P05 · YBO Air Hub —— 设计附录
- 产品入口：P05-switch.md
- Level-1 规格：P05-air-hub.md（本附录不改变任何 Level-1 数值）
- 总交付要求：P05-air-hub-guide.md
- 引用的基础文件：X01 YBO-CAN 协议、X02 配置模式
- 参考板与元件清单：P05-air-hub-design-reference-board.md（两块底板的引脚分配、电源树、元件清单与原理图）
- 平台与射频评估：平台、CAN 与射频组合（组合的器件数据与 BOM）、工业级 Linux 与单射频评估（射频器件对比）、LoRa 星型网络与 LoRaWAN
1. 范围
章节标题：“1. 范围”本文是 Air Hub、Air Hub Pro 与 Air Hub Mini 的内部设计输入：平台选型、选定组合的实现要点与推荐器件、架构与分工、电源与热预算、射频与安装、固件与恢复。目标值与需求以规格为准，本文只引用其 ID 和章节。芯片型号是推荐，供方在 D0 用真实 SDK 证明资源和连接容量，D1 才冻结完整订货号。
2. 平台与选型
章节标题：“2. 平台与选型”2.1 选型
章节标题：“2.1 选型”三个产品是规格 §2.3 的选定组合：
| 产品 | 组合 | 主控 | CAN | 连接 Air | Wi-Fi 与配置 | 433 MHz |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Air Hub | AH-19 | RK3506G 邮票孔核心板（平台 H17，万象奥科 HD-RK3506G-128F256LW：封装内 128 MB、板载 256 MB SPI NAND、−20…+80 °C） | RK3506 原生 | RF-BM-MG24B2 | ESP32-C5-WROOM-1-N4 | 不带 |
| Air Hub Pro | AH-20 | RK3506J 邮票孔核心板（HD-RK3506J-256F256LI：256 MB + 256 MB SPI NAND、−40…+85 °C） | RK3506 原生 | RF-BM-MG24B2 | ESP32-C5-WROOM-1-N4 | RFM310 |
| Air Hub Mini | AH-21 | ESP32-C5-WROOM-1-N8R8，不运行 Linux | C5 的 CAN FD 控制器（经典 CAN 模式） | RF-BM-MG24B2 | 同主控 | 不带 |
两个 Linux 产品共用一块底板：两块核心板引脚兼容，Air Hub 不贴 433 MHz 链路与以太网（修订 D 起）；两者共用同一套 BSP 与 Rust 主机服务。ESP32-C5 只作 Wi-Fi 上行与配置通道，不兼作 CAN，规格 GW-11 没有适用产品。RK3506 不芯片直贴：RK3506G2 / RK3506J 都不含存储，核心板已含内存、存储与电源。代价：RK3506G 核心板没有公开报价，按 $8.5–12.4 占位后 Air Hub 的 BOM 为 $31.4–42.3；128 MB 下主机服务的内存余量未证实；共用底板绑定万象奥科的引脚定义（亿佰特 ECK41-E1N2-N 同为 RK3506G 128 MB + 256 MB，封装不同）。两块底板的实现见参考板与元件清单。
Linux 是需求：本地 broker、策略点、Matter 控制器/桥接、Zigbee 与 Thread 主机软件与 IP 上行都运行在 Linux 上。主机软件全部用 Rust 实现，不依赖 Node.js（zigbee2mqtt、matter.js），因此 ARM926 类 SoC 不因 Node.js 不支持 ARMv5 而排除：NUC980 以 H9 列入组合（Rust 目标 armv5te-unknown-linux-gnueabi 为 tier 2）。代价是 Zigbee 主机须自研（EZSP 或 ZNP），64–128 MB 平台的内存余量须原型实测。
Air Hub Mini：只用 ESP32-C5-WROOM-1-N8R8 模组作控制器；EFR32MG24 模组连接 Air，C5 的 CAN FD 控制器以经典 CAN 模式作 CAN；没有以太网，双频 Wi-Fi 是唯一 IP 上行。电子件 $16.7（C5 模组按 $4.2 估算），比 Air Hub 少 $9.2–13.3（省掉核心板与看门狗）。代价是规格 §2.5 列出的能力不提供，以及联网 MCU 直接驱动 CAN（规格 GW-14）。设计要点见 §3.1。
组合：规格 §2.2 把平台（H1–H17）、CAN 来源（原生、SPI 外挂、ESP32-C6）与功能射频定义为三条轴，§2.3 列出命名组合，选定以外的是评估记录。器件温度下限 −20 °C 的组合按决策记录偏差。
未采用的方案：
| 方案 | 未采用的原因 |
|---|---|
| STM32G0B1CE + nRF54L15 | 无 Linux |
| 单 BLE MCU（nRF54L15）+ SPI CAN 控制器 | 无 Linux；Air Hub Mini 同为单 MCU，区别是 CAN 用 C5 片内 CAN FD 控制器、Air 用独立的 EFR32MG24 模组 |
| SSD202D + 2×ESP32-C6 | 无原生 CAN、SSD202D −20…+85 °C 不满足家族规则、三射频合规与三条固件链 |
| SSD202D 单颗（H1 / H2） | 无原生 CAN；数据手册只写两路 USB host、1 路通用 SPI（数据手册 V0.4） |
| SSD2351 邮票孔核心板（H15，明远智睿 MYZR-SSD2351-CB112） | 没有 CAN，须由 ESP32-C6 兼作（GW-11）；核心板 −20…+70 °C；原厂数据手册未取得；不能与 Air Hub Pro 共用底板与 BSP。电子件 $30.1–37.1，比 RK3506G 方案低 $1.3–5.2 |
