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efferent-ble-simulator

by dncore
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Efferent 通过真实无线电（Linux BlueZ）模拟蓝牙低功耗（BLE）外设设备：FTMS 智能骑行台、骑行功率计、速度/踏频传感器和心率监测器。它暴露了一个 MCP 服务器（stdio 或 HTTP），使 AI 代理——以及内置的 Web 仪表盘——能够像控制真实骑行台一样启动、配置和监控模拟。

功能特性

  • 4 种设备类型，通过真实 BLE 无线电广播：FTMS 智能骑行台（0x1826）、骑行功率（0x1818）、速度/踏频（0x1816）、心率（0x180D）

  • 完整的 FTMS 控制点支持：请求控制 / 启动 / 停止 / 重置 / 设置目标功率 / 设置阻力 / 设置室内骑行模拟参数

  • 动态模拟：拟人化的功率/踏频漂移 + 基于物理的速度模型（体重、坡度、Crr、CdA），5 种骑行场景，包括脚本化的 ride_script

  • 热参数更新：运行时更改参数——已连接的手机保持链路，并在下一次通知时收到新值（无需重新配对）

  • 命名配置预设：保存 / 加载 / 重命名 / 删除最多 20 个命名配置，MCP 与仪表盘共享

  • 17 个 MCP 工具供代理使用：控制、配置、配置预设、交互规则、会话、日志、实时设备状态、版本

  • Web 仪表盘（React + shadcn/ui）：状态、表单、一键骑行模板、交互规则、会话/配置管理、实时日志侧面板

  • Docker Compose 一键部署（MCP + 仪表盘 + 通过 HTTP 提供的 Skill 文件），带健康检查的长期运行

  • 版本化：MCP serverInfo.version + ble_get_version 让代理检测更新

Related MCP server: pyBTMCP

运行环境

要求

详情

操作系统

仅限 Linux — 模拟器通过 D-Bus 驱动宿主机的 BlueZ

BlueZ

≥ 5.87（5.86 存在广播注册缺陷）

硬件

需要 支持 BLE 的适配器（内置或 USB 适配器）才能实际广播

D-Bus 策略

/etc/dbus-1/system.d/ble-simulator.conf（由 npm run setup 安装）— 非 root 用户注册 GATT 所必需

Docker

mcp 容器挂载宿主机 D-Bus 套接字；BLE 无线电始终保留在宿主机上

不支持

原生 macOS / Windows（需要不同的 BLE 协议栈）；没有 BLE 适配器时 MCP 服务可运行但不发送任何数据

架构

┌──────────────┐   MCP protocol    ┌───────────────────────────┐
│ AI Agent /   │ ◄───────────────► │ MCP Server (HTTP :3300)   │
│ MCP Client   │  stdio / :3300    │ Web Dashboard (:3330)     │
│ (Claude,     │                   └────────────┬──────────────┘
│  Codex, pi)  │                                │ BlueZ D-Bus (system bus)
└──────────────┘                                ▼
                                     ┌───────────────────────────┐
                                     │ Host Linux BlueZ          │
                                     │ bluetoothd + BLE adapter  │
                                     │ (D-Bus policy, ≥ 5.87)    │
                                     └────────────┬──────────────┘
                                                  │ HCI / radio
                                                  ▼
                                     ┌───────────────────────────┐
                                     │ BLE advertisement + GATT  │
                                     │ FTMS / Power / CSC / HR   │
                                     └────────────┬──────────────┘
                                                  │
                                     ┌────────────▼──────────────┐
                                     │ Phone / Cycling App       │
                                     │ (Zwift, Garmin, Strava...)│
                                     └───────────────────────────┘

设备类型

类型

BLE 服务

特征

FTMS 智能骑行台

0x1826

FM 特征、室内骑行数据（通知）、控制点（写入/指示）、状态、阻力/功率范围

骑行功率

0x1818

功率/踏频测量、车轮与曲柄数据

速度/踏频（CSC）

0x1816

车轮与曲柄转数计数器

心率

0x180D

心率测量、身体传感器位置、电池

快速开始

前置条件

  • 装有 BlueZ ≥ 5.87（bluetoothd）且带 BLE 适配器的 Linux

    BlueZ 5.86 存在广播注册缺陷；在具有严格 MGMT 校验的内核上，每次 RegisterAdvertisement 都会失败。请先升级：sudo pacman -S bluez && sudo systemctl restart bluetooth（Arch）/ sudo apt install bluez（Debian）。

  • Node.js ≥ 18

1. 原生安装

npm install
npm run setup     # sudo — installs D-Bus policy, enables bluetoothd, verifies GATT
npm run build
npm run start:http   # HTTP mode on :3300 (or npm start for stdio)

npm run setup 会写入 /etc/dbus-1/system.d/ble-simulator.conf — 非 root 用户注册 GATT 必需（没有它设备可以广播但无法被连接）。

