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# aibox_sophon_adapter — AI Box Sophon 设备适配器
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基于 **MQTT + Zenoh RPC** 的 AI Box（Sophon 算力盒子）设备接入适配器。
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盒子通过 MQTT 主题 `/board_ping` 周期上报系统状态心跳，插件负责解析、持久化、对外提供
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查询 API，并在设备离线时自动告警；同时支持告警视频上传、违规事件上报与外部平台转发。
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> 插件类型：`aibox_sophon_adapter` | Zenoh subject 前缀：`aibox_sophon_adapter.*` | 路由前缀：`/aibox_sophon_adapter`
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## 核心功能
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| # | 功能 | 说明 |
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| --- | -------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------ |
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| 1 | **MQTT 心跳上报** | 通过网关 MQTT Bridge 订阅 `box/aibox_sophon/board_ping`，解析设备系统参数并持久化到数据库 |
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| 2 | **设备状态查询** | 提供 HTTP API 查询设备在线状态、详情、离线设备列表 |
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| 3 | **离线检测告警** | 后台任务周期扫描，超过 `heartbeat.timeout` 未上报心跳的设备标记为离线并输出告警日志 |
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| 4 | **视频流管理** | 心跳中状态为「正常」的通道自动通过 MediaMTX 拉取 RTSP 视频流（`StreamManager`） |
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| 5 | **视频上传接口** | 盒子告警时通过 HTTP FORM-DATA 上传录制视频，返回唯一 `VideoId` |
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| 6 | **告警上报接口** | 盒子违规事件 JSON 报文字动解析入库（`alarm_record` 表） |
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| 7 | **告警查询接口** | 告警列表（分页/筛选）与单条告警详情查询 |
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| 8 | **豆包 AI 分析** | 告警图片可交由 `doubao` 插件判定是否为误报（可配置开关） |
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| 9 | **IP 音柱 TTS 播报** | 告警时按违规类型调用 `ip_sound_column` 插件播放 TTS 语音（可配置开关/音量/文案） |
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| 10 | **外部 MQTT 转发** | 心跳数据转发到外部 MQTT Broker（`mqtt_forward`） |
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| 11 | **外部 MQTT 订阅** | 直接订阅外部 Broker，实现 `edge_app_controller` 请求-响应协议（`mqtt_subscribe`） |
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| 12 | **告警转发外部平台** | 先上传视频再上报告警到外部开放平台（`alarm_forward`） |
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| 13 | **IN2 任务启停开关** | 监听盒子 IN2 数字输入：有电启动全部算法任务，断电停止全部任务（`task_switch`） |
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## 架构与数据流
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### 心跳上报链路
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```mermaid
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sequenceDiagram
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participant Box as AI Box (Sophon)
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participant Broker as MQTT Broker (网关 Bridge)
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participant Zenoh as Zenoh RPC
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participant Plugin as aibox_sophon_adapter
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participant DB as SQLite
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participant MTX as MediaMTX
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Box->>Broker: publish box/aibox_sophon/board_ping
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Broker->>Zenoh: 路由为 aibox_sophon_adapter.board_ping
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Zenoh->>Plugin: 调用 board_ping(request)
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Plugin->>DB: upsert board_heartbeat 记录
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Plugin->>MTX: 状态正常通道 start_stream(RTSP)
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Plugin->>Broker: 心跳转发外部 MQTT（可选）
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```
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### 告警上报链路
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```mermaid
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sequenceDiagram
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participant Box as AI Box
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participant GW as 网关 HTTP
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participant Plugin as aibox_sophon_adapter
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participant DB as SQLite
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participant Doubao as doubao 插件
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participant Ext as 外部开放平台
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Box->>GW: POST /api/v1/aibox_sophon_adapter/video_upload (FORM-DATA)
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GW->>Plugin: 保存视频 → 返回 VideoId
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Box->>GW: POST /api/v1/aibox_sophon_adapter/alarm_report (JSON)
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GW->>Plugin: 手动 Pydantic 验证报文
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Plugin->>Doubao: 豆包 AI 分析（可关闭）
