feat(link): DeviceLink 外壳单例统一 ESP32/ECAT/BLE 健康态

各页只共用 IP、各自 fetch 导致同屏「已连接/连接失败」分裂。
外壳 Owner 轮询 /system/status 与 EtherCAT 状态，BroadcastChannel
广播快照；连接灯只认共享层，SPI 失败单独文案不覆盖设备离线。

docs/compose/spec/device-link.md

@@ -0,0 +1,105 @@
+---
+feature: device-link
+status: designed
+updated: 2026-09-16
+branch: feat/device-link
+commits: 
+---
+
+# Device Link（全链路统一连接层）
+
+## Report
+
+## [S1] Problem
+
+多 iframe 保活后，各页仍**各自** `fetch` 设备，只是共用 `localStorage.dcu_sp_ip`：
+
+- OTA 页轮询 `/system/status` → 顶栏「WiFi 已连接」
+- LAN9252 页轮询 `/spi/send` → 同一 IP 却显示「连接失败 · signal timed out」
+- EtherCAT 负载/状态又是一条独立轮询
+- BLE 在页内 GATT，其它页完全不知
+
+用户直觉是「同一条设备连接」，实现却是 N 条互不证明的 HTTP/蓝牙会话。
+结果：一页绿灯一页红灯，像系统坏了，其实是**健康态没有单一真相源**。
+
+## [S2] Design
+
+### 原则
+
+1. **外壳持有链路健康轮询**（tabs.html 常驻），功能页不再各自判定「设备在线」。
+2. **BroadcastChannel**（`dcu-device-link`）广播快照；页内只订阅渲染。
+3. **命令仍页内发**（SPI 0xA2、CAN send、OTA upload 等），但**连接灯只认 DeviceLink**。
+4. SPI/业务命令失败显示为 **子系统故障**（如「SPI 超时」），不得覆盖成「设备离线」——除非 DeviceLink 已判 ESP32 离线。
+5. 页面可**独立打开**（无外壳）：检测不到 owner 时回退本地轮询，行为与改前一致。
+
+### 模块
+
+`js/common/device-link.js` 同一文件双角色：
+
+| 角色 | 谁加载 | 职责 |
+|------|--------|------|
+| Owner | `tabs.html`（`window.__dcuDeviceLinkOwner = true`） | 轮询 ESP32 `/system/status`、ECAT `/ecat/api/status`+`/api/app/load`；维护快照并广播 |
+| Client | 各功能页 | `subscribe()` 收快照；`setIp()`；`reportBle()` 上报 GATT 状态 |
+
+### 快照契约
+
+```js
+{
+  ts: 1710000000000,
+  ip: "192.168.31.127",
+  links: {
+    esp32: { online: boolean, ageMs: number, failStreak: number },
+    ecat:  { online: boolean, busOpen: boolean, op: boolean, loop: boolean,
+             loadValid: boolean, loadPerm: number, ageMs: number },
+    ble:   { online: boolean, deviceName: string, owner: string|null }
+  },
+  esp32Status: object|null   // 最近一次 /system/status 全文（可 null）
+}
+```
+
+### 消息
+
+| type | 方向 | 语义 |
+|------|------|------|
+| `hello` | Client→Owner | 请求立刻回一份 snapshot |
+| `snapshot` | Owner→All | 全量快照（ESP32 状态变化或 1s 心跳时发） |
+| `set-ip` | Client→Owner | 改设备 IP；Owner 写 localStorage 并立刻重拉 |
+| `ble-state` | Client→Owner | `{online, deviceName}` GATT 连/断 |
+
+Owner 用 `BroadcastChannel`；无 BC 的环境 client 降级为「仅 localStorage 读 IP + 本地轮询」。
+
+### 接入点（本轮）
+
+| 页面/模块 | 改动 |
+|-----------|------|
+| `tabs.html` | 置 owner 标志并 `import` device-link 启动 |
+| `pages/index.html` + `js/common/polling.js`/`connection.js` | 有 DeviceLink 时：连接胶囊/健康读快照；`pollStatus` 仍可保留作数据源或改为消费 `esp32Status`（见任务） |
+| `lab/lan9252_pm.html` | 连接灯改读 DeviceLink；`/spi/send` 失败文案改为「SPI 失败」 |
+| `js/ble/gatt.js` 或 session | connect/disconnect 时 `reportBle` |
+| `js/ota/ecat_load.js` | 可选：owner 已有 load 时页内 poller 可只读快照（本轮先并存，避免双写 UI） |
+
+### 超时与判定
+
+- ESP32：成功 → `online=true, failStreak=0`；连续失败 ≥3 → `online=false`
+- ECAT：`/api/status` ok 且 slave 存在 → 轨道 `busOpen`；`/app/load` `valid && age_ms≤3000` → load 新鲜
+- BLE：仅 GATT 主人上报；无上报时 `online=false`
+
+### 与 keep-alive 的关系
+
+DeviceLink 跑在**外壳**，与 iframe 是否可见无关；隐藏页仍能显示统一灯（打开即亮）。
+
+## [S3] Out of Scope
+
+- 不把 SPI/CAN/OTA 命令全部塞进共享队列（串行化另开）
+- 不迁 SharedWorker
+- 不改 ESP32/ECAT 固件协议
+- 不合并 BLE GATT 到外壳（本轮只广播状态）
+
+## Tasks
+
+- [ ] T1: `device-link.js` Owner+Client + BroadcastChannel 协议 — acceptance: 单测式手工：外壳起后 postMessage/snapshot 可被 mock client 收到 (covers: S2)
+- [ ] T2: `tabs.html` 启动 Owner — acceptance: 打开外壳后 BC 上出现 esp32/ecat 快照，且关页后不再刷 (covers: S2)
+- [ ] T3: OTA 页连接态改读 DeviceLink（独立打开回退） — acceptance: 外壳内 OTA 与 LAN9252 的「在线/离线」一致；LAN9252 SPI 失败不再显示设备离线 (covers: S2)
+- [ ] T4: LAN9252 页灯与文案接入 — acceptance: 同 (covers: S2)
+- [ ] T5: BLE GATT 状态上报 — acceptance: BLE 连上后快照 ble.online=true，其它页可观察 (covers: S2)
+- [ ] T6: 语法检查 + 评审 — acceptance: node --check / 人工路径说明写入 Report (covers: S2)

