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如何把 ESP32 接入 Cognitum Seed 并跑通 seed_csi_bridge 数据桥？

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如果你的 ESP32-S3 节点已经在捕获 WiFi CSI 数据，下一步通常是把这些数据持久化到一个可检索的向量库里，而不是让它们随 UDP 流丢掉。RuView 仓库提供了scripts/seed_csi_bridge.py这条链路：ESP32 以 1 Hz 发送 8 维特征向量（48 字节、magic0xC5110003），桥接脚本在主机上按批收集，再通过 HTTPS 写入 Cognitum Seed（一台 Pi Zero 2 W 设备）的 RVF 向量存储。跑通后你可以用--stats检查向量数量、用 witness chain 校验数据完整性。

整条链路是三段式：ESP32-S3（CSI 100 Hz 采集 + 边缘 DSP）→ 主机上的桥接脚本（UDP 5006 监听、批量、校验）→ Cognitum Seed（/api/v1/store/ingest写入 + kNN 图 + 见证链）。完整设计见 ADR-069，分步教程在 cognitum-seed-pretraining.md。

准备条件

文档给出的硬件与软件要求如下：

主机上安装依赖：

pip install esptool pip install pyserial

整个流程不需要 Rust 工具链——固件以预构建二进制分发，桥接脚本是纯 Python。

接入并验证 Cognitum Seed

把 Seed 用 USB 数据线插入主机，等 30–60 秒启动完成，然后用 status 接口确认它在线：

curl -sk https://169.254.42.1:8443/api/v1/status

-sk是因为 Seed 使用自签名证书（-s静默、-k跳过证书校验）。文档示例输出如下（字段值会因设备而异）：

{ "device_id": "ecaf97dd-fc90-4b0e-b0e7-e9f896b9fbb6", "total_vectors": 0, "epoch": 1, "dimension": 8, "uptime_secs": 45 }

拿到dimension: 8说明向量维度与 ESP32 的 8 维特征对齐。

配对获取 token

配对生成的是写入用的 bearer token，且只能从 USB 接口（169.254.42.1）发起，WiFi 侧无法打开配对窗口，这是 Seed 的安全设计：

curl -sk -X POST https://169.254.42.1:8443/api/v1/pair \ -H "Content-Type: application/json" \ -d '{"client_name": "wifi-densepose-tutorial"}'

文档示例响应（token 为占位示意，实际以你的返回为准）：

{ "token": "seed_xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx", "expires": null, "permissions": ["read", "write", "admin"] }

token 只显示一次，立刻保存：

export SEED_TOKEN="seed_xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"

user-guide 中额外给出了POST /api/v1/pair/window开配对窗口再/pair的写法，两种路径都在项目文档中，教程主路径用直接/pair。token 要当密码对待，不要提交进 git。

刷机和配置 ESP32

把 ESP32-S3 用 USB 接到主机，先确认串口：

# macOS ls /dev/tty.usb* # Linux ls /dev/ttyUSB* /dev/ttyACM* # Windows：python -m serial.tools.list_ports

刷预构建固件（把COM9换成你的实际端口）：

esptool.py --chip esp32s3 --port COM9 --baud 460800 \ write_flash \ 0x0 bootloader.bin \ 0x8000 partition-table.bin \ 0xd000 ota_data_initial.bin \ 0x10000 esp32-csi-node.bin

刷机成功的标志是Hash of data verified.和Hard resetting via RTS pin...。

然后用仓库自带的 provision.py 把节点指向你的主机：

python firmware/esp32-csi-node/provision.py \ --port COM9 \ --ssid "YourWiFi" \ --password "YourPassword" \ --target-ip 192.168.1.20 \ --target-port 5006 \ --node-id 1

替换说明：

• --port：你的串口；
• --ssid/--password：你的 WiFi 凭据；
• --target-ip：主机笔记本的 IP，不是 Seed 的 IP。桥接脚本跑在主机上，由它转发到 Seed；
• --target-port：必须显式写5006。provision.py 里--target-port的默认值是 5005（那个端口给 sensing-server 用），不写会发错端口，桥接脚本收不到包。

预期输出：

Writing NVS partition (24576 bytes) at offset 0x9000... Provisioning complete. Reset the device to apply.

