IOT 物联网平台
基於 RuoyiPlus 後端最新架構，涵蓋裝置管理、裝置分組、告警配置與告警記錄，構建裝置連線、資料採集與智慧運維體系
1. 增強定位與架構
1.1 產品定位
RuoYiPlus IOT 圍繞多協議裝置接入、實時資料處理、裝置安全管控三大核心進行企業級增強，實現從裝置接入到智慧運維的完整物聯網解決方案。
1.2 模組規模
| 指標 | 數值 |
|---|---|
| Maven 模組 | yudao-module-iot |
1.3 核心資料表
| 表名 | 說明 |
|---|---|
iot_device | 裝置管理 |
iot_device_group | 裝置分組 |
iot_alert_config | 告警配置 |
iot_alert_record | 告警記錄 |
graph TB
subgraph "RuoYiPlus IOT 增強架構"
subgraph "裝置接入層"
A1[MQTT 協議]
A2[CoAP 協議]
A3[HTTP/HTTPS]
A4[Modbus]
A5[OPC-UA]
A6[LoRaWAN]
end
subgraph "閘道器層"
B1[邊緣閘道器]
B2[協議閘道器]
B3[安全閘道器]
end
subgraph "平臺層"
C1[裝置管理]
C2[資料採集]
C3[規則引擎]
C4[告警管理]
end
subgraph "應用層"
D1[實時監控]
D2[預測運維]
D3[資料分析]
end
subgraph "安全層"
E1[裝置認證]
E2[許可權控制]
E3[操作審計]
E4[資料加密]
end
end
A1 --> B1
A2 --> B1
A3 --> B1
A4 --> B2
A5 --> B2
A6 --> B2
B1 --> C1
B2 --> C1
B3 --> C1
C1 --> C2
C2 --> C3
C3 --> C4
C4 --> D1
D1 --> D2
D2 --> D3
C1 --> E1
C2 --> E2
C3 --> E3
C4 --> E4
1.4 能力對比
| 維度 | 傳統方案 | RuoYiPlus IOT 增強 |
|---|---|---|
| 裝置接入 | 單協議接入 | 多協議多閘道器接入 |
| 資料採集 | 手工採集 | 自動採集實時上報 |
| 資料處理 | 簡單儲存 | 流式處理+規則引擎 |
| 裝置管理 | 裝置臺賬 | 裝置生命週期管理 |
| 運維監控 | 離線監控 | 實時監控+預測運維 |
| 資料分析 | 歷史查詢 | 實時分析+AI預測 |
| 許可權控制 | 基礎許可權 | 裝置級許可權控制 |
| 審計合規 | 簡單日誌 | 裝置操作全鏈路審計 |
2. 多協議裝置接入
2.1 協議適配架構
graph TB
subgraph "協議適配層"
subgraph "IoT 標準協議"
A1[MQTT]
A2[CoAP]
end
subgraph "通用協議"
B1[HTTP/HTTPS]
B2[TCP/UDP]
end
subgraph "工業協議"
C1[Modbus]
C2[OPC-UA]
end
subgraph "低功耗協議"
D1[LoRaWAN]
end
end
subgraph "閘道器層"
E1[邊緣閘道器]
E2[協議閘道器]
E3[安全閘道器]
end
subgraph "平臺層"
F1[裝置註冊]
F2[裝置認證]
F3[連線管理]
F4[資料上報]
end
A1 --> E1
A2 --> E1
B1 --> E2
B2 --> E2
C1 --> E2
C2 --> E2
D1 --> E3
E1 --> F1
E2 --> F1
E3 --> F1
F1 --> F2
F2 --> F3
F3 --> F4
| 協議型別 | 適用場景 | 特點 |
|---|---|---|
| MQTT | IoT 標準 | 輕量、釋出訂閱 |
| CoAP | 資源受限裝置 | UDP、低功耗 |
| HTTP | 通用接入 | RESTful、易整合 |
| Modbus | 工業裝置 | PLC、感測器 |
| OPC-UA | 工業自動化 | MES/SCADA整合 |
| LoRaWAN | 廣域物聯網 | 低功耗、遠距離 |
3. 裝置生命週期管理
3.1 裝置生命週期
graph LR
A[裝置註冊] --> B[裝置認證]
B --> C[裝置啟用]
C --> D[裝置執行]
D --> E[裝置運維]
E --> F[裝置退役]
A --> A1[裝置建模]
A --> A2[裝置型別]
A --> A3[裝置屬性]
B --> B1[Token認證]
B --> B2[證書認證]
B --> B3[金鑰認證]
C --> C1[裝置連線]
C --> C2[資料上報]
C --> C3[命令下發]
D --> D1[狀態監控]
D --> D2[告警管理]
D --> D3[遠端維護]
E --> E1[裝置診斷]
E --> E2[故障處理]
E --> E3[韌體升級]
F --> F1[裝置停用]
F --> F2[裝置登出]
F --> F3[資料歸檔]
3.2 裝置許可權控制
IOT 平臺實現裝置級許可權控制，確保裝置操作安全。
| 許可權層級 | 適用範圍 | 說明 |
|---|---|---|
| 裝置級 | 單個裝置 | 只能操作指定裝置 |
| 裝置組 | 裝置分組 | 可操作分組內所有裝置 |