js/ble/gatt.js

@@ -33,6 +33,7 @@ import {
 import { setBleStage, setBleStageError, setBleStageText, setBleStageStatus, resetBleStages } from './stages.js';
 import { setProgress, updateProgressFromAck } from './transfer.js';
 import { showBleVerifyInfo } from './verify.js';
+import { deviceLink } from '../common/device-link.js';
 import {
   clearOtaResultWaiter,
   resolveOtaResult,
@@ -104,6 +105,7 @@ export async function connectBle() {
 
     setBleStage(2, '已就绪', null);
     setConnectionState(true);
+    try { deviceLink.reportBle(true, device.name || ''); } catch (_) {}
     bleLog('BLE', 'GATT 服务与特征获取完成');
     await enableNotifications();
     // ★ enableNotifications 内部已包含重试 + 主动断开逻辑；
@@ -129,6 +131,7 @@ export async function connectBle() {
 export function onDisconnected() {
   bleLog('BLE', '设备已断开', 'W');
   var wasExpected = state.expectedReboot;
+  try { deviceLink.reportBle(false, ''); } catch (_) {}
   resetUiAfterDisconnect();
   if (wasExpected && state.device) {
     // 是主动重启引起的断开，启动自动重连
@@ -151,6 +154,7 @@ export async function disconnectBle() {
   if (state.device && state.device.gatt && state.device.gatt.connected) {
     state.device.gatt.disconnect();
   }
+  try { deviceLink.reportBle(false, ''); } catch (_) {}
   resetUiAfterDisconnect();
 }
 

js/common/connection.js

@@ -18,6 +18,7 @@ import { showToast } from './toast.js';
 import {
   appendHeapLowRecords, loadHeapLowHistory, clearHeapLowHistory, HEAP_HISTORY_MAX
 } from './heap-low-history.js';
+import { deviceLink } from './device-link.js';
 