| RV1106G3 芯片直贴 | LCSC 价 $22.67 @30（2026-10-06）；0.35 mm 间距 QFN 与四路 SoC 电源 |
| CC1354P10（单芯片 2.4 GHz + sub-GHz）、EFR32FG28 | CC1354P10 LCSC $10–14、两个频段分时，芯片本身就比 RF-BM-MG24B2 + RFM310 两个模组（约 $8.1）贵 $2–6，还要自做双频匹配与天线，且不能同时收 BLE 与 433（组合评估 §7.2） |
| Wi-Fi + 蓝牙二合一模组（AIC8800、RTL8723DS、AP6212 类）代替 ESP32 模组 | 每台约省 $1–1.5（未逐项取得报价），但便宜的型号不满足 Air Hub Pro 的 −40…+85 °C、模块认证不齐、配置通道不能与 Air Hub Mini 共用 |
| LoRaWAN 集中器与自有 LoRa 星型网 | 系列不提供 LoRa（规格 §2.3，GW-08、GW-12 不使用）；433 MHz 收发只在 Air Hub Pro |
2.2 主控、CAN 与实现方式
章节标题：“2.2 主控、CAN 与实现方式”CAN 控制器有三种来源（规格 GW-10），收发器在三个产品上都是 3.3 V 的 TCAN3413（修订 D）：
| 来源 | 适用平台 | 实现 | 设计要点 |
|---|---|---|---|
| SoC 原生 | H6–H14 | RK3506 系列 2×CAN-FD（按 Classical CAN 使用）、T113 系列与 NUC980 的 CAN 2.0、STM32MP135 的 FDCAN、MA35D1 的 CAN-FD | SocketCAN；RK3506 的 M0 核可承担看门狗与 CAN 状态保活 |
| SPI 外挂 | H2、H5 | MCP2518FD（E 档 −40…+125 °C），主线 mcp251xfd 驱动 |
占一个 SPI 与一根中断线；SSD202D 只有 1 个通用 SPI 主口，由 MCP2518FD 占用，ESP32-C6 走 SDIO；RV1106 有 2 个 SPI |
| ESP32-C6 TWAI | H1、H3、H4 | C6 的 TWAI0；CAN 帧经 Linux 与 C6 之间的认证内部通道收发，与 ESP-Hosted 的网络 / HCI 通道并行 | GW-11：网络侧不能生成 CAN 帧、C6 复位期间 CAN 中断须有上限并声明、Wi-Fi 满负荷下的 CAN 时延；C6 固件从原版 ESP-Hosted 变为自研扩展 |
功能射频芯片兼做 CAN 未采用：固件切换会中断 CAN。ESP32-C6 兼作 CAN 时不存在镜像切换，但联网与单点两项风险仍在，因此只以 GW-11 约束下的组合保留。
以太网：SSD202D、RV1103、RV1106 内置 10/100 PHY，只需带变压器的 RJ45；其余平台外挂 PHY。两个 Linux 产品的核心板都只引出 RMII，底板外挂 DP83825I（工业级，RMII），修订 D 起只在 Air Hub Pro 上贴装。
有原生 CAN 或外挂 DDR 的平台，主控有两种实现方式，在 D0 选定（规格 AIR-O-03）。以 RK3506J 为例：
| 芯片直贴 | 工业级核心板 | |
|---|---|---|
| 形态 | RK3506J（FBGA333）+ 外挂工业级 DDR3L + SPI NAND 或 eMMC + 电源 | 参考飞凌 FET3506J-C（40×29 mm，2×80 pin 板对板，256 MB / 512 MB DDR3 或 1 GB LPDDR4，256 MB NAND 或 8 GB eMMC，厂家承诺 10–15 年供货），已含 DDR、存储与核心电源；核心板不带 Wi-Fi/BT |
| 主控 + 内存成本（评估 §3、§6） | 约 $14–20（256 MB 工业级 DDR3L 本身约 $10–14），另加 NAND | FET3506J-C 批量含税 ≤138 元（约 $19.4）；同系列 FET3506J-S 88 元（约 $12.4）；米尔 MYC-YR3506J 256 MB 版 $28。量产价须询 |
| 布板 | BGA + DDR 布线，4 层板可行性须按参考设计核实 | 载板只有电源、接口与射频，布板简单 |
| 风险 | DDR3 停产周期下的价格与供货；DDR 布线与信号完整性验证 | 核心板厂的供货寿命、变更通知与二次来源；板对板连接器的振动可靠性 |
| 适用 | 年量上来后降本 | 首版与中小批量；缩短 D0/D1 |
两种方式共用同一 SoC 与 BSP。核心板为万象奥科两款：Air Hub 用 HD-RK3506G-128F256LW，Air Hub Pro 用 HD-RK3506J-256F256LI（35×35 mm、128 个 1.0 mm 邮票孔、5 V 单电源输入、G / J 两版引脚兼容）；底板焊盘图按万象奥科的 DXF 画，飞凌 FET3506J-S（44×35 mm、146 pin）、米尔 MYC-YR3506J（37×39 mm、140 pin）与板对板的 FET3506J-C 封装不同，只作评估记录。T113-i（FET113i-S、亿佰特 ECK30）与 T113-S4（ECK31）同样有核心板；封装内 DDR 的 SoC（SSD202D、RV1103 / RV1106、RK3506G2、NUC980、T113-S3）为 QFN / LQFP，芯片直贴即可，不必走核心板。内存按组合（规格 §2.3）。
D0 冻结前的硬门槛（任一组合）：所选 SoC 的原厂手册、勘误与生命周期承诺（NUC980 的 128 MB 型号已于 2026-07-31 停止接单）；实现方式与内存供货方案（核心板须取得 1k / 5k 单价、MOQ 与变更通知条款）；CAN 来源的 GW-10 / GW-11 实测；固件链的升级与恢复方案；Linux 5 s 启动目标的验证；温度偏差组合的 60 °C 环境热测试。