2. Docker Compose（服务器推荐）

bash scripts/docker-up.sh     # host prep (sudo, once) + build + start

URL

用途

http://<host>:3300/mcp

MCP 端点

http://<host>:3330/

Web 仪表盘

http://<host>:3330/skill/SKILL.md

操作技能（供代理使用）

http://<host>:3330/help

仪表盘帮助页面

零编译构建（better-sqlite3 预编译二进制）；受限网络请使用镜像源：

NPM_REGISTRY=https://registry.npmmirror.com \
BETTER_SQLITE3_BINARY_HOST_MIRROR=https://registry.npmmirror.com/-/binary/better-sqlite3 \
bash scripts/docker-up.sh

管理：bash scripts/docker-up.sh status|logs|down

MCP 工具（17 个）

工具

用途

ble_start / ble_stop / ble_restart

启动 / 停止 / 重启模拟

ble_status

控制器状态 + 当前配置 + 实时设备状态（阶段/功率/踏频/心率）

ble_configure

更新配置 — 若正在运行且设备类型相同则原地热更新

ble_get_config

当前/最新配置（JSON 格式，用于表单回填）

ble_save_config

将当前参数保存为命名预设（最多 20 个）

ble_list_configs / ble_get_config_detail

列出 / 查看已保存的预设

ble_rename_config / ble_delete_config

重命名 / 删除预设

ble_set_interaction / ble_clear_interactions

自定义 BLE 写入响应规则

ble_list_sessions / ble_get_session

会话历史 / 详情

ble_get_logs

持久化通信日志（连接/写入/通知/错误）

ble_get_version

MCP + Skill 版本、变更日志、Skill URL（用于更新检测）

示例

{
  "method": "tools/call",
  "params": {
    "name": "ble_start",
    "arguments": {
      "deviceType": "ftms",
      "ftms": { "simulation": { "enabled": true, "scenario": { "type": "ride_script" } } }
    }
  }
}

动态模拟

通过 FTMS / CyclingPower / CSC 上的 simulation 启用：

"simulation": {
  "enabled": true,
  "riderWeightKg": 75, "bikeWeightKg": 8, "crr": 0.004, "cdA": 0.35,
  "fatigueFactor": 0.0005, "cadenceCoupling": "proportional", "microPauseProbability": 0.008,
  "autoStart": true,
  "scenario": { "type": "ride_script" }
}

参数

默认值

描述

enabled

false

总开关

riderWeightKg / bikeWeightKg

75 / 8

速度物理模型（骑手+自行车质量）

crr / cdA

0.004 / 0.35

滚动阻力 / 迎风面积

fatigueFactor

0

每分钟功率衰减（0 = 无）

cadenceCoupling

proportional

proportional / inverse / independent

microPauseProbability

0.005

每次滴答的滑行暂停概率

autoStart

false（ride_script 默认开启）

无需应用发送 Start 即可开始骑行

scenario

freeride

骑行场景（见下文）

场景

  • steady — 仅自然微波动

  • freeride（默认）— 基础功率每 60–180 秒漂移 ±20%

  • intervals — 高/低功率交替

  • warmup_main_cooldown — 热身 → 主训练 → 放松

  • ride_script — 脚本化骑行：一系列骑行动作序列（start / cruise / climb / sprint / coast / stop），每个动作都有目标功率、坡度以及可选的踏频；自动启动，通过 repeat: true 循环，stop 将功率/踏频/速度归零。省略 phases 则使用内置默认脚本。

热更新与稳定序列号

  • 热更新：运行中调用 ble_configure 且设备类型相同，参数会原地生效——已连接的手机保持链路，并在下一次通知时收到更新值。更改设备类型仍会重启（新序列号强制重新发现）。

  • 稳定序列号：SIM_SERIAL_STABLE=1 使同类型会话的序列号保持稳定（SIM001-FTMS），手机在停止/启动后无需忘记设备即可重新连接。

环境变量

变量

默认值

描述

MCP_TRANSPORT

stdio

stdio 或 http

MCP_PORT / MCP_HOST

3300 / 0.0.0.0

HTTP 监听地址

SIM_DEVICE_PREFIX

OPEN_RIDE

广播名称前缀

SIM_INSTANCE_ID_MODE

—

设备名称的实例 ID 模式

SIM_SERIAL_STABLE

未设置

1 = 同类型会话使用稳定序列号

SKILL_PUBLIC_URL

/skill/SKILL.md

公开的 Skill URL（由 ble_get_version 返回）

源码结构

src/
├── index.ts             # entry, lifecycle
├── mcp-server.ts        # 17 MCP tool definitions & handlers
├── ble-controller.ts    # BlueZ D-Bus lifecycle, advertisement, hot-update
├── database.ts          # SQLite layer (sessions / saved_configs / logs)
├── config.ts            # config merge & defaults
├── version.ts           # version single-source
├── simulator.ts         # HeartRate / Battery simulators
├── cycling-simulator.ts # power/cadence simulators + physics + ride_script engine
└── devices/             # heart-rate / cycling-power / csc / ftms GATT devices

BLE 外设访问通过宿主机 BlueZ D-Bus 进行（容器挂载宿主机 D-Bus 套接字）。设计记录见 docs/design/*.md。

许可证

MIT © BLE Simulator Contributors

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A
license - permissive license
Not graded
quality - not tested
C
maintenance

How are these scores calculated?

Maintenance

–Maintainers
–Response time
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–Releases (12mo)
Commit activity

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