 // ==================== 渲染缓存（性能） ====================
 // /system/status 每 1s（中继期 400ms）刷一次 UI。此前每轮全量 innerHTML 重建
@@ -55,6 +56,15 @@ function setWidthIfChanged(el, widthStr) {
 
 // ==================== 连接管理 ====================
 export function updateConnectionUi(connected, text) {
+  /* DeviceLink 统一层：外壳 Owner 广播的新鲜快照优先于本页局部轮询结论，
+     避免 OTA「已连接」与 LAN9252「失败」同屏分裂。独立直开页无快照则用参数。 */
+  try {
+    var snap = deviceLink.getSnapshot();
+    if (snap && snap.ts && (Date.now() - snap.ts) < 5000) {
+      connected = !!snap.links.esp32.online;
+      text = connected ? '已连接' : '离线';
+    }
+  } catch (_) {}
   var label = text || (connected ? '已连接' : '未连接');
   // 仅顶栏连接胶囊（下方连接卡不再重复显示文案）
   var pc = getEl('pillConn');

js/common/device-link.js

@@ -0,0 +1,263 @@
+/**
+ * device-link.js — 全链路设备健康层（外壳 Owner + 功能页 Client）
+ *
+ * 问题：各页各自 fetch，只共用 IP 字符串 → 一页「已连接」一页「失败」。
+ * 方案：tabs.html 常驻 Owner 轮询 ESP32 /system/status 与 EtherCAT /api/status
+ *      + /api/app/load，经 BroadcastChannel('dcu-device-link') 广播快照；
+ *      功能页只订阅渲染。业务命令（SPI/CAN/OTA）仍页内发，失败不得把
+ *      「设备离线」灯打红——灯只认本层。
+ *
+ * 角色：
+ *   - Owner：tabs.html 在加载本文件前设 window.__dcuDeviceLinkOwner = true
+ *   - Client：任意页 import { deviceLink }
+ * 独立直开页面（无外壳）时 client 收不到 snapshot，可退回本地轮询。
+ */
+"use strict";
+
+var CH_NAME = "dcu-device-link";
+var ESP32_FAIL_ONLINE = 3;      /* 连续失败 ≥3 判离线 */
+var ESP32_POLL_MS = 1000;
+var ECAT_POLL_MS = 2000;
+var LS_ESP_IP = "dcu_esp_ip";
+var DEFAULT_IP = "192.168.31.127";
+
+function nowMs() { return Date.now(); }
+
+function readIp() {
+  try {
+    var s = localStorage.getItem(LS_ESP_IP);
+    if (s && s.trim()) return s.trim();
+  } catch (_) {}
+  return DEFAULT_IP;
+}
+
+function writeIp(ip) {
+  if (!ip || !String(ip).trim()) return;
+  try { localStorage.setItem(LS_ESP_IP, String(ip).trim()); } catch (_) {}
+}
+
+function emptySnapshot() {
+  return {
+    ts: 0,
+    ip: readIp(),
+    links: {
+      esp32: { online: false, ageMs: -1, failStreak: 0 },
+      ecat:  { online: false, busOpen: false, op: false, loop: false,
+               loadValid: false, loadPerm: 0, ageMs: -1 },
+      ble:   { online: false, deviceName: "", owner: null }
+    },
+    esp32Status: null
+  };
+}
+
+/* ───────────────────────── Owner ───────────────────────── */
+
+function createOwner() {
+  var ch = null;
+  try { ch = new BroadcastChannel(CH_NAME); } catch (_) { ch = null; }
+  var snap = emptySnapshot();
+  var esp32Fails = 0;
+  var lastEsp32OkAt = 0;
+  var esp32Timer = null;
+  var ecatTimer = null;
+  var stopped = false;
+
+  function publish() {
+    snap.ts = nowMs();
+    snap.ip = readIp();
+    if (ch) {
+      try { ch.postMessage({ type: "snapshot", snap: snap }); } catch (_) {}
+    }
+    /* 同源 iframe 也可读 window 顶层缓存（BC 不可用时的弱备份） */
+    try { window.__dcuDeviceLinkSnap = snap; } catch (_) {}
+  }
+
+  function setEsp32(status, ok) {
+    if (ok) {
+      esp32Fails = 0;
+      lastEsp32OkAt = nowMs();
+      snap.links.esp32.online = true;
