空调遥控器如何保证指令顺序性？
📌 问题背景
空调遥控器通常使用红外通信发送控制指令给空调主机，用户可能会连续点击“温度+”或“温度−”。那么主机如何保证这些指令是有序处理的？如何防止乱序、丢失、抖动带来的状态错误？
本质上，该问题涉及通信协议设计、幂等性原则、接收侧状态处理和抗抖动策略等。
🧠 核心结论
遥控器发送的并不是“增量指令”（如 +1），而是“完整状态帧”（如温度 = 26）。因此主机始终使用最新一帧完整状态来更新空调，天然避免了顺序乱序问题。
🚦 指令顺序性保障机制
1. 遥控器每次发送的是完整状态帧
例如：
- 第一次按键 →
{ mode: cool, temp: 26, fan: auto } - 第二次按键 →
{ mode: cool, temp: 27, fan: auto }
每次按键，遥控器内部更新状态后打包成完整帧发送。主机解析后直接覆盖状态，不做状态累加。
2. 主机侧接收机制
| 阶段 | 处理方式 |
|---|---|
| 红外硬件接收 | 通过红外解调模块（如 TSOP 系列）接收脉冲信号 |
| 中断/时序采样 | MCU 定时采样脉宽识别编码位，解析出数据帧 |
| 帧结构校验 | 含起始位、地址位、数据位、校验码，完整性检查 |
| 去抖动过滤 | 若帧间间隔过短（<100ms），判断为重复或误操作丢弃 |
| 最终状态更新 | 用最后一帧的内容更新状态，无需考虑顺序或叠加 |
3. 无需手动保证顺序
由于每帧是完整状态，且具幂等性，所以主机不需要做指令排序或重排：
- 指令到达顺序错乱也不会影响最终状态
- 指令丢失也只是状态未更新，不会产生错误叠加
🧱 拓展机制（用于蓝牙/WiFi 等智能空调）
对于更复杂的通信协议（如 App 控制、智能音箱控制），可能需要进一步机制：
| 机制 | 说明 |
|---|---|
| 帧序列号（seq_id） | 每条命令带编号，主机只接受最新编号 |
| 时间戳比对 | 比较命令发出时间，丢弃旧指令 |
| 幂等性更新策略 | 每条命令都应包含完整状态，主机只需覆盖 |
| 去抖节流机制 | 控制最小命令间隔（如 100~200ms）避免误触 |
✅ 总结
| 维度 | 实现方式 |
|---|---|
| 状态表达 | 每帧为完整状态而非差值，具备幂等性 |
| 顺序保障 | 主机仅使用最新帧，无需排序或叠加 |
| 抗抖处理 | 软件侧设定最小帧接收间隔 |
| 接收完整性 | 使用红外帧校验结构确保准确解析 |
| 拓展机制（高级） | 使用序列号/时间戳提升可靠性 |
✨ 附加建议（如自行设计类似系统）
- 避免使用“+1”类指令，使用完整状态更新命令
- 定义帧结构时明确校验方式（如 CRC、奇偶校验）
- 添加幂等性标识或版本号可帮助状态推送/合并
- 如用户点击频率过高，添加本地缓冲 + 节流机制