa: 重组失败！缺少分片 {i}。")
+                        self._reassembly_cache.clear()
+                        self._expected_chunks = 0
+                        return None
+                    full_payload.extend(self._reassembly_cache[i])
+
+                log(f"LoRa: 重组完成，总长度 {len(full_payload)}")
+                self._reassembly_cache.clear()
+                self._expected_chunks = 0
+                return bytes(full_payload)
+
+        # while 循环结束，意味着缓冲区被处理完毕但没有返回一个完整的包
+        return None

app/processor.py

@@ -0,0 +1,117 @@
+#!/usr/bin/env python
+# -*- coding: utf-8 -*-
+
+"""
+核心业务逻辑处理器 (V3 - 面向业务接口)
+
+职责:
+- 编排业务流程：解码指令，并将业务任务分发给相应的管理器。
+- 完全不关心总线通信和数据解析的技术实现细节。
+"""
+from app.lora.lora_mesh_uart_passthrough_manager import LoRaMeshUartPassthroughManager
+from app.bus.rs485_manager import RS485Manager
+# 导入Protobuf解析代码
+from app.proto import client_pb
+
+from app.logs.logger import log
+
+
+class Processor:
+    """
+    命令处理器类，项目的“大脑”。
+    它依赖于抽象的、面向业务的接口。
+    """
+
+    def __init__(self, lora_handler: LoRaMeshUartPassthroughManager, bus_manager: RS485Manager):
+        """
+        构造函数 (依赖注入)。
+        
+        Args:
+            lora_handler (ILoraManager): 一个实现了LoRa接口的对象。
+            bus_manager (IBusManager): 一个实现了总线接口的对象。
+        """
+        self.lora = lora_handler
+        self.bus = bus_manager
+        log("业务处理器已初始化，准备就绪。")
+
+    def handle_packet(self, packet_bytes: bytes):
+        """
+        处理单个LoRa数据包的入口函数。
+        """
+        log(f"收到待处理数据包: {packet_bytes.hex()}")
+
+        try:
+            instruction = client_pb.decode_instruction(packet_bytes)
+            log(f"解析指令成功: {instruction}")
+        except Exception as e:
+            log(f"错误：解码指令失败: {e}")
+            return
+
+        # 根据指令类型，分发到不同的业务处理方法
+        if 'raw_485_command' in instruction:
+            cmd = instruction['raw_485_command']
+            if cmd:
+                self._process_exec_command(cmd)
+            else:
+                log("警告：'raw_485_command' 指令内容为空。")
+
+        elif 'batch_collect_command' in instruction:
+            cmd = instruction['batch_collect_command']
+            if cmd:
+                self._process_collect_command(cmd)
+            else:
+                log("警告：'batch_collect_command' 指令内容为空。")
+
+        else:
+            log(f"警告：收到未知或不适用于此设备的指令类型: {instruction}")
+
+    def _process_exec_command(self, cmd: dict):
+        """
+        处理“执行命令”业务。
+        """
+        bus_id = cmd['bus_number']
+        command_bytes = cmd['command_bytes']
+        log(f"处理[执行命令]业务：向总线 {bus_id} 下发指令。")
+
+        # 直接调用总线接口的业务方法，不关心实现
+        self.bus.execute_raw_command(bus_id, command_bytes)
+        log("执行指令已下发。")
+
+    def _process_collect_command(self, cmd: dict):
+        """
+        处理“采集命令”业务。
+        """
+        correlation_id = cmd['correlation_id']
+        tasks = cmd['tasks']
+        log(f"处理[采集命令]业务 (ID: {correlation_id})：共 {len(tasks)} 个任务。")
+
+        sensor_values = []
+        for i, task in enumerate(tasks):
+            log(f"  - 执行任务 {i + 1}...")
+
+            # 调用总线接口的业务方法，直接获取最终结果
+            # 我们不再关心task的具体内容，也不关心解析过程
+            value = self.bus.execute_collect_task(task)
+
+            if value is not None:
+                sensor_values.append(value)
+                log(f"    => 成功，获取值为: {value}")
+            else:
+                # 如果返回None，表示任务失败（超时或解析错误）
+                sensor_values.append(float('nan'))  # 使用NaN表示无效值
+                log("    => 失败，任务未返回有效值。")
+
+        # 所有任务执行完毕，构建并发送响应
+        log(f"所有采集任务完成，准备发送响应。采集到的值: {sensor_values}")
+        try:
+            response_payload = {
+                'correlation_id': correlation_id,
+                'values': sensor_values
+            }
+            response_packet = client_pb.encode_instruction('collect_result', response_payload)
+
+            # 通过LoRa接口发送出去
+            self.lora.send_packet(response_packet)
+            log("采集结果已通过LoRa发送。")
+        except Exception as e:
+            log(f"错误：编码或发送采集结果失败: {e}")