2.3 433 MHz 链路
章节标题：“2.3 433 MHz 链路”Air Hub Pro 用 华普微 RFM310-433S2 模组（Air Hub 不带 433；2026-10-24 前为 RFM310 芯片直贴）：433.92 MHz，OOK / (G)FSK / 4(G)FSK 收发，FSK 10 kbps 灵敏度 −114 dBm，+13 dBm 发射 28 mA，晶振与匹配在模组内，18 × 18 mm、16 个 2.0 mm 邮票孔，4 线 SPI 接 Linux，自身无固件，调制与包格式由 Linux 配置；支持直通模式，第三方码型的原始波形经 GPIO 输出给 Linux 学习。模组单价待华普微报价（暂估 $2.5），加 SMA 座与鞭状天线。晶振负载电容设置须按规格书在 RFPDK 中改为 31。不选 +20 dBm 的 RFM310H：欧盟限值用不到。欧盟 433.05–434.79 MHz 限 10 mW ERP，发射功率按区域设置在限值内。
规格 GW-09 要求两类来源自适应：
| 来源 | 帧 | 安全 | 状态 |
|---|---|---|---|
| YBO 类（自有设备） | YBO 帧：版本、设备 ID、帧计数、负载、CCM 校验 | 逐设备密钥（授权窗口内建立），AES-128-CCM，帧计数防重放；密钥与计数在 Linux 持久保存 | 指令有应答与回读 |
| 第三方类 | 学习的固定码/学习码（EV1527、PT2262 类） | 无；按学习绑定，低信任来源，不绑定关键回路 | 发射后显示"已发送、未确认" |
RFM310 同一时刻只能用一种接收配置。推荐 YBO 帧与第三方码型共用同一 OOK 接收配置（YBO 帧以前导与同步字区分），这样第三方遥控不会因分时而漏收；若 YBO 类改用 (G)FSK 以提高灵敏度，则须 OOK / FSK 分时接收，并按 GW-04 证明第三方遥控的按键不漏收（第三方遥控通常每次按键重复发送多帧）。方案在 D1 随 AIR-O-13 冻结。YBO 帧的应答、心跳与美国 47 CFR 15.231 对周期发送的限制一并评估。
LoRaWAN 集中器与自有 LoRa 星型网未采用，设计保留为评估记录（LoRa 星型网络与 LoRaWAN、组合评估 §7），Tag 的接收方式见规格 AIR-O-12。
2.4 扩展边界
章节标题：“2.4 扩展边界”Matter 控制器与桥接、第三方执行器（Matter 继电器、Modbus、本机继电器输出）是船外产品形态的组成部分，要求由 P09 提出并经 CTL-O-11 并入规格。以太网与 Wi-Fi（ESP32-C5）是基础上行。仍为单独评审的扩展：
| 扩展 | 单独评审事项 |
|---|---|
| 433 OOK 发射、315 MHz | AIR-O-13；发射功率、占空与目的地法规 |
| 第三方遥控/传感器（非 Matter、非 OOK） | 逐型号协议、双向能力、安全来源与控制权限；不承诺同频即兼容 |
| N2K 数字开关 | PGN 127502/127501 与 NMEA 认证；是否进入船外产品由 P09 决定 |
| PoE 供电 | 供电、接口与共存的成本/验证；不预占首版 PCB 资源 |
2.5 推荐器件与替代规则
章节标题：“2.5 推荐器件与替代规则”| 模块 | 推荐器件/配置 | 理由与限制 |
|---|---|---|
| 主控 | Air Hub：RK3506G 邮票孔核心板（万象奥科 HD-RK3506G-128F256LW，35 × 35 mm、128 pin、5 V 单电源，封装内 128 MB、板载 256 MB SPI NAND）；Air Hub Pro：RK3506J 邮票孔核心板（万象奥科 HD-RK3506J-256F256LI，256 MB + 256 MB SPI NAND，§2.2）；两者引脚兼容 | 引脚分配与元件清单见参考板与元件清单；D0 先在 RK3506G 评估板上跑 Rust 原型测 128 MB 下的内存与负载 |
| CAN 控制器 | 两个 Linux 产品都是 RK3506 原生，ESP32-C5 的 CAN 控制器不启用 | §2.2；规格 GW-10 |
| 2.4 GHz 功能射频 | 三个产品都是 R2，信驰达 RF-BM-MG24B2 模组（EFR32MG24A420F1536IM48，+19.5 dBm，1536 kB / 256 kB，PCB 天线，17 × 23.35 mm，LCSC C5441198 $5.61 @10，2026-10-24 前为 EFR32MG24 模组芯片直贴）；未采用：涂鸦 ZS3L（MG21 F768，出厂为涂鸦固件、3600 片起订）、Ebyte E72（CC2652P，Thread / Matter 支持弱）、Silicon Labs MGM240P（同芯片，贵 $3 以上、交期 30 周）、CC1354P10 单芯片（两个频段分时，不能同时收 2.4 GHz 与 433） | Silicon Labs 的 EZSP 与 TI 的 Z-Stack 主机协议资料与开源实现最多；nRF54L15 与 Air 同厂同工具链，Zigbee R23 附加包自 2025-07 为量产级并有 NCP，持 CSA Zigbee R23 平台证书，但 ZBOSS NCP 的开源主机仍为实验性，QFN 封装最大 +7 dBm，远距离须加 nRF21540（组合评估 §7.1）。评估 §4 |
| 433 MHz 射频 | RFM310-433S2 模组（Air Hub Pro），备选 RFM310 芯片直贴、CC1101、Si4463；信驰达只有 CC1312R 等 SoC 模组，须自写固件且直通 OOK 学码未证实，未采用 | §2.3；SX1262 / LLCC68 / LR1121 / STM32WL 不支持 OOK，不能兼容第三方码型 |
