联网设备会经历信号弱、接入点重启、DHCP 失败、DNS 超时和应用服务不可用。连接状态应能表达这些差异，采集任务也应在网络暂时失效时保持可解释的行为。
把连接分层
Wi-Fi 已关联不等于已获取 IP，已获取 IP 不等于 TCP/TLS 连接成功，TCP 写入成功也不等于服务端已经处理数据。用事件驱动状态机记录当前阶段，给每个阶段设置超时和退出条件。
网络回调只记录事件、通知任务或更新明确受保护的状态，不在回调中长时间等待重连。连接任务负责一次连接尝试；失败后进入退避，收到停止请求时能够取消，不留下多个重连循环。
退避与队列一起设计
指数退避可采用 delay=min(cap, base×2^attempt)，并加入抖动，避免大量设备同时重试。达到上限后保持有界等待，成功连接后按约定重置计数。认证失败、证书错误等需要修正配置的错误，不宜毫无区别地高速重试。
断网时仍在采样，数据必须有容量边界。只关心当前状态时可丢最旧样本，并记录丢弃数量；需要完整记录时可使用受控持久队列，同时约束 Flash 写入与空间。无限追加内存会把网络问题变成内存耗尽。
下载 断网与重连行为模型，执行 python connectivity.py。它检查退避不超过上限、重试前不会连接、十条离线记录在四条容量中丢弃六条，以及恢复后只发送保留记录。该脚本不打开网络连接，不运行 ESP32 Wi-Fi 驱动。
发送与确认的含义
为记录设置设备标识、启动会话标识和递增序号。网络重传后，接收端可用三者组成的键去重。序号重启归零而没有会话标识，可能把新数据误判为旧消息。
MQTT QoS 1 允许重复交付，业务仍要处理幂等；QoS 2 的协议保证也不能自动覆盖数据库写入等协议之外的副作用。若业务要求“处理后确认”，应定义应用层 ACK、确认窗口和超时重传，并核对功耗与存储代价。
时间戳也有两个用途：单调时钟测超时与间隔，校准后的墙上时钟表示现实时间。网络校时导致墙上时钟跳变时，不应让重连定时器倒退或突然等待数小时。记录设备启动以来的采样时刻与已知的时间同步状态，才能解释离线数据。
ESP-IDF 实物迁移
按固定 IDF 版本初始化网络接口、事件循环与 Wi-Fi，分别处理连接、断开和获得 IP 事件。应用连接建立后再开始上传；断开时关闭旧连接并按状态机重试。TLS 必须验证服务身份，凭据放入适合设备与部署方式的配置或安全存储，避免编入公开示例。
验证步骤包括关闭接入点、恢复网络、模拟服务拒绝和慢消费，记录采集间隔、队列峰值、丢弃、连接尝试次数和恢复时间。本文只验证主机行为模型，没有报告实际射频、TLS 或功耗测量。
练习：为模型加入“应用已连但收不到确认”，区分待发与待确认队列；构造 ACK 丢失和消息重复，检查每条业务记录只计入一次，同时限制内存使用。
面试自查：为什么 TCP 连上后仍要应用心跳？指数退避为何加随机抖动？为什么断网缓存越大不一定越好？用设备本地时间做跨设备排序有什么条件？