app/proto/client.proto

@@ -0,0 +1,51 @@
+syntax = "proto3";
+
+package device;
+
+// import "google/protobuf/any.proto"; // REMOVED: Not suitable for embedded systems.
+
+option go_package = "internal/domain/device/proto";
+
+// --- Concrete Command & Data Structures ---
+
+// 平台生成的原始485指令，单片机直接发送到总线
+message Raw485Command {
+    int32 bus_number = 1;    // 总线号，用于指示单片机将指令发送到哪个总线
+    bytes command_bytes = 2; // 原始485指令的字节数组
+}
+
+// BatchCollectCommand
+// 一个完整的、包含所有元数据的批量采集任务。
+message BatchCollectCommand {
+  string correlation_id = 1;        // 用于关联请求和响应的唯一ID
+  repeated CollectTask tasks = 2;   // 采集任务列表
+}
+
+// CollectTask
+// 定义了单个采集任务的“意图”。
+message CollectTask {
+    Raw485Command command = 1; // 平台生成的原始485指令
+}
+
+// CollectResult
+// 这是设备响应的、极致精简的数据包。
+message CollectResult {
+    string correlation_id = 1;   // 从下行指令中原样返回的关联ID
+    repeated float values = 2;   // 按预定顺序排列的采集值
+}
+
+
+// --- Main Downlink Instruction Wrapper ---
+
+// 指令 (所有从平台下发到设备的数据都应该被包装在这里面)
+// 使用 oneof 来替代 google.protobuf.Any，这是嵌入式环境下的标准做法。
+// 它高效、类型安全，且只解码一次。
+message Instruction {
+    oneof payload {
+        Raw485Command raw_485_command = 1;
+        BatchCollectCommand batch_collect_command = 2;
+        CollectResult collect_result = 3; // ADDED：用于上行数据
+    // 如果未来有其他指令类型，比如开关控制，可以直接在这里添加
+    // SwitchCommand switch_command = 3;
+    }
+}