| CAN 收发器 | TI TCAN3413（三个产品，修订 D 起；此前 Linux 底板为 NXP TJA1463） | 3.3 V 单电源（VCC 与 VIO 都接 3.3 V），±58 V 总线耐压，SOIC-8，STB 接地常态 Normal；比 TJA1463 每板省约 $0.5 与模式脚电阻。代价：不是 SIC 收发器，也没有总线唤醒；Air Hub 不休眠，不需要唤醒；X01 干线 40 m / 支路 1 m 下的振铃余量按 V-13 实测，不足时换 SIC 件须改版。TJA1463 数据手册作对照。数据手册 |
| 以太网 | TI DP83825I（10/100，RMII，−40…+85 °C）加带变压器的 RJ45，只 Air Hub Pro 贴装；Air Hub 修订 D 起不贴，Wi-Fi 为唯一 IP 上行；两块核心板都只引出 RMII | 基础上行；LAN8720AI 在 LCSC 无货 |
| Wi-Fi 上行 | ESP32-C5-WROOM-1-N4（两个 Linux 产品；Air Hub Mini 的主控是 WROOM-1-N8R8；双频 Wi-Fi 6，工业级 −40…+85 °C，18.0 × 27.5 mm，模组手册 v1.3；无 LCSC 报价，DigiKey 欧洲约 €2.9–3.1 @250–650，按每板比 C6-MINI-1-N4 多 $0.4–0.6 估算），SDIO 接 Linux（芯片版本 ≥ v0.2），ESP-Hosted 固件（esp-hosted-linux 列 C5 支持 SDIO 与 SPI） | Wi-Fi station 上行，可走 5 GHz 把 2.4 GHz 留给 EFR32MG24 模组的 BLE / Zigbee / Thread，没有 5 GHz 时回落 2.4 GHz；Wi-Fi 与 BLE 都作配置通道（规格 GW-13），802.15.4 不启用；C5 的 BLE 只作配置，不连 Air，CAN 控制器不启用。原用 ESP32-C6-MINI-1-N4（2.4 GHz 单频），2026-10-28 改为 C5 |
| 电源 | 两路输入，Linux 底板 USB-C 优先、Mini 二极管或（规格 §2.4）：USB-C 在 Air Hub / Pro 上经 HUSB238 PD 受电请求 12 V（9–12 V），经 60 V 肖特基进入 VIN（修订 D 起，此前为 LM74800 理想二极管加开关）；Mini 只取 5 V（CC 5.1 kΩ 下拉），同样经肖特基进入 VIN；M8 4 芯线束 9–36 V 在 Linux 底板上经 LM74502 背靠背 N 沟道 MOS 管进入 VIN，VBUS 有效时由 OV 脚关断，在 Mini 上经 60 V 肖特基进入 VIN，与 USB 路二极管或（M8 接上即由 M8 供电）。Linux 底板：Mornsun K7805-2000R3L 模块 → 5 V（2 A）；Linux 底板再用 TI TPS62A02 → 3.3 V；Air Hub Mini：TI LMR36520 直接 → 3.3 V，没有 5 V 轨 |
模块 8–36 V 输入、400 kHz、SIP-3 弯脚卧式，按其数据手册在输入端放 22 µF / 50 V 陶瓷与 47 µF / 100 V 电解（30 V 以上输入必需）；32 V 以下输入 71 °C 内满载 2 A，Linux 底板的 5 V 峰值预算约 1.6 A，超出时换 K7805-3AR3（3 A）。核心与 DDR 轨在核心板上；保险、TVS、LM74502 反接 MOS 管、共模电感与 π 滤波独立设计，模块本身无反接保护 |
| 存储 | SPI NAND 或 eMMC（工业级），配对/配置分区 | 分区、写入寿命与规格 §2 的 4096 条事件日志容量按 §5 核算；核心板方案随核心板 |
替代料六项比较与 ECN 规则见 Switch 公共条款 §2。
3. 架构与分工
章节标题：“3. 架构与分工”USB-C / M8 -- power path ---- 5 V rail --+ (USB-C PD has priority; M8 9–36 V) +-- 3.3 V logic --> TCAN3413 -- CANH/L | Air Hub (AH-19): +-- 5 V --> RK3506G stamp-hole core board (128 MB in package, 256 MB NAND, regulators on board) (Rust: broker, policy, Matter, host stacks) | |-- CAN (native) --> TCAN3413 | |-- UART --> RF-BM-MG24B2 (BLE / Zigbee NCP / Thread RCP image) | |-- SDIO --> ESP32-C5 (dual-band Wi-Fi uplink, configuration over Wi-Fi and BLE) | |-- USB service, pairing/recovery button, status LEDs | Air Hub Pro (AH-20): +-- 5 V --> RK3506J stamp-hole core board (256 MB DDR, 256 MB NAND, regulators on board; same baseboard as AH-19) |-- CAN (native) --> TCAN3413 |-- RMII --> 10/100 PHY -- RJ45 |-- UART --> RF-BM-MG24B2 (BLE / Zigbee NCP / Thread RCP image) |-- SDIO --> ESP32-C5 (dual-band Wi-Fi uplink, configuration over Wi-Fi and BLE) |-- SPI --> RFM310 (433.92 MHz, YBO + third-party) -- SMA 433 |-- USB service, pairing/recovery button, status LEDs