多节点部署时每个节点换一个--node-id（0–255），其余参数相同，都指向同一台主机。

确认 ESP32 已在发流

配置完成后节点会重启并开始发送。先不启动桥，用一个 10 秒的 UDP 监听器确认原始包到达：

python -c " import socket, struct sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) sock.bind(('0.0.0.0', 5006)) sock.settimeout(10) print('Listening on UDP 5006 for 10 seconds...') count = 0 try: while True: data, addr = sock.recvfrom(2048) magic = struct.unpack_from('<I', data)[0] names = {0xC5110001: 'CSI_RAW', 0xC5110002: 'VITALS', 0xC5110003: 'FEATURES'} name = names.get(magic, f'UNKNOWN(0x{magic:08X})') count += 1 if count <= 5: print(f' Packet {count}: {name} from {addr[0]} ({len(data)} bytes)') except socket.timeout: pass sock.close() print(f'Received {count} packets total') "

文档示例输出：

Listening on UDP 5006 for 10 seconds... Packet 1: VITALS from 192.168.1.105 (32 bytes) Packet 2: FEATURES from 192.168.1.105 (48 bytes) ... Received 20 packets total

看到VITALS（32 字节）或FEATURES（48 字节）包都算链路正常——桥接脚本三种格式（0xC5110001原始 CSI、0xC5110002vitals、0xC5110003特征向量）都能解析，vitals 和 raw CSI 会在桥内被转换成 8 维特征。收不到任何包就跳到最后的排查章节。

运行 seed_csi_bridge 数据桥

确认 ESP32 在发流后，启动桥接脚本：

python scripts/seed_csi_bridge.py \ --seed-url https://169.254.42.1:8443 \ --token "$SEED_TOKEN" \ --udp-port 5006 \ --batch-size 10 \ --validate

参数说明（默认值来自 seed_csi_bridge.py 的 argparse 定义）：

启动成功时脚本先连 Seed 做一次状态检查，然后进入监听循环。文档示例输出：

12:00:01 [INFO] Connected to Seed ecaf97dd — 0 vectors, epoch 1, dim 8 12:00:01 [INFO] Listening on UDP port 5006 (batch size: 10, flush interval: 10s) 12:00:11 [INFO] Ingested 10 vectors (epoch=2, witness=a3b7c9d2e4f6...) 12:00:21 [INFO] Ingested 10 vectors (epoch=3, witness=f1e2d3c4b5a6...)

判断标准：出现Connected to Seed且随后有Ingested N vectors (epoch=...)日志，说明 UDP → 批量 → HTTPS ingest 这条路已经通了。epoch 应随写入单调递增。

两个可选分支：

• 共享网络加白名单，只收自家节点，其他 IP 的包直接丢弃：

  python scripts/seed_csi_bridge.py \ --token "$SEED_TOKEN" \ --udp-port 5006 \ --batch-size 10 \ --allowed-sources "192.168.1.104,192.168.1.105"

• Seed 走 WiFi 而不是 USB：把--seed-url换成 Seed 的 WiFi IP（ADR-069 验证环境里是192.168.1.109）：

  python scripts/seed_csi_bridge.py \ --seed-url https://192.168.1.109:8443 \ --token "$SEED_TOKEN"

验证数据真的进了 Seed

开一个新终端（桥接循环占住原来的终端），用--stats一次性拉状态、见证链、边界分析、kNN 图统计：

python scripts/seed_csi_bridge.py --token "$SEED_TOKEN" --stats

文档示例输出（数值为示例，实际以你的采集量为准）：

=== Seed Status === Device ID: ecaf97dd-fc90-4b0e-b0e7-e9f896b9fbb6 Total vectors: 3612 Epoch: 362 Dimension: 8 Uptime: 3845s === Witness Chain === Valid: True Chain length: 1747 Head: a3b7c9d2e4f6g8h1i2j3k4l5m6n7... === Boundary Analysis === Fragility score: 0.42 Boundary count: 6

判断要点：Total vectors应随时间增长（每节点每秒约 1 条）；Witness Chain 的Valid: True表示 SHA-256 链未被篡改。如果valid为false，文档的处理建议是弃掉这批数据重新采集。