app/proto/client_pb.py

@@ -0,0 +1,305 @@
+#!/usr/bin/env python
+# -*- coding: utf-8 -*-
+
+"""
+根据client.proto生成的解析代码 (V2 - 已修复解码逻辑)
+适用于ESP32 MicroPython环境
+"""
+
+import struct
+
+
+# --- Protobuf基础类型辅助函数 ---
+
+def encode_varint(value):
+    buf = bytearray()
+    while value >= 0x80:
+        buf.append((value & 0x7F) | 0x80)
+        value >>= 7
+    buf.append(value & 0x7F)
+    return buf
+
+
+def decode_varint(buf, pos=0):
+    result = 0
+    shift = 0
+    while pos < len(buf):
+        byte = buf[pos]
+        pos += 1
+        result |= (byte & 0x7F) << shift
+        if not (byte & 0x80):
+            break
+        shift += 7
+    return result, pos
+
+
+def encode_string(value):
+    value_bytes = value.encode('utf-8')
+    length = encode_varint(len(value_bytes))
+    return length + value_bytes
+
+
+def decode_string(buf, pos=0):
+    """解码字符串 (已修复)"""
+    length, pos_after_len = decode_varint(buf, pos)
+    end_pos = pos_after_len + length
+    value = buf[pos_after_len:end_pos].decode('utf-8')
+    return value, end_pos
+
+
+# --- 消息编码/解码函数 ---
+
+def encode_raw_485_command(bus_number, command_bytes):
+    result = bytearray()
+    result.extend(encode_varint((1 << 3) | 0))
+    result.extend(encode_varint(bus_number))
+    result.extend(encode_varint((2 << 3) | 2))
+    result.extend(encode_varint(len(command_bytes)))
+    result.extend(command_bytes)
+    return result
+
+
+def decode_raw_485_command(buf):
+    """解码Raw485Command消息 (已修复)"""
+    result = {}
+    pos = 0
+    while pos < len(buf):
+        tag, pos = decode_varint(buf, pos)
+        field_number = tag >> 3
+        wire_type = tag & 0x07
+
+        if field_number == 1:  # bus_number
+            value, pos = decode_varint(buf, pos)
+            result['bus_number'] = value
+        elif field_number == 2:  # command_bytes
+            length, pos_after_len = decode_varint(buf, pos)
+            end_pos = pos_after_len + length
+            result['command_bytes'] = buf[pos_after_len:end_pos]
+            pos = end_pos
+        else:
+            # 跳过未知字段
+            if wire_type == 0:
+                _, pos = decode_varint(buf, pos)
+            elif wire_type == 2:
+                length, pos_after_len = decode_varint(buf, pos)
+                pos = pos_after_len + length
+            elif wire_type == 5:
+                pos += 4
+            else:
+                pos += 1
+    return result
+
+
+def encode_collect_task(command_msg):
+    result = bytearray()
+    encoded_command = encode_raw_485_command(command_msg['bus_number'], command_msg['command_bytes'])
+    result.extend(encode_varint((1 << 3) | 2))
+    result.extend(encode_varint(len(encoded_command)))
+    result.extend(encoded_command)
+    return result
+
+
+def decode_collect_task(buf):
+    """解码CollectTask消息 (已修复)"""
+    result = {}
+    pos = 0
+    while pos < len(buf):
+        tag, pos = decode_varint(buf, pos)
+        field_number = tag >> 3
+        wire_type = tag & 0x07
+
+        if field_number == 1:  # command
+            length, pos_after_len = decode_varint(buf, pos)
+            end_pos = pos_after_len + length
+            value_buf = buf[pos_after_len:end_pos]
+            result['command'] = decode_raw_485_command(value_buf)
+            pos = end_pos
+        else:
+            if wire_type == 0:
+                _, pos = decode_varint(buf, pos)
+            elif wire_type == 2:
+                length, pos_after_len = decode_varint(buf, pos)
+                pos = pos_after_len + length
+            elif wire_type == 5:
+                pos += 4
+            else:
+                pos += 1
+    return result
+
+
+def encode_batch_collect_command(correlation_id, tasks):
+    result = bytearray()
+    result.extend(encode_varint((1 << 3) | 2))
+    result.extend(encode_string(correlation_id))
+    for task in tasks:
+        encoded_task = encode_collect_task(task['command'])
+        result.extend(encode_varint((2 << 3) | 2))
+        result.extend(encode_varint(len(encoded_task)))
+        result.extend(encoded_task)
+    return result
+
+
+def decode_batch_collect_command(buf):
+    """解码BatchCollectCommand消息 (已修复)"""
+    result = {'tasks': []}
+    pos = 0
+    while pos < len(buf):
+        tag, pos = decode_varint(buf, pos)
+        field_number = tag >> 3
+        wire_type = tag & 0x07
+
+        if field_number == 1:  # correlation_id
+            value, pos = decode_string(buf, pos)
+            result['correlation_id'] = value
+        elif field_number == 2:  # tasks (repeated)
+            length, pos_after_len = decode_varint(buf, pos)
+            end_pos = pos_after_len + length
+            value_buf = buf[pos_after_len:end_pos]
+            result['tasks'].append(decode_collect_task(value_buf))
+            pos = end_pos
+        else:
+            if wire_type == 0:
+                _, pos = decode_varint(buf, pos)
+            elif wire_type == 2:
+                length, pos_after_len = decode_varint(buf, pos)
+                pos = pos_after_len + length
+            elif wire_type == 5:
+                pos += 4
+            else:
+                pos += 1
+    return result
+
+
+def encode_collect_result(correlation_id, values):
+    result = bytearray()
+    result.extend(encode_varint((1 << 3) | 2))
+    result.extend(encode_string(correlation_id))
+    for value in values:
+        result.extend(encode_varint((2 << 3) | 5))