Air Hub Mini (AH-21): 3.3 V only (USB-C 5 V / M8, no 5 V rail) --> ESP32-C5-WROOM-1-N8R8 (only controller, no Linux; two signed A/B application slots) |-- CAN FD controller (classical CAN mode) --> TCAN3413 (3.3 V) |-- UART --> RF-BM-MG24B2 (BLE / Zigbee NCP / Thread RCP image; flashed by the C5) |-- own radio: dual-band Wi-Fi uplink (no Ethernet), configuration over Wi-Fi and BLE |-- USB serial service port, pairing button (factory reset at boot), two status LEDsAir Hub 与 Air Hub Pro 共用一块底板（两块核心板引脚兼容），Air Hub 不贴 RFM310 链路与 433 MHz 天线座；Air Hub Mini 另一块板；不要求预贴 PoE 或 N2K 电路。
| 器件/模块 | 责任 |
|---|---|
| EFR32MG24 模组（两个产品） | 按固件镜像：BLE 中央与连接调度（HCI 或 NCP）；Zigbee 协调器 NCP；Thread RCP。Air 的认证配对与会话加密在射频芯片（NCP）还是 Linux（BlueZ）内完成，D1 冻结，不论哪种，授权判断只接收已认证会话来源的结构化事件 |
| ESP32-C5（两个产品） | Wi-Fi station 上行；ESP-Hosted 把网卡交给 Linux；Wi-Fi 与 BLE 配置通道只转交经认证的配置会话（规格 GW-13）；不参与授权，CAN 控制器不启用，没有通往 CAN 的路径 |
| RFM310（Air Hub Pro） | 433.92 MHz 调制解调与收发；YBO 帧的加密、帧计数与密钥、第三方码型的学习与解析都在 Linux（规格 GW-09） |
| Linux SoC | 绑定/操作授权、CAN CMD/ACK/STATE 映射、配置和日志、MQTT broker、策略点、Matter 控制器/桥接、Zigbee / Thread 主机软件与 433 MHz 链路（Rust）、服务工具、固件切换与系统升级协调；带实时核的 SoC（RK3506 的 M0、RV1106 的 RISC-V MCU、MA35D1 的 M4）可承担看门狗与 CAN 状态保活 |
| TCAN3413 | CAN 物理层；不是 CAN 控制器，也不负责无线安全 |
| 非易失存储 | 配对、绑定/权限、配置版本、升级状态与限定日志 |
供方提交内存预算与最坏调度时间；≥32 个配对不代表 32 个持续连接；若使用按需连接或连接轮换，必须同时满足 Air 的功耗与首按时延。
3.1 Air Hub Mini 的设计要点
章节标题：“3.1 Air Hub Mini 的设计要点”-
固件结构（规格
GW-14）：至少分为三个任务域。授权域持有配对密钥、绑定与权限，是唯一能调用 CAN 发送的代码；无线域处理 EFR32MG24 模组的 NCP 事件，只向授权域提交已认证会话的结构化事件；网络域处理 Wi-Fi、TLS、MQTT、Matter 桥接与配置通道，没有 CAN 接口，只能提交结构化请求。域间用定长消息队列，不共享可写缓冲区。 -
芯片安全特性：Secure Boot v2、Flash 加密、签名 OTA 与防回滚；量产熔断 JTAG 并关闭 ROM 下载模式；USB 串口只承载经认证的维护协议。
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烧录 EFR32MG24 模组（规格
GW-07）：C5 保存当前与目标镜像，校验签名、型号与功能后拉低 EFR32MG24 模组的引导脚并复位，经 UART 引导加载程序写入，回读版本；失败回到原镜像。 -
8 MB Flash 的分区：模组为 ESP32-C5-WROOM-1-N8R8，用 ESP-IDF 标准的两个对等 OTA 应用分区与防回滚。估算（KB，未实测）：引导程序、分区表、NVS 与射频校准约 200；应用 A、B 各约 2048（带 Matter 桥接的应用约 2 MB）；配对、绑定与配置约 128；审计日志约 512；余约 3.2 MB 给 EFR32MG24 模组的镜像（当前与目标两份）与日志余量。应用在后台下载、验签并写入非运行分区，重启后切换；新应用自检不通过时回到旧应用。代价只有重启的几秒控制中断；写入中途掉电不影响运行中的应用。
-
以太网：不设（规格 R1.13）；C5 没有以太网 MAC，需要有线上行时选 Air Hub Pro。
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内存：384 KB SRAM 加 8 MB PSRAM 要同时容纳 Wi-Fi、lwIP、TLS、MQTT、Matter 桥接、32 个 Air 的配对与事务表（C6 为 512 KB SRAM、无 PSRAM；大缓冲与 TLS 会话放 PSRAM，实时路径与 CAN 收发留在 SRAM）；逐项预算在 D0 交付（规格
AIR-O-15）。 -