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Plugin->>DB: 写入 alarm_record（按 AlarmId 去重 + 裁剪）
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Plugin->>Ext: 上传视频 + 转发告警（可选）
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```
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### 外部 MQTT 请求-响应（edge_app_controller）
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```mermaid
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sequenceDiagram
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participant C as 外部客户端
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participant Broker as 外部 Broker
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participant Plugin as aibox_sophon_adapter
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C->>Broker: publish /edge_app_controller {"command": "..."}
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Broker->>Plugin: 订阅回调 edge_app_controller(payload, topic)
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Plugin->>Plugin: 按 command 分发到注册表 _COMMANDS
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Plugin-->>Broker: publish /edge_app_controller_reply {"code":0,"msg":"ok","data":{...}}
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```
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## 目录结构
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```text
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src/plugins/aibox_sophon_adapter/
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├── __init__.py # 插件入口：AiboxSophonAdapterPlugin（Plugin 基类）
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│ # - on_init: DB / StreamManager / MQTT 客户端 / 全局变量 / 后台任务
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│ # - on_cleanup: 流控制器与 MQTT 客户端关闭（db/后台任务由基类处理）
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├── mqtt_clients.py # MQTT 客户端能力组件（从 __init__ 抽取，统一"启动失败降级为 None"模式）
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│ # - start_mqtt_forward / start_mqtt_subscribe / start_internal_mqtt
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│ # - build_subscribe_routes() 构建订阅路由
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├── global_var.py # 模块级全局变量（db / stream_manager / mqtt_* / 各配置）
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├── routes.py # 自定义 FastAPI 路由（video_upload / video / alarm_report）
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├── edge_app_controller.py # 外部 MQTT 请求-响应处理器（command 注册表分发）
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├── task_switch.py # IN2 数字输入控制任务启停（复用 diwatch 的 IN2 通道）
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├── alarm_trim.py # 告警记录清理（超限裁剪 + 删除关联视频）
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├── diwatch/ # DI 数字输入监听库（SE5/SE9 的 IN1/IN2，独立 CLI：python3 -m diwatch；task_switch 复用其 IN2 通道）
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├── in1.py / in11.py # diwatch 前身：IN1 事件脚本 / IN2 轮询脚本（保留备用）
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├── router/ # Zenoh RPC 端点（@rpc_method）
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│ ├── __init__.py # 导出全部端点模块
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│ ├── board_ping.py # MQTT 心跳上报
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│ ├── list_devices.py # 查询所有设备状态
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│ ├── get_device.py # 查询单个设备详情
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│ ├── get_offline_devices.py # 查询离线/异常设备
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│ ├── list_alarms.py # 查询告警记录列表
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│ └── get_alarm.py # 查询单条告警详情
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└── models/ # 数据模型
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├── board_models.py # 心跳数据结构（手动维护，嵌套过深无法自动生成）
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├── alarm_models.py # 告警上报请求/响应模型
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├── video_models.py # 视频上传响应模型
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├── orm.py # SQLModel ORM（board_heartbeat / alarm_record）
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├── pydantic.py # gen_models 自动生成（如存在）
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└── __init__.py # 模型导出
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```
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## 快速开始
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### 1. 注册插件
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插件已注册于 `config/workers/aibox_sophon_adapter/config.toml`（新架构由框架自动扫描）：
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```toml
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[workers]
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type = "aibox_sophon_adapter"
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module = "plugins.aibox_sophon_adapter"
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factory = "create_workers"
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cleanup = "cleanup"