+      snap.links.esp32.ageMs = 0;
+      snap.esp32Status = status || null;
+    } else {
+      esp32Fails++;
+      snap.links.esp32.failStreak = esp32Fails;
+      snap.links.esp32.ageMs = lastEsp32OkAt ? (nowMs() - lastEsp32OkAt) : -1;
+      if (esp32Fails >= ESP32_FAIL_ONLINE) snap.links.esp32.online = false;
+    }
+    snap.links.esp32.failStreak = esp32Fails;
+    publish();
+  }
+
+  function pollEsp32() {
+    if (stopped) return;
+    var ip = readIp();
+    var ac = null;
+    try { ac = new AbortController(); } catch (_) {}
+    var tmo = null;
+    fetch("http://" + ip + "/system/status" + (window._memLayout ? "" : "?layout=1"), {
+      signal: ac ? ac.signal : undefined,
+      cache: "no-store"
+    }).then(function (r) {
+      if (!r.ok) throw new Error("HTTP " + r.status);
+      return r.json();
+    }).then(function (j) {
+      if (ac) { clearTimeout(tmo); }
+      setEsp32(j, true);
+    }).catch(function () {
+      if (ac) { clearTimeout(tmo); }
+      setEsp32(null, false);
+    }).then(function () {
+      esp32Timer = setTimeout(pollEsp32, ESP32_POLL_MS);
+    });
+    if (ac) {
+      tmo = setTimeout(function () { try { ac.abort(); } catch (_) {} }, 4000);
+    }
+  }
+
+  function pollEcat() {
+    if (stopped) return;
+    var base = "/ecat/api/";
+    var stP = fetch(base + "status", {
+      method: "POST", body: "{}", cache: "no-store",
+      signal: AbortSignal.timeout(4000)
+    }).then(function (r) { return r.json(); }).catch(function () { return null; });
+    var ldP = fetch(base + "app/load", {
+      method: "POST", body: "{}", cache: "no-store",
+      signal: AbortSignal.timeout(4000)
+    }).then(function (r) { return r.json(); }).catch(function () { return null; });
+
+    Promise.all([stP, ldP]).then(function (arr) {
+      var st = arr[0], ld = arr[1];
+      var e = snap.links.ecat;
+      e.online = !!(st && st.ok && st.slave);
+      e.busOpen = e.online;
+      /* native status 不直接给 op/loop；用 load valid + slave state 粗判 */
+      e.op = !!(st && st.slave && (st.slave.state & 0x0F) === 8);
+      e.loadValid = !!(ld && ld.ok && ld.valid === true
+        && Number.isFinite(ld.age_ms) && ld.age_ms >= 0 && ld.age_ms <= 3000);
+      e.loop = e.loadValid || e.op;
+      e.loadPerm = (ld && Number.isFinite(ld.load_perm)) ? ld.load_perm : 0;
+      e.ageMs = (ld && Number.isFinite(ld.age_ms)) ? ld.age_ms : -1;
+      publish();
+    }).then(function () {
+      ecatTimer = setTimeout(pollEcat, ECAT_POLL_MS);
+    });
+  }
+
+  function onMsg(ev) {
+    var m = ev && ev.data;
+    if (!m || !m.type) return;
+    if (m.type === "hello") { publish(); return; }
+    if (m.type === "set-ip") {
+      writeIp(m.ip);
+      /* 立刻重拉 ESP32（旧 timer 下一拍也会跟上） */
+      try { fetch("http://" + readIp() + "/system/status", { cache: "no-store",
+        signal: AbortSignal.timeout(2000) }).then(function (r) { return r.json(); })
+        .then(function (j) { setEsp32(j, true); })