+        result.extend(struct.pack('<f', value))
+    return result
+
+
+def decode_collect_result(buf):
+    """解码CollectResult消息 (已修复)"""
+    result = {'values': []}
+    pos = 0
+    while pos < len(buf):
+        tag, pos = decode_varint(buf, pos)
+        field_number = tag >> 3
+        wire_type = tag & 0x07
+
+        if field_number == 1:  # correlation_id
+            value, pos = decode_string(buf, pos)
+            result['correlation_id'] = value
+        elif field_number == 2:  # values (repeated)
+            if wire_type == 5:  # fixed32
+                value = struct.unpack('<f', buf[pos:pos + 4])[0]
+                pos += 4
+                result['values'].append(value)
+        else:
+            if wire_type == 0:
+                _, pos = decode_varint(buf, pos)
+            elif wire_type == 2:
+                length, pos_after_len = decode_varint(buf, pos)
+                pos = pos_after_len + length
+            elif wire_type == 5:
+                pos += 4
+            else:
+                pos += 1
+    return result
+
+
+def encode_instruction(payload_type, payload_data):
+    result = bytearray()
+    encoded_payload = bytearray()
+
+    if payload_type == 'raw_485_command':
+        encoded_payload = encode_raw_485_command(payload_data['bus_number'], payload_data['command_bytes'])
+        result.extend(encode_varint((1 << 3) | 2))
+    elif payload_type == 'batch_collect_command':
+        encoded_payload = encode_batch_collect_command(payload_data['correlation_id'], payload_data['tasks'])
+        result.extend(encode_varint((2 << 3) | 2))
+    elif payload_type == 'collect_result':
+        encoded_payload = encode_collect_result(payload_data['correlation_id'], payload_data['values'])
+        result.extend(encode_varint((3 << 3) | 2))
+    else:
+        raise ValueError("未知的指令负载类型")
+
+    result.extend(encode_varint(len(encoded_payload)))
+    result.extend(encoded_payload)
+    return result
+
+
+def decode_instruction(buf):
+    """解码Instruction消息 (已修复)"""
+    result = {}
+    pos = 0
+    while pos < len(buf):
+        tag, pos = decode_varint(buf, pos)
+        field_number = tag >> 3
+        wire_type = tag & 0x07
+
+        if wire_type == 2:
+            length, pos_after_len = decode_varint(buf, pos)
+            end_pos = pos_after_len + length
+            value_buf = buf[pos_after_len:end_pos]
+
+            if field_number == 1:
+                result['raw_485_command'] = decode_raw_485_command(value_buf)
+            elif field_number == 2:
+                result['batch_collect_command'] = decode_batch_collect_command(value_buf)
+            elif field_number == 3:
+                result['collect_result'] = decode_collect_result(value_buf)
+            
+            pos = end_pos
+        else:
+            if wire_type == 0:
+                _, pos = decode_varint(buf, pos)
+            elif wire_type == 5:
+                pos += 4
+            else:
+                pos += 1
+    return result
+
+
+# --- 单元测试与使用范例 ---
+if __name__ == "__main__":
+    print("--- 测试 Raw485Command ---")
+    raw_cmd_data = {'bus_number': 1, 'command_bytes': b'\x01\x03\x00\x00\x00\x02\xc4\x0b'}
+    encoded_raw_cmd = encode_raw_485_command(raw_cmd_data['bus_number'], raw_cmd_data['command_bytes'])
+    decoded_raw_cmd = decode_raw_485_command(encoded_raw_cmd)
+    assert decoded_raw_cmd == raw_cmd_data, f"Expected {raw_cmd_data}, got {decoded_raw_cmd}"
+
+    print("\n--- 测试 CollectTask ---")
+    collect_task_data = {'command': raw_cmd_data}
+    encoded_collect_task = encode_collect_task(collect_task_data['command'])
+    decoded_collect_task = decode_collect_task(encoded_collect_task)
+    assert decoded_collect_task == collect_task_data, f"Expected {collect_task_data}, got {decoded_collect_task}"
+
+    print("\n--- 测试 BatchCollectCommand ---")
+    batch_collect_data = {
+        'correlation_id': 'abc-123',
+        'tasks': [
+            {'command': {'bus_number': 1, 'command_bytes': b'\x01\x04\x00\x01\x00\x01\x60\x0a'}},
+            {'command': {'bus_number': 2, 'command_bytes': b'\x02\x03\x00\x01\x00\x01\xd5\xfa'}}
+        ]
+    }
+    encoded_batch_collect = encode_batch_collect_command(batch_collect_data['correlation_id'], batch_collect_data['tasks'])
+    decoded_batch_collect = decode_batch_collect_command(encoded_batch_collect)
+    assert decoded_batch_collect == batch_collect_data, f"Expected {batch_collect_data}, got {decoded_batch_collect}"
+
+    print("\n--- 测试 CollectResult ---")
+    collect_result_data = {'correlation_id': 'res-456', 'values': [12.34, 56.78]}
+    encoded_collect_result = encode_collect_result(collect_result_data['correlation_id'], collect_result_data['values'])
+    decoded_collect_result = decode_collect_result(encoded_collect_result)
+    assert decoded_collect_result['correlation_id'] == collect_result_data['correlation_id']
+    for i in range(len(collect_result_data['values'])):
+        assert abs(decoded_collect_result['values'][i] - collect_result_data['values'][i]) < 1e-5
+
+    print("\n--- 测试 Instruction (内含BatchCollectCommand) ---")
+    instruction_batch_collect = encode_instruction('batch_collect_command', batch_collect_data)
+    decoded_instruction_batch_collect = decode_instruction(instruction_batch_collect)
+    assert decoded_instruction_batch_collect == {'batch_collect_command': batch_collect_data}
+
+    print("\n所有测试均已通过!")