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count = 1
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```
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### 2. 启动服务
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```bash
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uv run serve
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```
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启动时插件会自动：初始化 SQLite → 连接 MediaMTX → 启动 MQTT 转发/订阅/内部客户端 →
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创建 Worker 副本 → 启动离线检查后台任务。
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### 3. 验证
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```bash
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# 查看设备列表
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curl "http://127.0.0.1:8000/api/v1/aibox_sophon_adapter/list_devices"
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```
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## HTTP API 接口
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### 自动生成 RPC 端点（前缀 `/api/v1/aibox_sophon_adapter`）
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| 方法 | 路径 | 说明 | 参数 |
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| ---- | ---------------------- | --------------------- | -------------------------------------------------------------- |
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| GET | `/list_devices` | 查询所有设备状态 | 无 |
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| GET | `/get_device` | 查询单个设备详情 | `board_id: str` |
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| GET | `/get_offline_devices` | 查询离线/异常设备列表 | 无 |
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| GET | `/list_alarms` | 告警列表（分页/筛选） | `board_id: str`、`summary: str`、`page: int`、`page_size: int` |
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| GET | `/get_alarm` | 查询单条告警详情 | `alarm_id: str` |
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> `board_ping` 为 MQTT 端点，不产生 HTTP 路由。
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### 自定义 FastAPI 路由（`routes.py`，同样挂在 `/api/v1` 下）
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| 方法 | 路径 | 说明 |
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| ---- | ------------------- | --------------------------------------------------------------------------- |
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| POST | `/video_upload` | 视频上传（multipart/form-data），返回 `{"Result": {...}, "VideoId": "..."}` |
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| GET | `/video/{video_id}` | 视频下载/流式播放（`Content-Disposition: inline`） |
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| POST | `/alarm_report` | 告警上报（JSON），返回 `{"Result": {"Code": 0, "Desc": ""}}` |
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#### `video_upload` 表单字段
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| 字段 | 必填 | 说明 |
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| ------------- | ---- | ---------------------- |
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| `BoardIp` | 是 | 盒子网络地址 |
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| `BoardId` | 是 | 盒子唯一标识 |
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| `TaskSession` | 是 | 所属任务标识 |
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| `GBDeviceId` | 否 | 国标设备号（无则空串） |
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| `GBTaskChnId` | 否 | 国标通道号（无则空串） |
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| `Video` | 是 | 视频文件 |
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存储路径约定：`{upload_root}/aibox_sophon_adapter/{video_id}/{filename}`（流式写入 + MD5 校验）。
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#### `alarm_report` 处理流程
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1. 手动 Pydantic 验证基础字段（`alarm_models.AlarmReportRequest`，失败记录完整请求体并返回 422）
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2. **豆包 AI 分析**：判定为 `False` 时忽略告警（返回 Code 0 + "忽略告警"）
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3. **IP 音柱 TTS 播报**：按 `Summary` 匹配文案调用 `ip_sound_column.tts` 播放语音（失败仅记录日志，不阻断）
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4. **写库**：按 `AlarmId/UniqueId` 去重写入 `alarm_record`，超限自动裁剪（`alarm_trim`）
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5. **外部转发**：先上传视频替换 `VideoFile` 为外部 `VideoId`，再上报告警
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> 盒子仅当 **HTTP 200 且 `Result.Code` 非 0** 时才认为上报失败。
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## MQTT 主题
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### 网关 MQTT Bridge 订阅（`[[workers.mqtt_topics]]`）
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| 主题 | 目标 Zenoh subject | 说明 |
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| ----------------------------- | --------------------------------- | ------------ |
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| `box/aibox_sophon/board_ping` | `aibox_sophon_adapter.board_ping` | 盒子心跳上报 |
