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图 7 - MCP 工具调用时序

用户对 LLM 说"把音量调到 80"，LLM 是怎么真的控制到设备的喇叭的？

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MCP 是什么​

Model Context Protocol —— 让 LLM 和"外部能力（工具）"之间用统一接口通信的协议。基于 JSON-RPC 2.0，跨厂商通用（不绑定特定大模型平台）。

在小智项目里，设备就是 MCP Server，云端 LLM（通过 MCP Client）来调用设备能力。

三个阶段​

阶段 1：工具发现（连接后一次性）​

LLM 接入设备后第一件事是问"你能干啥？"：

  1. MCP Client 发 tools/list 请求
  2. McpServer 返回所有已注册的工具描述（含名字、参数、范围）
  3. LLM 把这些工具描述塞进自己的 system prompt

优化： 工具描述可能很长，McpServer 做了分页（cursor 字段）和按优先级排序（常用的放前面，提高 LLM prompt 缓存命中率）。

阶段 2：工具调用（按需）​

用户对 LLM 说："把音量调到 80"

  1. LLM 推理决定调 self.set_volume 工具，参数 {volume: 80}
  2. 发 tools/call JSON-RPC 请求
  3. McpServer 解析、找工具、校验参数范围（必须 0-100）
  4. 不直接执行——而是 Schedule 一个回调到主循环（避免协议线程做硬件操作）
  5. 主循环里调用 codec.SetOutputVolume(80)
  6. 操作结果回 JSON-RPC reply

关键设计：MCP 工具 callback 在主循环执行，保证硬件操作的线程安全——所有 GPIO / I²C 操作都串行化在一个线程里。

阶段 3：主动推送（反向）​

设备也可以主动给云端发消息——比如摄像头拍完照片、按键被按、电池低电量等。这些不是 JSON-RPC 调用，而是设备主动发的状态更新。

设备端有哪些工具​

AddCommonTools() 注册的（所有设备都有）：

  • self.get_device_status — 报设备状态
  • self.set_volume — 调音量
  • self.set_brightness — 调亮度（屏幕背光）
  • self.set_theme — 切主题
  • self.take_photo — 拍照（有摄像头才有效）

AddUserOnlyTools()（只对用户客户端可见，LLM 看不到）：

  • self.reboot
  • self.upgrade_firmware
  • self.screen.snapshot
  • self.assets.set_download_url

加上 board 自己注册的（比如 LampController 注册的 lamp.turn_on/off），LLM 就能"说话控物联网"。

一句话讲清​

"MCP 是 LLM 和设备能力之间的标准协议；设备实现 MCP Server 暴露工具，LLM 通过 MCP Client 调；调用走主线程保证硬件线程安全；分两层：通用工具 LLM 可见，敏感工具只有客户端可见。"

关联章节​

  • /06-mcp-server 整章