引脚：C5-WROOM-1 引出 22 个 GPIO，N8R8 的 IO15 接 PSRAM，余 21 个，用 16 个，只余启动绑定脚 IO2、IO25–IO28，均悬空。启动绑定：GPIO28 为 1 是 SPI 启动（片内上拉）；GPIO7 只有在烧写相应 eFuse 后才作 JTAG 信号源绑定脚，PAIR 键接在 IO7（片内上拉）不影响启动；GPIO25 与 MTDI（IO3，本产品作 RTS）只决定 SDIO 从机采样沿，本产品不作 SDIO 从机。USB 串口 / JTAG 在 IO13 / IO14。分配表在参考板 §2.4。
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恢复：C5 是唯一控制器，看门狗复位后重新建立与 EFR32MG24 模组的会话并读取 Core 状态，不补发旧指令；复位与升级的中断时长上限交付并声明。
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主控选型（2026-10-25 评估，2026-10-28 产品所有者批准 ESP32-C5-WROOM-1-N8R8；原用 ESP32-C6-WROOM-1-N8）：
备选 优点 代价与风险 结论 ESP32-C5-WROOM-1（双频 Wi-Fi 6，模组手册 v1.3，2026-09-03 量产版） Wi-Fi 上行可走 5 GHz，把 2.4 GHz 留给 EFR32MG24 模组的 Zigbee / Thread 与 BLE，码头 2.4 GHz 拥挤时也更稳；没有 5 GHz 时回落 2.4 GHz；控制器为 CAN FD（ISO 11898-1:2015，NMEA 2000 只用经典 CAN）；USB 串口 / JTAG、Thread 1.4、Zigbee 3.0、−40…+85 °C 与 C6 相同 模组 18 × 27.5 mm、29 脚，比 C6-WROOM-1 长 2 mm、引脚不同：须重画封装与引脚表、重新布局，USB 在 IO13 / IO14，天线禁铜区按双频天线重核；认证加 5 GHz 的 EN 301 893，欧盟 5150–5350 MHz 仅限室内、5470–5725 MHz 须 DFS（作为客户端随接入点）；单价待询（估计比 C6 高 $0.5–1）；与 C6 一样只有一套射频，不能替代 EFR32MG24 模组 采用（2026-10-28）：Mini 用 WROOM-1-N8R8，两个 Linux 产品的 Wi-Fi 链路同时改为 WROOM-1-N4；单价按分销价估算（N4 约 $3.2–3.4，Mini 的订货型号当天改为 N8R8，按 DigiKey $4.50 @650 估），待报价（规格 AIR-O-16）；模组外形另有 ESP32-C5-MINI-1（15.4 × 21.3 mm，手册 v1.4，未查到分销库存），未采用ESP32-S31-WROOM-3-N16R16V（芯片手册） 双核 RISC-V 320 MHz、60 个 GPIO、千兆以太网 MAC、蓝牙经典，16 MB Flash 加 16 MB PSRAM，有 802.15.4 2026-10 芯片手册仍为 Pre-release v0.5、WROOM-1 模组手册为 Confidential Pre-release v0.1，WROOM-3 手册与量产交期未查到；Wi-Fi 只有 2.4 GHz；算力、内存与以太网 Mini 用不上，功耗、发热与成本更高 Mini 不采用；量产后可作为替换 Linux 底板（Air Hub / Pro）的候选另行评估
4. 电源与热预算
章节标题：“4. 电源与热预算”按 8/12/24/32 V 测输入电流/功率，内部轨另列，按两个产品分别测。常态监听是唯一的空闲状态；第一下按键必须可用。Linux + DDR + 以太网 + 射频的峰值与热稳态按最坏并发与裕量校核（含 433 MHz 常收与发射）；密闭舱内安装的热设计以 60 °C 环境为条件；Air Hub 的 SoC 下限 −20 °C 按规格 §2.4 的环境目标做低温实测。
5. 互连、服务与日志
章节标题：“5. 互连、服务与日志”Linux 与射频芯片的接口在 D1 冻结：EFR32MG24 模组为 UART（HCI、EZSP、Spinel 按固件），RFM310 为 SPI，ESP32-C5 为 SDIO（两块 RK3506 核心板引脚相同；NAND 版本开放 SDMMC，C5 走 SDIO，eMMC 版本不开放 SDMMC，C5 改走 SPI；C5 的 SDIO 在 IO7–IO10、IO13、IO14，与其 USB 串口共用 IO13 / IO14，C5 经 UART0 与 BOOT 绑定脚 GPIO28 由 Linux 烧录）。自定义报文至少包括版本、类型、长度、会话/端点标识、逻辑事务 ID、负载、完整性校验和错误码；明确缓冲区、最大长度、流控、重复帧、超时、重启握手与背压；CRC 只检查内部传输错误，不替代无线认证。射频芯片的调试口/复位与工厂测试点单独引出。服务 USB 由 Linux 提供，VBUS 检测、ESD、倒灌保护必须画出。基础方案不含 NFC 读卡器：读取 Air 的动态 OOB 由授权工具完成。
审计日志按规格 §2 的 4096 条事件目标核算 RAM/持久容量，明确掉电语义、写入寿命和外部存储需求；不在高频重试时无限写 Flash。
6. 射频与安装
章节标题：“6. 射频与安装”三个产品都是 RF-BM-MG24B2 与 ESP32-C5 两个模组同壳（C5 另有 5 GHz；天线禁铜区按 C5 双频天线的模组手册），天线都在模组上，天线端齐板边、下方各层禁铜；两根天线的间距、隔离度与共存须测，功能射频（BLE 连接 Air、Zigbee、Thread）在 Wi-Fi 满负荷下的丢包与时延须满足 GW-02；必要时用两颗芯片的 PTA 共存信号。外接天线作为新的受控配置评估。Air Hub Pro 的 433 MHz 为一路 SMA 外置天线（四分之一波长约 17 cm），与 2.4 GHz 天线的间距与同壳共存须测。外壳、固定件、线缆与金属柜影响须测。覆盖测试以真实安装清单、隔舱、门开关和常见干扰为输入，逐位置记录失败率/延迟/电量；未通过时先调整布点/分区。