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> 盒子只设根主题 `box`（非 `chongming` 保留命名空间，避免被网关 Bridge 按 Worker RPC 拦截）；
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> 子路径固定 `aibox_sophon/...`。
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### 外部 MQTT 订阅（`[workers.config.mqtt_subscribe]`，插件直连外部 Broker）
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| 主题 | 处理函数 | 回复主题 |
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| ---------------------- | --------------------- | ---------------------------- |
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| `/edge_app_controller` | `edge_app_controller` | `/edge_app_controller_reply` |
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### 内部 MQTT 请求-响应（`[workers.config.internal_mqtt]`）
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`edge_app_controller` 的 `alg_media_fetch` / `alg_task_fetch` 命令通过内部客户端向
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任意应用进程发起请求-响应：
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- 请求主题：`box/aibox_sophon/edge_app_controller`
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- 回复主题：`box/aibox_sophon/edge_app_controller_reply`
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> 切勿使用 `chongming/{插件}/{操作}` —— 网关 Bridge 订阅 `chongming/+/+` 会拦截 3 级主题并按
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> Worker RPC 路由，而 `edge_app_controller` 不是 `@rpc_method`，会导致
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> `worker_manager` 报 "Worker ... 无回复，尝试重试"。
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## edge_app_controller 请求-响应协议
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订阅 `/edge_app_controller`，回复发布到 `/edge_app_controller_reply`。
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**请求**（JSON）：`{"command": "<命令名>", ...业务字段}`；兼容 `{"Event": "/alg_media_fetch", ...}`
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（`Event` 取最后一段作为命令）。
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**回复**（JSON）：`{"code": 0, "msg": "ok", "data": {...}}`
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| code | 含义 |
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| ---- | ----------------- |
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| 0 | 成功 |
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| -1 | 缺少 command 字段 |
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| -2 | 未知命令 |
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| -3 | 命令执行异常 |
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**内置命令注册表（`_COMMANDS`）**：
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| command | 说明 | 是否回复 |
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| ----------------- | ---------------------------------------- | ---------- |
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| `ping` | 存活探测，返回服务信息 | 是 |
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| `ack` | 确认命令，仅记录日志 | 否（静默） |
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| `query_status` | 复用 `list_devices` 返回设备在线状态列表 | 是 |
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| `alg_media_fetch` | 按 `BoardId` 返回最近心跳的通道/媒体信息 | 是 |
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| `alg_task_fetch` | 按 `BoardId` 返回最近心跳的算法任务信息 | 是 |
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> 命令处理函数返回 `None` 表示只处理、不回复（静默命令）。新增命令只需在 `_COMMANDS`
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> 注册表登记一个 `async handler(payload) -> data` 函数。
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## 数据库表
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数据库默认为 SQLite 文件 `{data_dir}/aibox_sophon_adapter.db`（默认 `./data/`）；
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配置了 `[workers.config.database].url` 时优先走 PostgreSQL（当前 config.toml 即此模式），
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由 `chongming_worker.Plugin` 基类统一初始化。
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### `board_heartbeat` — 设备心跳记录
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| 字段 | 说明 |
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| -------------------------------------------- | ---------------------------------- |
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| `board_id` | 设备唯一标识（唯一索引） |
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| `board_ip` / `board_platform` / `board_type` | IP / 硬件类型 / 接入方式（WAN/4G） |
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| `board_temp` | 芯片温度 |
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| `status` / `version` / `system_info` | 状态 / 软件版本 / 系统版本 |
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| `grant_code` / `grant_desc` | 授权码 / 授权描述 |
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| `last_ping_time` / `is_online` | 最后心跳时间 / 是否在线 |
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| `ping_data` | 完整心跳数据 JSON |
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### `alarm_record` — 告警记录
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| 字段 | 说明 |
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| -------------------------------------------- | ----------------------------------------------- |
