传感器数据采集¶

TinyMeasurement — SHM 节点的数据采集管道

从 ADXL355 加速度计读数到 MQTT 远程传输，覆盖三种采集模式和三种实时处理架构。整个系统通过 MQTT 命令远程驱动。

架构速览¶

Online Sensing 在线采集

定时连续流式采样 (1~20 Hz)
MQTT / 串口实时传输
适合长期结构健康监测

详情 →
Offline Sensing 离线采集

高频批量采样 (100~4000 Hz)
内存 / SD 卡存储
采集结束后 MQTT 报告
适合模态分析、锤击实验

详情 →
RT Processing 实时处理

编译期选择三种架构：
环形缓冲区 / DMA 双缓冲 / 双核分工
实时阈值检测触发
适合在线损伤检测

架构总览 →
Command Handler 命令控制

MQTT 远程命令 → 控制采集
SENSE,ONLINE / OFFLINE / RT
支持定时和延时触发

详情 →
WSN 时间同步 (FTSP)

基于 ESP-NOW 的泛洪时间同步协议
网关广播周期信标 + NTP 世界时间
叶子节点通过线性回归校正时钟偏差
RGB LED 同步可视化（跑马灯循环）
微秒级精度 · 漂移补偿

详情 →

场景索引¶

长期结构健康监测

→ Online Sensing，低采样率 (1~20 Hz)，MQTT 持续上传
锤击实验 / 模态测试

→ Offline Sensing，高采样率 (100~4000 Hz)，SD 卡存储
实时冲击 / 损伤检测

→ RT Processing + 阈值触发，微秒级响应
远程控制采集任务

→ Command Handler，MQTT 发送命令从远端起停采集

快速开始¶

#include "tiny_measurement.h"

// === 在线采集（长期监测）===
online_sensing_config_t online_cfg = {
    .sampling_frequency_hz = 20.0f,
    .enable_mqtt = true,
    .enable_serial = true,
};
online_sensing_start(&online_cfg);  // 开始 20Hz 连续上传

// === 离线采集（模态测试）===
offline_sensing_config_t offline_cfg = {
    .sampling_frequency_hz = 100.0f,    // 100 Hz
    .sampling_duration_sec = 30.0f,     // 采集 30 秒
    .enable_memory = true,              // 存到内存
    .enable_sd = true,                  // 也存到 SD 卡
    .enable_mqtt_report = true,         // 采集完发报告
};
offline_sensing_start(&offline_cfg);

// === 实时处理（冲击检测）===
rt_process_config_t rt_cfg = {
    .sampling_frequency_hz = 100.0f,
    .enable_accel_detection = true,     // 启用阈值检测
};
rt_process_init(&rt_cfg);
rt_process_start();

三种采集模式对比¶

	Online	Offline	RT Processing
采样率	1~20 Hz	100~4000 Hz	20~1000 Hz
持续时间	无限（不间断）	有限（秒级）	无限（循环采集）
输出	MQTT 流式 / 串口	内存 / SD / MQTT 报告	实时处理结果
典型场景	长期健康监测	模态分析试验	冲击/损伤在线检测
触发方式	MQTT 命令	MQTT 命令（支持延时）	MQTT 命令 + 阈值自触发

依赖链¶

ADXL355 传感器 → tiny_measurement → MQTT / SD 卡 / 串口
                        ↑
                   tiny_ai (信号处理)

WSN 时间同步 (FTSP)：
  网关: NTP (互联网) → tiny_toolbox/tiny_time → FTSP 信标 (ESP-NOW)
  叶子节点: FTSP 信标 → 线性回归 → 世界时间 @ µs 精度

代码结构¶

include/        tiny_measurement.h · tiny_measurement_config.h
online-sensing/     在线采集
offline-sensing/    离线采集
command/            MQTT 命令解析
real-time-process-arch/  实时处理架构（3 种）
wsn/                WSN 工具集
  time_sync/        FTSP 时间同步模块
    ftsp.h              统一入口头文件
    ftsp_config.h       编译期调参（信标间隔、表大小...）
    ftsp_types.h        信标数据包布局（16 B 基础 / 26 B 扩展）
    ftsp_gateway.h/.c   网关周期信标广播
    ftsp_leafnode.h/.c  叶子节点信标嗅探 + 线性回归
    ftsp_ntp.h/.c       NTP 同步记录 & 世界时间锚点
    ftsp_precision.h/.c 时钟漂移估计 & 补偿 (ppm)
    ftsp_sync_viz.h/.c  RGB LED 同步状态可视化
app/                应用示例