app/uqueue.py

@@ -0,0 +1,81 @@
+#!/usr/bin/env python
+# -*- coding: utf-8 -*-
+
+"""
+一个适用于MicroPython的、简单的线程安全队列实现。
+
+这个模块提供了一个与标准库 `queue.Queue` 类似的类，
+确保在多线程环境下的数据操作是安全的。
+"""
+
+import _thread
+from collections import deque
+
+class Queue:
+    """一个简单的、线程安全的队列。"""
+
+    def __init__(self, maxsize=0):
+        self.maxsize = maxsize
+        self._lock = _thread.allocate_lock()
+        # 使用deque可以实现更高效的头部弹出操作 (O(1))
+        self._items = deque((), maxsize if maxsize > 0 else 1024)
+
+    def qsize(self):
+        """返回队列中的项目数。"""
+        with self._lock:
+            return len(self._items)
+
+    def empty(self):
+        """如果队列为空，返回True，否则返回False。"""
+        return self.qsize() == 0
+
+    def full(self):
+        """如果队列已满，返回True，否则返回False。"""
+        if self.maxsize <= 0:
+            return False
+        return self.qsize() >= self.maxsize
+
+    def put(self, item, block=True, timeout=None):
+        """将一个项目放入队列。"""
+        if not block:
+            return self.put_nowait(item)
+        
+        # 阻塞式put的简单实现 (在实际应用中更复杂的实现会使用信号量)
+        while True:
+            with self._lock:
+                if not self.full():
+                    self._items.append(item)
+                    return
+            # 如果队列是满的，短暂休眠后重试
+            import time
+            time.sleep_ms(5)
+
+    def put_nowait(self, item):
+        """等同于 put(item, block=False)。"""
+        if self.full():
+            raise OSError("Queue full")
+        
+        with self._lock:
+            self._items.append(item)
+
+    def get(self, block=True, timeout=None):
+        """从队列中移除并返回一个项目。"""
+        if not block:
+            return self.get_nowait()
+
+        # 阻塞式get的简单实现
+        while True:
+            with self._lock:
+                if self._items:
+                    return self._items.popleft()
+            # 如果队列是空的，短暂休眠后重试
+            import time
+            time.sleep_ms(5)
+
+    def get_nowait(self):
+        """等同于 get(item, block=False)。"""
+        if self.empty():
+            raise OSError("Queue empty")
+            
+        with self._lock:
+            return self._items.popleft()