+        .catch(function () { setEsp32(null, false); });
+      } catch (_) {}
+      return;
+    }
+    if (m.type === "ble-state") {
+      snap.links.ble.online = !!m.online;
+      snap.links.ble.deviceName = m.deviceName || "";
+      snap.links.ble.owner = m.owner || (m.online ? "page" : null);
+      publish();
+      return;
+    }
+  }
+
+  if (ch) ch.addEventListener("message", onMsg);
+  pollEsp32();
+  pollEcat();
+  publish();
+
+  return {
+    stop: function () {
+      stopped = true;
+      if (esp32Timer) clearTimeout(esp32Timer);
+      if (ecatTimer) clearTimeout(ecatTimer);
+      if (ch) { try { ch.close(); } catch (_) {} }
+    }
+  };
+}
+
+/* ───────────────────────── Client ───────────────────────── */
+
+function createClient() {
+  var ch = null;
+  try { ch = new BroadcastChannel(CH_NAME); } catch (_) { ch = null; }
+  var listeners = [];
+  var last = null;
+  try { last = window.__dcuDeviceLinkSnap || null; } catch (_) {}
+
+  function emit() {
+    for (var i = 0; i < listeners.length; i++) {
+      try { listeners[i](last); } catch (_) {}
+    }
+  }
+
+  if (ch) {
+    ch.addEventListener("message", function (ev) {
+      var m = ev && ev.data;
+      if (!m || m.type !== "snapshot" || !m.snap) return;
+      last = m.snap;
+      try { window.__dcuDeviceLinkSnap = last; } catch (_) {}
+      emit();
+    });
+    try { ch.postMessage({ type: "hello" }); } catch (_) {}
+  }
+
+  return {
+    /** 当前快照（可能为 null，Owner 尚未广播时） */
+    getSnapshot: function () { return last; },
+    /** 订阅快照；返回取消函数 */
+    subscribe: function (fn) {
+      if (typeof fn !== "function") return function () {};
+      listeners.push(fn);
+      if (last) { try { fn(last); } catch (_) {} }
+      return function () {
+        var i = listeners.indexOf(fn);
+        if (i >= 0) listeners.splice(i, 1);
+      };
+    },
+    setIp: function (ip) {
+      writeIp(ip);
+      if (ch) { try { ch.postMessage({ type: "set-ip", ip: readIp() }); } catch (_) {} }
+    },
+    getIp: function () { return readIp(); },
+    reportBle: function (online, deviceName) {
+      var payload = {
+        type: "ble-state",
+        online: !!online,
+        deviceName: deviceName || "",
+        owner: "iframe"
+      };
+      if (ch) { try { ch.postMessage(payload); } catch (_) {} }
+      /* 本地立刻改一份，单页直开也能看到 */
+      if (last) {
+        last.links.ble.online = !!online;
+        last.links.ble.deviceName = deviceName || "";
+        last.links.ble.owner = online ? "iframe" : null;
+        last.ts = nowMs();
+        emit();
+      }
+    },
+    /** 是否有外壳 Owner 在管（收到过 snapshot 或自身是 owner） */
+    hasOwner: function () { return !!last; }
+  };
+}
+
+/* ───────────────────────── bootstrap ───────────────────────── */
+
+var deviceLink;
+try {
+  if (window.__dcuDeviceLinkOwner) {
+    window.__dcuDeviceLinkInstance = createOwner();
+  }
+} catch (_) {}
+
+deviceLink = createClient();
+export { deviceLink };
+export default deviceLink;