7. 固件与恢复
章节标题：“7. 固件与恢复”- 接收事件先验证身份、范围、权限、时效，再映射 Core 操作；拒绝路径不产生 CAN 控制。433 MHz 的 YBO 类事件先验证 CCM 校验与帧计数；第三方类事件没有身份证明，只按学习绑定与
GW-09的受限来源判定。 - 维护逻辑事务表区分未转发、待回读、已完成、超时/未知；ACK 丢失复用原事务，重启后读取状态而不是补发旧 toggle。
- 配对/绑定存储采用带版本和完整性校验的原子提交；掉电恢复保持完整旧版或完整新版。
- 射频芯片或 ESP32-C5 卡死时 Linux 有界复位。C5 复位影响 Wi-Fi 上行与配置通道，不影响 Air 与 CAN；Linux 卡死时硬件看门狗复位，升级期间的控制中断时长上限交付（规格 §3.1）。
- 固件切换（
GW-07）：镜像带型号、功能与签名，Linux 校验后烧录并回读版本；失败回到原镜像；切换过程与结果写审计日志。 - 升级 bundle 包含硬件型号、Linux、功能射频与 ESP32-C5 镜像的哈希/签名、版本兼容范围、激活顺序与恢复方案；验证错误镜像、掉电、空间不足和一侧升级失败。
- 诊断覆盖 BLE 连接/拒绝/重试统计、Zigbee / Thread 链路统计、433 MHz 两类来源的收发、重放拒绝与校验失败计数、ESP32-C5 复位计数（Mini 另计 CAN 通道丢帧）、CAN 错误、队列峰值、电源/复位原因及日志丢失数。
8. 变更记录
章节标题：“8. 变更记录”| 日期 | 版本 | 变更 | 记录 |
|---|---|---|---|
| 2026-09-22 | R0.1 | 建立文件：从 P05-air-hub.md R0.3 §4–§5 移出平台对比与设计要点；内容与数值不变 |
任务 20260921-1700 |
| 2026-09-25 | R0.2 | §2.5 主控行加入备选 RK3506J（工业级、原生 CAN-FD），引用新评估页；现行方向与 Level-1 数值不变 | 任务 20260925-0931 |
| 2026-09-25 | R0.3 | 平台方向改为方案 D：工业级 RK3506J（备选 T113-i），芯片直贴或核心板两种实现；CAN 由 SoC 提供，B1 取消；Air Hub 用一颗 2.4 GHz 射频按固件切换，Air Hub LR 用 LoRaWAN 集中器 + 433 OOK；§2.3 改写为 Air Hub LR 射频，§3、§5–§7 改为两条固件链 | 任务 20260925-0942 |
| 2026-09-25 | R0.4 | 两个型号的共用底板加 ESP32-C6 作 Wi-Fi 上行（§2.4、§2.5、§3、§5–§7）；§2.2 核心板价格更正：88 元是 FET3506J-S，FET3506J-C 为批量含税 ≤138 元 | 任务 20260925-1017 |
| 2026-09-27 | R0.5 | 平台改为组合（规格 R0.7）：§2.1 加方案 E 与 SSD202D 否决理由更正（原厂资料公开），ARMv5 / Node.js 排除随 Rust 主机软件取消；§2.2 改为 CAN 的三种来源与实现方式；§2.3 加自有 LoRa 星型网；§2.5、§3–§7 按组合改写 ESP32-C6 的 BLE / CAN 角色、内置 PHY、热测试与恢复 | 任务 20260927-1640 |
| 2026-09-27 | R0.6 | §2.5 更正 nRF54L15 的 Zigbee 状态（附加包量产级、CSA 平台证书），写明 R1 与 R5 的主机协议与发射功率取舍；元件数据手册归档于 refs/datasheets/air-hub/ |
任务 20260927-1829 |
| 2026-09-29 | R0.7 | 两个产品（规格 R0.9）：§2.1 加方案 F 与 CC1354P10 未采用的理由；§2.2 Air Hub Pro 只用邮票孔核心板；§2.3 改为 433 MHz 链路（CMT2300A，YBO 加密类与第三方类的接收方案）；§2.5、§3–§7 按 Air Hub（RV1106G3 / SSD202D + ESP32-C6 + CMT2300A）与 Air Hub Pro（RK3506J 核心板 + EFR32MG21 + ESP32-C6 + CMT2300A）改写 | 任务 20260929-0011 |
| 2026-09-29 | R0.8 | Air Hub 加 EFR32MG21、去 433（规格 R1.0）：§2.1 方案 F、§2.3、§2.5、§3 架构与分工、§5 接口、§6 射频、§7 恢复按两个产品都带 EFR32MG21、433 只在 Air Hub Pro 改写 | 任务 20260929-0235 |
| 2026-10-06 | R0.9 | Air Hub 改用 SSD2351 核心板（规格 R1.1）：§2.1 加方案 G；§2.2、§2.5 的主控、以太网与电源行（LMR36520、TPS62A02、DP83825I）、§3 框图、§5 接口相应修改；新增参考板与元件清单页 | 任务 20261006-0315 |
| 2026-10-09 | R1.0 | 新增 Air Hub Mini（规格 R1.4）：§2.1 方案 H、§3 架构图加 AH-21、§3.1 设计要点（固件任务域隔离、芯片安全特性、由 ESP32-C6 烧录 EFR32MG21、W5500 MAC 原始模式、内存与引脚约束、恢复） | 任务 20261009-1106 |
| 2026-10-09 | R1.1 | Air Hub Mini 的模组改为 ESP32-C6-WROOM-1-N8（规格 R1.5）：§2.1 方案 H、§3 架构图与 §3.1 的 Flash 与引脚说明相应修改 | 任务 20261009-1114 |
