異構設備跨語言通信方案：基於 Socket 協議的標準化數據交換

架構概覽

單片機 (C/Keil) ←→ UART/TCP/IP ←→ 邊緣網關 (Python) ←→ 以太網/WiFi ←→ 服務器/PC (Java/C#/Go)

核心原則

• 傳輸層統一：全部使用 TCP/UDP Socket，屏蔽物理介質差異（串口透傳、以太網、WiFi）。
• 應用層協議標準化：採用 JSON、Protocol Buffers 或 MessagePack 定義消息格式，雙方約定字段名、類型、版本號。
• 消息結構示例：

  {
    "version": "1.0",
    "msgId": "uuid",
    "timestamp": 1699999999,
    "type": "sensor_data",
    "payload": { "temp": 25.6, "hum": 60 }
  }
  

實現要點

1. 單片機端：使用 lwIP 或裸金屬 TCP 協議棧，定時發送心跳包保持連接。
2. Python 邊緣網關：asyncio 或 socketserver 實現多連接並發轉發，協議轉換（Modbus→JSON）。
3. 服務器端：Netty、Spring Boot、gRPC 等高性能框架接入，持久化時序數據庫。

優勢

語言無關、跨平台、可擴展、易於調試（抓包分析明文協議）。