lab/lan9252_pm.html

@@ -186,6 +186,31 @@
   var $ = function (id) { return document.getElementById(id); };
   var logBox = $("log");
 
+  /* DeviceLink 统一健康态（外壳 Owner 经 BroadcastChannel 广播）。
+     SPI 0xA2 失败 ≠ 设备离线：灯只认共享层；命令错误单独文案。 */
+  window.__pmSetConn = null;
+
+  function setConn(ok, text) {
+    var p = $("pillConn");
+    p.className = "pill " + (ok ? "online" : "offline");
+    $("pillConnTxt").textContent = text;
+  }
+  window.__pmSetConn = setConn;
+
+  /** SPI/业务失败：不得把「设备离线」打红（除非共享层已判离线）。 */
+  function setSpiFail(msg) {
+    log(msg, "err");
+    var dl = window.__pmDeviceLink;
+    var s = dl && dl.getSnapshot ? dl.getSnapshot() : null;
+    if (s && s.links && s.links.esp32 && s.links.esp32.online) {
+      setConn(true, "设备在线 · SPI 失败");
+    } else if (!s) {
+      /* 无外壳/尚未收到快照：退回旧语义 */
+      setConn(false, "连接失败 · 5s 后重试");
+    }
+    /* 有快照且 offline：留给 DeviceLink subscribe 刷新灯 */
+  }
+
   /* 与 js/common/base-url.js 同 key 同默认值：全局唯一设备 IP，不设独立连接区 */
   var LS_IP = "dcu_esp_ip", DEFAULT_IP = "192.168.31.127";
   function deviceIp() {
@@ -302,11 +327,6 @@
    * 事务本身会唤醒睡眠中的芯片，轮询等于不停叫醒它）；连败 3 次标红停轮。
    * pollGen：丢弃 enterMode/唤醒 之后仍在途的过期 1E 响应，避免竞态覆盖 UI。 ---- */
   var pollFail = 0, pollTimer = null, pollPaused = false, pollGen = 0;
-  function setConn(ok, text) {
-    var p = $("pillConn");
-    p.className = "pill " + (ok ? "online" : "offline");
-    $("pillConnTxt").textContent = text;
-  }
   function bumpPollGen() { return ++pollGen; }
   /* 仅在确认芯片已离开睡眠（唤醒成功 / 读到 SLEEP_EN=0 / NRST）时清 flag */
   function markAwake() {
@@ -336,7 +356,7 @@
       if (gen !== pollGen || pollPaused) return;
       pollFail++;
       if (pollFail >= 3) {
-        setConn(false, "连接失败 · 5s 后重试");
+        setSpiFail("SPI 轮询失败 ×3（IP " + deviceIp() + "）· 5s 后重试");
         pollTimer = setTimeout(probe, 5000);
       } else {
         pollTimer = setTimeout(pollOnce, 2000);
@@ -359,8 +379,7 @@
         log("ESP32 可达: " + deviceIp() + "（未读 LAN9252，保持睡眠）", "ok");
       })
       .catch(function (e) {
-        setConn(false, "连接失败 · 5s 后重试");
-        log("连接失败: " + e.message + "（IP 取自 OTA 页的设备地址 " + deviceIp() + "）", "err");
+        setSpiFail("ESP32 探测失败: " + e.message + "（IP " + deviceIp() + "）");
         pollTimer = setTimeout(probeEspOnly, 5000);
       });
   }
@@ -374,8 +393,7 @@
         pollOnce();
       })
       .catch(function (e) {
-        setConn(false, "连接失败 · 5s 后重试");
-        log("连接失败: " + e.message + "（IP 取自 OTA 页的设备地址 " + deviceIp() + "）", "err");
+        setSpiFail("ESP32 探测失败: " + e.message + "（IP " + deviceIp() + "）");
         pollTimer = setTimeout(probe, 5000);
       });
   }
@@ -604,5 +622,14 @@
   }
 })();
 </script>
+<script type="module">
+  import { deviceLink } from '../js/common/device-link.js?v=20260916a';
+  window.__pmDeviceLink = deviceLink;
+  deviceLink.subscribe(function (s) {
+    if (!s || !s.links || !window.__pmSetConn) return;
+    var e = s.links.esp32;
+    window.__pmSetConn(!!e.online, e.online ? '已连接' : '离线');
+  });
+</script>
 </body>
 </html>

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 <!-- app 窗口租约: 本外壳窗口活着期间保持与本地服务的连接,
      全部窗口关闭后服务端自动停 EtherCAT PDO 循环(见 js/common/app-lease.js) -->
 <script src="js/common/app-lease.js"></script>
+<!-- DeviceLink Owner：全链路健康轮询只在本外壳跑一次，各 iframe 订阅 -->
+<script>window.__dcuDeviceLinkOwner = true;</script>
+<script type="module" src="js/common/device-link.js?v=20260916a"></script>
 </body>
 </html>