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| `alarm_id` | 告警唯一标识（唯一索引） |
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| `board_id` / `board_ip` | 设备标识 |
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| `summary` | 违规类型（NoHelmet / Intrude / PeopleCross 等） |
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| `task_session` / `media_name` / `video_file` | 任务号 / 通道名 / 关联视频标识 |
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| `alarm_time` / `alarm_timestamp` | 告警时间 / 时间戳（微秒） |
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| `alarm_data` | 完整告警报文 JSON |
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## 配置详解
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配置文件：`config/workers/aibox_sophon_adapter/config.toml`
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### 插件注册（`[workers]` / `[worker]` / `[worker.registration]`）
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```toml
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[workers]
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type = "aibox_sophon_adapter"
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module = "plugins.aibox_sophon_adapter"
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factory = "create_workers"
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cleanup = "cleanup"
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count = 1 # Worker 副本数
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[worker]
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defaults = { method = "GET", timeout = 30, auth_required = false, cacheable = false, internal = false }
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[worker.registration]
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router_prefix = "/aibox_sophon_adapter"
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tags = ["aibox_sophon_adapter", "sophon", "adapter"]
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```
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### 运行时配置（`[workers.config]`）
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| 配置节 | 字段 | 默认值 | 说明 |
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| ----------------- | ------------------------------------------------------ | ----------------------------------- | ------------------------------ |
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| （根） | `data_dir` | `./data` | 数据目录（数据库 + 上传文件） |
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| （根） | `mediamtx_addr` | `rtsp://127.0.0.1/channel` | MediaMTX 地址 |
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||
| （根） | `link_path` | `/data/bm-app` | 视频流软链接路径 |
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||
| `heartbeat` | `interval` | `5` | 设备上报间隔（秒） |
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| `heartbeat` | `timeout` | `15` | 超时阈值（秒），超过即视为离线 |
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| `heartbeat` | `check_interval` | `10` | 服务端检查离线设备的间隔（秒） |
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| `mqtt_forward` | `enabled` / `uri` / `topic` | false / 空 / `/board_ping` | 心跳转发到外部 Broker |
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| `mqtt_subscribe` | `enabled` / `uri` / `topics` | false / 空 / 空 | 直连外部 Broker 订阅（见上） |
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| `internal_mqtt` | `enabled` / `uri` / `request_topic` / `response_topic` | false / `mqtt://127.0.0.1:1883` / … | 内部请求-响应客户端 |
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||
| `alarm_retention` | `max_records` | `0` | 最多保留告警记录数（0 不限制） |
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||
| `doubao_analysis` | `enabled` | `true` | 是否启用豆包 AI 分析告警图片 |
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||
| `ip_sound_column` | `enabled` / `volume` / `tts` | `true` / `50` / `{}` | 告警时 IP 音柱 TTS 播报（`tts` 为 Summary → 播报文案映射，未命中用默认文案） |
|
||
| `task_switch` | `enabled` / `api_base` / `start_command` / `stop_command` / `poll_interval` / `debounce` / `active_low` | true / `http://127.0.0.1` / 1 / 0 / 0.05 / 3 / false | IN2 数字输入控制任务启停（见下节） |
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||
| `alarm_forward` | `enabled` / `url` / `video_upload_url` / `timeout` | false / … / … / 10.0 | 告警转发外部开放平台 |
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||
> 示例：`mqtt_forward.uri = "mqtt://admin:Mixc%402021@192.168.1.6:1883"` —— 密码中特殊字符
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||
> 需 URL 编码（`%40` 即 `@`）。
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## 心跳与离线机制
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- 设备按 `heartbeat.interval`（默认 5 秒）通过 `box/aibox_sophon/board_ping` 上报心跳。
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- `board_ping` 处理器：新设备建记录 / 已有设备更新心跳并置为在线；状态「正常」的通道
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自动通过 MediaMTX 启动 RTSP 拉流；可选转发外部 MQTT。
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- 后台任务 `_check_offline_devices` 每 `heartbeat.check_interval`（默认 10 秒）扫描一次，