还可以直接向 Seed 发 kNN 查询验证存储里是可检索的数据：

curl -sk -X POST https://169.254.42.1:8443/api/v1/store/query \ -H "Authorization: Bearer $SEED_TOKEN" \ -H "Content-Type: application/json" \ -d '{"vector": [0.8, 0.5, 0.5, 0.6, 0.5, 0.25, 0.0, 0.6], "k": 5}'

返回results数组里每个元素含id和distance。文档说明距离小于 0.1 表示查询向量与库中数据相似，即存储里有有效数据。witness 链也可单独校验：

curl -sk -X POST https://169.254.42.1:8443/api/v1/witness/verify \ -H "Authorization: Bearer $SEED_TOKEN"

常见故障排查

以下条目都来自教程的 Troubleshooting 章节，按现象对号入座：

桥接脚本 0 包（启动后一直没有 Ingested 日志）

1. 核对 ESP32 的--target-ip是否等于主机 IP；
2. 核对--target-port与桥的--udp-port一致（默认 5006）；
3. 检查防火墙，UDP 5006 入站必须开放；
4. 用上面的 10 秒 UDP 监听器确认原始包能否到达；
5. 如果启用了--allowed-sources，确认 ESP32 的 IP 在名单里。

Seed 返回 401 Unauthorized（ingest 时HTTP Error 401）

1. echo $SEED_TOKEN确认环境变量没丢；
2. token 丢了就重新配对；
3. 用 token 打一次读接口验证：curl -sk -H "Authorization: Bearer $SEED_TOKEN" https://169.254.42.1:8443/api/v1/store/graph/stats。

ESP32 连不上 WiFi（串口反复出现 "WiFi: Connecting..."）

核对 SSID/密码（必要时重新 provisioning）、确认是 2.4 GHz 网（ESP32 不支持 5 GHz）、拉近 AP。串口定位用：

python -m serial.tools.miniterm COM9 115200

看到wifi:connected表示连上；wifi:reason 201表示密码错误。

特征里出现 NaN（日志Dropping feature packet: features[X]=nan）

ESP32 开机头几秒 DSP 管线初始化期间出现是预期的，桥会自动丢弃 NaN/inf 包；超过 10 秒持续出现则按文档建议重刷固件。

Seed 在 169.254.42.1 上不通

确认是数据线而非充电线；插入后等 60 秒；在主机上用ipconfig | findstr "169.254"（Windows）或ip addr show | grep "169.254"（macOS/Linux）确认 USB 网络接口已出现。

周期性Ingest failed后自行恢复

桥会自动重试一次（间隔 2 秒），Seed 重建 kNN 图期间偶尔失败属于正常。如果失败率超过 10%，文档建议把--batch-size调大（如 20）来减少 HTTPS 调用次数。

长期运行的限制与收尾

• 桥接脚本按 epoch 单调递增写入，每次 ingest 都会追加一条 witness 记录；退出（Ctrl-C）时会刷掉最后一批并调用 witness verify 打印链状态。

• Seed 的 RAM 有预算：按 ADR-069 的存储测算，24 小时 4 节点约 34.5 万向量、RVF 约 14 MB，7 天会超出。长期部署需要每天压缩：

  python scripts/seed_csi_bridge.py --token "$SEED_TOKEN" --compact

  ADR-069 的建议是每天 03:00 执行POST /api/v1/store/compact，压缩前用POST /api/v1/store/export把旧向量归档；向量数超过 10 万时还可以把特征提取降到 0.1 Hz。

• ADR-069 记录了验证时发现的两个已知问题，读日志时别当成故障：--validate模式的 PIR 对比依赖GET /api/v1/sensor/gpio/read?pin=6，该端点在验证中返回过 404（PIR 端点未最终确认，对比会静默跳过）；vitals 回退路径下的presence_score原始值可能大于 1.0，桥内转换已做归一化，但原生0xC5110003特征包需要较新固件（v0.5.2 的验证运行里走的是 vitals 回退路径）。

跑通到这里，ESP32 的 CSI 特征已经在 Seed 里有持久化、可 kNN 检索、带见证链的记录。下一步可以按教程继续采集 30 分钟的场景数据做自监督预训练（ADR-070），或用curl ... /api/v1/store/export把向量导出离线分析；更多设计细节见 ADR-069 与 user-guide.md 的 Cognitum Seed Integration 一节。

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