黑客松

这是我们为Anthropic Gradio MCP的第一个生日黑客马拉松提交的一部分：https://huggingface.co/spaces/MCP-1st-Birthday/Vehicle-Diagnostic-Assistant

此存储库涵盖了AI Agent。我们也在黑客马拉松中开发了MCP服务器，您可以在此处访问：https://github.com/castlebbs/Embedded-MCP-ELM327

项目概述

对于第二次黑客马拉松，我们决定玩得开心，并创建了一个直接连接到您的汽车并帮助您诊断问题的AI代理。

对于这个项目，我们做了：

AI代理和聊天机器人执行汽车诊断
诊断MCP服务器，我们直接安装在OBD-II设备上。

大多数汽车都有一个OBD-II端口，可以让诊断设备与汽车的计算机通信。机械师将他们的扫描仪连接到这个端口，以读取汽车健康信息，并找出警告灯亮起的原因。

上面是我们使用的OBD-II加密狗，我们不得不打开它，用我们的特殊黑客马拉松固件替换固件☺️

HuggingFace空间上的演示正在连接到OBD-II _模拟器_ （我们不希望每个人都弄乱我们的车：-）。有趣的是，模拟器也是一个Gradio空间： OBD-II模拟器Gradio空间

如果您想了解更多关于我们如何在诊断设备上实现MCP服务器的详细信息，请导航到“嵌入式设备上的MCP服务器”选项卡。

查看我们对上一次活动的参与情况：游戏中AI生成3D环境.

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技术架构

系统概述

车辆诊断助手由三个主要部件组成：

Gradio Web界面 -面向用户的聊天界面，支持流式响应
LangChain/LangGraph代理 -协调工具调用和AI推理
MCP 服务器 -通过模型上下文协议提供车辆诊断功能

User → Gradio UI → LangGraph Agent → MCP Tools → OBD-II Device → Vehicle ECU
                        ↓
                   AI Model (Nebius/Anthropic)
                        ↓
                   Additional Tools (YouTube, VIN decoder, calculators)

组件详情

1.AI代理(`app.py`)

代理人使用 LangGraph 对于支持流媒体的有状态会话管理：

模型：可配置的LLM后端：

- Nebius AI（Qwen3-Coder-480B，Llama-3.3-70B，DeepSeek-R1）

检查点：InMemorySaver用于会话状态持久化
消息流：通过工具调用跟踪逐个令牌流式传输
会话管理：使用UUID进行基于线程的对话隔离

代理配置:

agent = create_agent(
    model=model,
    system_prompt=system_prompt,
    tools=all_tools,
    checkpointer=checkpointer,
)

2.MCP服务器集成

运输：基于HTTP的流媒体协议(streamable_http) 协议：基于HTTP的JSON-RPC 2.0 端点:

物理设备： http://192.168.10.69/mcp
模拟器： https://castlebbs-elm327-simulator.hf.space/gradio_api/mcp/

可用的MCP工具:

get_system_status -MCP服务器状态信息
send_elm327_command -原始ELM327 AT命令和OBD-II PID查询
get_history -历史PID数据检索

3.自定义工具(`tools.py`)

代理可以访问专门的处理工具：

OBD-II数据处理:

hex_to_decimal(hex_value) -将十六进制响应转换为十进制
combine_bytes(byte_a, byte_b, byte_c, byte_d) -多字节值组合（大端序）
calculate_obd_value(formula, bytes) -应用OBD-II公式（例如。， (A*256+B)/4 RPM）

车辆信息:

decode_vin(vin) -通过NHTSA vPIC API查找VIN
search_youtube_video(query) -维修教程搜索

安全特性:

safe_eval() -沙盒公式计算（无任意代码执行）
有限运营商： +, -, *, /, //, %, **, unary +/-
指数限制和除零保护

4.嵌入式MCP服务器（W600-B800固件）

硬件平台:

微控制器：WinnerMicro W600-B800
RTOS：自由
网络堆栈：lwIP
通信：UART到ELM327芯片（38400波特，8N1）

固件功能:

OTA（空中下载）固件更新
用于远程调试的UDP系统日志
ELM327协议驱动程序，带模拟模式
MCP端点的HTTP服务器
JSON-RPC 2.0请求处理程序

协议栈:

MCP Client (Agent) → HTTP Request → JSON-RPC 2.0 → MCP Method Router → Tool Handlers → ELM327 Driver → UART → ELM327 Chip → CAN Bus → Vehicle ECU