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将超过 `heartbeat.timeout`（默认 15 秒）未上报的设备标记为离线并输出告警日志。
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## IN2 任务启停开关（task_switch）
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监听盒子 IN2 数字输入（diwatch `SysfsBackend` 轮询 `gpio_status`，含抗抖），
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电平变化时通过盒子本地 HTTP 接口控制**全部**算法任务：
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- IN2 **有电**（电平 1）→ 启动全部任务（`ControlCommand = start_command`，默认 1）
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- IN2 **断电**（电平 0）→ 停止全部任务（`ControlCommand = stop_command`，默认 0）
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控制流程：`POST {api_base}/api/alg_task_fetch`（查全部任务的 `AlgTaskSession`）→
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逐个 `POST {api_base}/api/alg_task_control`（启停控制，按返回 `Result.Code` 判定成败并记日志）。
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### IN2 后端自适应（SE5 / SE9）
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由 `diwatch.make_in2_backend` 自动选择，优先级：显式 `device` → sysfs 状态文件（SE9）→ gpio-keys event 设备（SE5）→ 放弃启动。
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| 板卡 | 后端 | 说明 |
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| ---- | ---- | ---- |
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| SE9 | `SysfsBackend` | 轮询 `/sys/bus/platform/devices/gpio-in-2/gpio_status`，`poll_interval` / `debounce` 生效 |
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| SE5 | `EventBackend` | 无 gpio-in-2 节点，IN2 与 IN1 同走 gpio-keys 事件设备（`event1`），键码 `key`（默认 `KEY_DOWN=108`） |
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SE5 首次部署需确认两件事：
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1. **event 读权限**：`linaro` 用户运行 diwatch 报 `Permission denied: '/dev/input/event1'` 时，
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执行 `sudo usermod -aG input linaro` 并重新登录（服务以 root 运行则不受影响）。
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||
2. **IN2 实际键码**：操作 IN2 的同时运行 `python3 -m diwatch detect -t 5`，输出里的 `code=` 即键码；
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||
写入 `task_switch.key`（或 CLI `in2 -k <键码>`）。若 detect 无任何输出，说明该 SE5 的 IN2
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||
未接入 gpio-keys，需查 `sudo cat /sys/kernel/debug/gpio` 确认接线。
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行为约定：
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1. **只响应电平跳变**，不按插件启动时的初始电平动作（避免插件重启时误触发全量启停）。
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||
2. DI 轮询跑在独立线程，HTTP 控制调度回事件循环并加锁串行，快速抖动不会并发穿插。
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||
3. 找不到 IN2 状态文件（非盒子环境）时降级为不启动，仅输出警告，不影响插件其他功能。
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## 开发指南
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### 新增 RPC 端点
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1. 在 `config/workers/aibox_sophon_adapter/` 下创建 `<操作>.toml`（参考 `list_devices.toml`）
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2. 运行 `uv run gen_models` 生成模型
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3. 在 `src/plugins/aibox_sophon_adapter/router/` 下创建 `<操作>.py`，使用 `@rpc_method`
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4. 更新 `router/__init__.py` 的导入与 `__all__`
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5. 重启服务
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### 新增 edge_app_controller 命令
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在 `edge_app_controller.py` 中定义 `async def _cmd_xxx(payload) -> data`，并在 `_COMMANDS`
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注册表中登记即可。返回 `None` 表示静默处理（不回复）。
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### 修改配置
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编辑 `config/workers/aibox_sophon_adapter/config.toml` 后重启服务即可生效，无需重新生成模型
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（运行时配置均在 `AiboxSophonAdapterPlugin.on_init` 中读取；MQTT 客户端启动逻辑见 `mqtt_clients.py`）。
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## 注意事项
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1. **不要使用 `chongming/` 命名空间**：盒子 MQTT 根主题固定为 `box`，子路径固定
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`aibox_sophon/...`，否则会被网关 Bridge 拦截并按 Worker RPC 路由。
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2. **`edge_app_controller` 不是 `@rpc_method`**：它只通过外部 MQTT 订阅触发，Worker 上
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无对应 Zenoh Queryable。
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3. **数据库模型**（`models/orm.py`）与心跳结构（`models/board_models.py`）为手动维护，
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`board_models.py` 因嵌套过深无法由 `gen_models` 自动生成。
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4. **视频文件清理**：告警记录裁剪时会同步删除 `{upload_root}/aibox_sophon_adapter/{video_id}/`
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目录下的关联视频。
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5. **日志**：使用标准 `logging.getLogger(__name__)`，核心已配置 ANSI 颜色格式化器。
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