| 區域級 | 區域裝置 | 可操作區域內所有裝置 |
| 全域性級 | 全部裝置 | 可操作所有裝置 |
// 裝置許可權示例
@DataPermission(scope = "device_group")
public class DeviceServiceImpl {
// 裝置組管理員只能操作本組裝置
// 自動按裝置分組過濾
}
3.3 裝置操作審計
所有裝置操作均記錄完整審計日誌，支援裝置操作追溯。
graph TB
subgraph "裝置審計"
A[裝置操作] --> B[操作記錄]
B --> C[命令下發]
B --> D[配置更新]
B --> E[韌體升級]
B --> F[資料查詢]
C --> G[審計日誌]
D --> G
E --> G
F --> G
G --> H[操作追溯]
G --> I[合規報告]
end
| 審計項 | 說明 |
|---|---|
| 裝置註冊 | 記錄裝置註冊資訊、註冊時間 |
| 裝置認證 | 記錄認證方式、認證結果 |
| 命令下發 | 記錄命令內容、下發時間、執行結果 |
| 配置更新 | 記錄配置變更、變更前後對比 |
| 韌體升級 | 記錄升級版本、升級時間、升級結果 |
4. 資料採集與處理
4.1 資料處理流程
graph TB
subgraph "資料處理"
subgraph "資料採集"
A1[裝置上報]
A2[資料解析]
A3[格式轉換]
A4[資料校驗]
A5[資料清洗]
end
subgraph "資料處理"
B1[流式處理]
B2[實時計算]
B3[規則引擎]
B4[資料聚合]
end
subgraph "資料儲存"
C1[時序資料庫]
C2[關聯式資料庫]
C3[物件儲存]
end
subgraph "資料分發"
D1[訊息佇列]
D2[下游系統]
D3[實時推送]
end
end
A1 --> A2
A2 --> A3
A3 --> A4
A4 --> A5
A5 --> B1
B1 --> B2
B2 --> B3
B3 --> B4
B4 --> C1
B4 --> C2
B4 --> C3
C1 --> D1
C2 --> D2
C3 --> D3
4.2 規則引擎
iot:
rules:
- name: "溫度告警"
condition: "temperature > 80"
actions:
- alert: "高溫告警"
- notify: "運維人員"
- command: "裝置降溫"
- name: "裝置聯動"
condition: "motion_detected == true"
actions:
- command: "light_on"
- command: "camera_record"
- name: "資料聚合"
condition: "time_window = 5m"
actions:
- aggregate: "avg(temperature)"
- store: "聚合資料"
| 規則型別 | 說明 |
|---|---|
| 告警規則 | 閾值告警、趨勢告警 |
| 聯動規則 | 裝置聯動、場景聯動 |
| 計算規則 | 實時計算、資料聚合 |
| 通知規則 | 訊息推送、告警通知 |
5. 裝置運維增強
5.1 告警管理
graph TB
subgraph "告警流程"
A[規則觸發] --> B[告警生成]
B --> C[告警分級]
C --> D[告警通知]
D --> E[告警確認]
E --> F[告警處理]
F --> G[告警關閉]
C --> C1[緊急告警]
C --> C2[重要告警]
C --> C3[一般告警]
C --> C4[提示告警]
end
| 告警級別 | 說明 | 響應要求 |
|---|---|---|
| 緊急告警 | 裝置故障、安全風險 | 立即響應 |
| 重要告警 | 引數異常、效能下降 | 30分鐘響應 |
| 一般告警 | 輕微異常、預警提示 | 2小時響應 |
| 提示告警 | 資訊通知、狀態變更 | 當日處理 |
5.2 預測性運維
| 能力項 | 說明 |
|---|---|
| 故障預測 | 基於AI模型預測故障 |
| 壽命預測 | 裝置壽命預測 |
| 維護建議 | 智慧維護建議 |
| 備件預警 | 備件需求預測 |
6. 技術架構
graph TB
subgraph "yudao-module-iot-plus"
subgraph "iot-biz"
A1[device 裝置管理]
A2[protocol 協議適配]
A3[gateway 閘道器管理]
A4[data 資料處理]
A5[rule 規則引擎]
A6[alert 告警管理]
A7[monitor 實時監控]
A8[maintenance 運維管理]
A9[edge 邊緣計算]
A10[analytics 資料分析]
end
subgraph "許可權與審計"
B1[permission 許可權控制]
B2[audit 審計日誌]
B3[security 安全認證]
end
end
A1 --> B1
A2 --> B2
A3 --> B3
A4 --> B2
A5 --> B2
7. 商業價值
| 價值點 | 說明 |
|---|---|
| 裝置可視 | 實時監控、狀態透明 |
| 運維智慧 | 預測運維、智慧告警 |
| 降低故障 | 故障預測、快速響應 |
| 資料價值 | 資料分析、AI賦能 |
| 邊緣智慧 | 本地計算、邊雲協同 |
| 安全合規 | 裝置認證、操作審計 |