OBD-II协议

OBD-II（车载诊断II） 是一种标准化的车辆诊断协议：

PID（参数ID）：传感器数据的标准化代码（例如。， 01 0C 发动机转速）
DTC（故障诊断码）：格式为P0XXX、C0XXX、B0XXX、U0XXX的错误代码
模式:

- 模式01：当前数据 - 模式02：冻结帧数据 - 模式03：存储的DTC - 模式04：清除故障诊断码 - 模式09：车辆信息（VIN）

ELM327：工业标准OBD-II解释器芯片，将UART命令转换为CAN/ISO协议。

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安装和设置

先决条件

Python 3.8+
pip包管理器
访问OBD-II设备或模拟器

安装步骤

克隆仓库:

   git clone 
   cd Vehicle-Diagnostic-Assistant

安装依赖项:

   pip install -r requirements.txt

配置API密钥:

- 对于Nebius AI：设置 NEBIUS_API_KEY 环境变量

配置MCP服务器端点 在 app.py:

   "url": "http://192.168.10.69/mcp",  # Physical device
   # or
   "url": "https://castlebbs-elm327-simulator.hf.space/gradio_api/mcp/",  # Simulator

启动应用程序:

   python app.py

Docker部署

docker-compose up --build

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用法示例

基本车辆诊断

示例1：检查发动机状态

User: "Get system information"
Agent: [Calls get_system_status tool] → Shows information about the ELM327 MCP server.

示例2：读取发动机转速

User: "What's my current RPM?"
Agent: [Calls send_obd2_command with PID 01 0C] → "41 0C 1A F8"
Agent: [Calls combine_bytes + calculate_obd_value] → "1710 RPM"

示例3：解码VIN

User: "Decode VIN 5TDKRKEC7PS142916"
Agent: [Calls decode_vin tool] → Returns make, model, year, engine specs

示例4：诊断错误代码

User: "I have a P0420 code, what does it mean?"
Agent: [Analyzes DTC] → "Catalyst System Efficiency Below Threshold"
Agent: [Calls search_youtube_video] → Returns repair tutorial link

高级用法

自定义PID计算:

# The agent can calculate any OBD-II PID using formulas
# Example: Fuel pressure (PID 01 0A)
calculate_obd_value("A * 3", byte_a="4F")  # Returns 237 kPa

历史数据分析:

# Retrieve historical PID data collected by the MCP server
get_history(pid="01 0C", limit=10)  # Last 10 RPM readings

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依赖项

Python包(`requirements.txt`)

langchain                    # LLM framework
langchain[anthropic]         # Anthropic Claude support (optional)
langchain_nebius             # Nebius AI integration
langchain-mcp-adapters       # MCP protocol adapters
gradio                       # Web UI framework
youtube-search               # YouTube API wrapper

嵌入式固件依赖关系

WinnerMicro W600 SDK -FreeRTOS、lwIP、外围设备驱动程序
EasyLogger -针对UDP syslog支持进行了修改
自定义库:

- elm327.c -ELM327协议驱动程序 - mcp_http.c -MCP的HTTP服务器 - mcp_jsonrpc.c -JSON-RPC 2.0实现 - mcp_methods.c -MCP工具处理程序

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开发说明

系统提示设计

代理使用中定义的系统提示 prompts.py.

DTC显示部件

这 dtc_display.py 模块提供了一个自定义的Gradio组件，用于呈现故障诊断码，该组件具有：

颜色编码的严重程度（红色表示严重，黄色表示警告）
描述和可能原因
建议维修

流媒体架构

代理通过以下方式实现逐个令牌的流式传输：

实时工具调用可视化
部分工具调用的参数累积
多个工具的并发消息跟踪
带有加载指示器的流畅用户体验

使用模拟器进行测试

Gradio OBD-II模拟器提供：

没有真实车辆的模拟ECU响应
可配置的发动机参数
DTC注入用于测试诊断工作流程
安全的发展环境

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技术规格

通信协议

层	协议	详细信息
应用程序	MCP（模型上下文协议）	工具调用接口
RPC	JSON-RPC 2.0	请求/响应格式
传输	HTTP。	可流式传输HTTP
车辆	OBD-II	ISO 15765-4（CAN）、ISO 9141-2、ISO 14230-4
解释器	ELM327	AT命令集
物理	UART	38400波特，8N1