| 2026-10-12 | R1.2 | Air Hub 锁定 RK3506G 核心板、放弃 SigmaStar 平台（规格 R1.6）：§2.1 加方案 I（含二合一 Wi-Fi 模组未采用的理由）；§2.2、§2.5 的主控、CAN 与 Wi-Fi 行、§3 框图与责任表、§5 接口、§7 恢复相应修改；两个 Linux 产品共用底板 | 任务 20261012-2303 |
| 2026-10-14 | R1.3 | 三个产品的 ESP32-C6 统一为 ESP32-C6-MINI-1-N4（规格 R1.7）：§2.1 方案 H、§2.5 Wi-Fi 行、§3 架构图；§3.1 新增 4 MB Flash 的"更新固件 + 单应用"分区方案及其代价，引脚说明改为 MINI-1 | 任务 20261014-0022 |
| 2026-10-14 | R1.4 | 按当前原理图同步（规格 R1.8）：输入 9–36 V；Linux 底板的 5 V 改为 Mornsun K7805-2000R3 模块，Mini 保留 LMR36520；核心板定为万象奥科 HD-RK3506G-128F256LW 与 HD-RK3506J-256F256LI，其他厂家只作评估记录；G 版核心板 −20…+80 °C | 任务 20261014-2350 |
| 2026-10-19 | R1.5 | §2.1 由方案演变改为当前选型与未采用方案表；其余正文去掉日期与改动过程 | 任务 20261019-1200 |
| 2026-10-19 | R1.6 | §2.1 Air Hub Mini 电子件 $16.6 | 任务 20261019-1500 |
| 2026-10-20 | R1.7 | 双路供电（规格 R1.12）：§2.4 电源行与 §3 框图改为 USB-C PD 优先、M8 9–36 V；§2.1 Mini 电子件 $19.5 | 任务 20261020-1000 |
| 2026-10-21 | R1.8 | Air Hub Mini 取消以太网（规格 R1.13）：§2.1、§3 框图与 §3.1 去掉 W5500，电子件 $16.5 | 任务 20261020-1000 |
| 2026-10-23 | R1.9 | Air Hub Mini 主控改为 ESP32-C6-WROOM-1-N8（规格 R1.14）：§3 的 Flash 分区改为标准 A/B 双应用分区，引脚说明按 WROOM-1（RTS 在 IO10），电子件 $16.6 | 任务 20261023-1850 |
| 2026-10-24 | R1.10 | 射频改用模组（规格 R1.15）：§2.3 的 433 MHz 改为华普微 RFM310-433S2，2.4 GHz 选型表改为信驰达 RF-BM-MG24B2 并列出未采用的方案；共存段落、§3 框图与表中的器件名相应修改 | 任务 20261024-2000 |
| 2026-10-24 | R1.11 | Air Hub Mini 修订 D 减件（规格 R1.16）：CAN 收发器改为 TCAN3413，USB-C 只取 5 V，LMR36520 直接出 3.3 V；§2.4 器件与电源行、§3 框图相应更新 | 任务 20261024-2100 |
| 2026-10-24 | R1.12 | Air Hub Mini 的 M8 反接改用肖特基、与 USB 路二极管或（规格 R1.17）：§2.1 Mini 电子件 $15.3，§2.4 电源行相应更新；评估过的现成 3.3 V 电源模块都不满足 USB 5 V 到 36 V 的输入范围与 0.56 A 峰值，Mini 保留 LMR36520 分立降压 | 任务 20261024-2200 |
| 2026-10-24 | R1.13 | Linux 底板修订 D 减件（规格 R1.18）：§2.1 两个 Linux 产品共用底板时 Air Hub 不贴以太网；§2.2、§2.4 的 CAN 收发器改为 TCAN3413（不用 SIC），以太网只 Pro 贴装，USB 路改用肖特基；§3 框图与分工表相应更新 | 任务 20261024-2130 |
| 2026-10-24 | R1.14 | §2.1 Air Hub Mini 电子件 $15.5（按键与指示灯改为板边侧按键与直角 LED） | 任务 20261024-2330 |
| 2026-10-25 | R1.15 | §3.1 Air Hub Mini 引脚按参考板更正：一颗 RGB 状态灯用 IO11 / IO6 / IO7，GPIO 用 16 个 | 任务 20261025-0010 |
| 2026-10-25 | R1.16 | §3.1 加入 Air Hub Mini 主控备选方案：ESP32-C5-WROOM-1（双频 Wi-Fi 6，值得采用，待决定）与 ESP32-S31-WROOM-3-N16R16V（预发布，Mini 不采用）；现行仍为 ESP32-C6-WROOM-1-N8 | 任务 20261025-0030 |
| 2026-10-28 | R1.17 | Wi-Fi 改用 ESP32-C5 模组（规格 R1.22）：§2 产品表、§2.5 Wi-Fi 行、§3 架构图、§3.1（主控 C5-WROOM-1-N8R2、内存加 PSRAM、引脚与启动绑定脚、CAN FD 控制器的经典 CAN 模式）、§5 SDIO 与烧录、§6 天线；§3.1 备选表改为选型记录 | 任务 20261028-1709 |
| 2026-10-28 | R1.18 | Air Hub Mini 主控订货型号由 ESP32-C5-WROOM-1-N8R2 改为 N8R8（8 MB PSRAM，封装与引脚相同，模组估 $4.5）；§3.1 内存与选型记录随之更新 | 任务 20261028-1730 |