app/worker.py

@@ -0,0 +1,44 @@
+#!/usr/bin/env python
+# -*- coding: utf-8 -*-
+
+"""
+工作线程模块
+
+职责:
+- 作为一个独立的线程运行。
+- 阻塞式地等待任务队列。
+- 从队列中取出任务，并交给Processor进行耗时处理。
+"""
+
+from app.uqueue import Queue
+from app.processor import Processor
+from app.logs.logger import log
+
+
+def worker_task(task_queue: Queue, processor: Processor):
+    """
+    工作线程的主函数。
+    
+    Args:
+        task_queue (uqueue.Queue): 共享的任务队列。
+        processor (Processor): 业务处理器实例。
+    """
+    log("工作线程已启动，等待任务...")
+
+    while True:
+        try:
+            # 1. 阻塞式地从队列中获取任务
+            # 如果队列为空，程序会在这里自动挂起，不消耗CPU
+            # get()方法是线程安全的
+            packet_bytes = task_queue.get()
+
+            log(f"工作线程：收到新任务，开始处理... 数据: {packet_bytes.hex()}")
+
+            # 2. 调用processor进行耗时的、阻塞式的处理
+            # 这个处理过程不会影响主线程的LoRa监听
+            processor.handle_packet(packet_bytes)
+
+            log("工作线程：任务处理完毕，继续等待下一个任务。")
+
+        except Exception as e:
+            log(f"错误：工作线程在处理任务时发生异常: {e}")

main.py

@@ -2,5 +2,88 @@
 # -*- coding: utf-8 -*-
 
 """
-猪舍主控系统主程序入口
+程序主入口 (双线程生产者-消费者模型)
+
+主线程 (生产者):
+- 职责：以最高优先级不间断监听LoRa数据，并将数据包放入任务队列。
+- 特点：永远不执行耗时操作，保证LoRa数据接收的实时性。
+
+工作线程 (消费者):
+- 职责：从任务队列中取出数据包，并进行耗时的业务处理。
+- 特点：可能会长时间阻塞，但不影响主线程的数据接收。
 """
+
+import time
+import _thread
+from app.config import config
+from app.uqueue import Queue  # 导入我们自己创建的本地uqueue模块
+
+# 导入接口和实现
+from app.lora.lora_mesh_uart_passthrough_manager import LoRaMeshUartPassthroughManager
+from app.bus.rs485_manager import RS485Manager
+from app.processor import Processor
+
+# 导入工作线程的执行函数
+from app.worker import worker_task
+from app.logs.logger import log
+
+# --- 模块级变量定义 (带有类型提示) ---
+lora_manager: LoRaMeshUartPassthroughManager | None = None
+bus_manager: RS485Manager | None = None
+processor: Processor | None = None
+task_queue: Queue | None = None
+
+
+def setup():
+    """
+    初始化函数，负责创建所有对象实例、共享队列，并启动工作线程。
+    """
+    global lora_manager, bus_manager, processor, task_queue
+
+    log("--- 系统初始化开始 ---")
+
+    # 1. 初始化硬件驱动和业务处理器
+    lora_manager = LoRaMeshUartPassthroughManager(config.LORA_CONFIG)
+    bus_manager = RS485Manager(config.BUS_CONFIG, config.DEFAULT_TIMEOUTS)
+
+    processor = Processor(lora_handler=lora_manager, bus_manager=bus_manager)
+
+    # 2. 从配置文件读取队列长度，并创建线程安全的队列
+    queue_size = config.SYSTEM_PARAMS.get('task_queue_max_size', 10)
+    task_queue = Queue(maxsize=queue_size)
+    log(f"任务队列已创建，最大容量: {queue_size}")
+
+    # 3. 启动工作线程
+    _thread.start_new_thread(worker_task, (task_queue, processor))
+
+    log("--- 系统初始化完成 ---")
+
+
+def loop():
+    """
+    主线程循环函数 (生产者)。
+    只负责监听LoRa，并将数据放入队列。
+    """
+    packet = lora_manager.receive_packet()
+    if packet:
+        log(f"主线程：收到新LoRa数据包: {packet.hex()}")
+        if task_queue.full():
+            log("警告：任务队列已满，新的LoRa数据包被丢弃！")
+            return
+
+        try:
+            task_queue.put_nowait(packet)
+            log(f"主线程：新LoRa数据包已入队。当前队列大小: {task_queue.qsize()}")
+        except Exception as e:
+            log(f"错误：数据包入队失败: {e}")
+
+    time.sleep_ms(10)
+
+
+# --- 程序主执行区 ---
+if __name__ == "__main__":
+    setup()
+
+    log("--- 主线程进入循环 (LoRa监听) ---")
+    while True:
+        loop()