支持的OBD-II PID

代理可以查询任何标准PID，包括：

01 00：支持PID\[01-20\]
01 0C：发动机转速
01 0天：车辆速度
01 05：发动机冷却液温度
01 0F：进气温度
01 11：油门位置
01 10：MAF空气流量
01 0E：时间提前
01 2F：燃油箱液位
09 02：车辆识别码（VIN）

错误处理

MCP连接故障：带有错误消息的优雅降级
工具超时：具有重试逻辑的20秒超时
无效响应：十六进制验证和格式检查
除以零：在所有计算工具中都受到保护
JSON-RPC格式错误：根据规范的错误代码响应

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团队

@stargarnet：人工智能试剂开发
@castlebbs:MCP服务器和嵌入式固件

AI积分赞助商

Nebius代币工厂

技术栈

前端和代理:

Gradio 6-交互式网络界面
LangChain/LangGraph-代理编排
Nebius AI/人类克劳德-语言模型

后端工具:

MCP服务器（嵌入OBD-II加密狗或模拟器中）

- 系统状态监控 - ELM327命令执行 - OBD-II PID查询 - 历史数据检索

OBD-II响应解码工具
十六进制转换实用程序
NHTSA vPIC VIN解码器
YouTube搜索集成

嵌入式系统:

WinnerMicro W600-B800微控制器
FreeRTOS+lwIP
自定义ELM327驱动器
HTTP/JSON-RPC服务器

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项目结构

Vehicle-Diagnostic-Assistant/
├── app.py                      # Main Gradio application
├── tools.py                    # Custom LangChain tools
├── prompts.py                  # System prompts for the agent
├── dtc_display.py              # DTC rendering component
├── requirements.txt            # Python dependencies
├── docker-compose.yml          # Docker deployment config
├── Dockerfile                  # Container build instructions
├── styles.css                  # Custom UI styling
│
├── assets/                     # Images and media
│   ├── obd.png                 # Hardware photos
│   ├── agent.png               # UI screenshots
│   └── probes.png              # Firmware upload setup
│
├── MCP_servers/
│   └── gradio-OBD2-simulator/  # Simulator MCP server
│       ├── app.py              # Gradio simulator interface
│       └── README.md           # Simulator documentation
│
├── hackathon_detail.md         # Hackathon submission details
├── mcp_server_detail.md        # Embedded firmware documentation
└── LICENSE                     # Project license

关键文件说明

app.py：主要应用程序入口点。初始化LangGraph代理，连接到MCP服务器，处理流式聊天界面
tools.py：定义用于十六进制转换、字节组合、OBD-II计算、VIN解码和YouTube搜索的自定义工具
prompts.py：包含系统提示，为代理提供车辆诊断知识
dtc_display.py：自定义Gradio组件，用于呈现带有颜色编码的故障诊断码
mcp_server_detail.md：嵌入式固件实施的完整技术文档

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故障排除

常见问题

MCP服务器连接失败

验证设备是否已通电并连接到Wi-Fi
检查IP地址是否与配置匹配
确保防火墙允许端口80上的HTTP流量
先用模拟器测试： https://castlebbs-elm327-simulator.hf.space/gradio_api/mcp/

车辆无响应

确保车辆点火开关打开（发动机不需要运转）
检查OBD-II加密狗是否完全插入车辆端口
验证ELM327芯片是否响应AT命令
尝试重置ELM327：发送 ATZ 命令

刀具超时错误

增加超时时间 app.py: "timeout": 30.0
检查MCP服务器的网络延迟
验证车辆ECU是否响应（尝试不同的PID）

十六进制值无效

确保响应格式正确（空格分隔的十六进制字节）
检查ELM327的“无数据”或错误响应
验证车辆是否支持PID(01 00 查询）

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许可证

此项目根据LICENSE文件中指定的条款获得许可。

Vehicle Diagnostic Assistant

快速接入

详细介绍

黑客松

项目概述

技术架构

系统概述

组件详情

1.AI代理(app.py)

2.MCP服务器集成

3.自定义工具(tools.py)

4.嵌入式MCP服务器（W600-B800固件）

OBD-II协议

安装和设置

先决条件

安装步骤

Docker部署

用法示例

基本车辆诊断

高级用法

依赖项

Python包(requirements.txt)

嵌入式固件依赖关系

开发说明

系统提示设计

DTC显示部件

流媒体架构

使用模拟器进行测试

技术规格

通信协议

支持的OBD-II PID

错误处理

团队

AI积分赞助商

技术栈

项目结构

关键文件说明

故障排除

常见问题

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