物联网设备监控平台

项目简介

一个面向工业物联网的设备监控平台,支持海量设备接入、实时数据采集、可视化监控、智能告警等功能。

技术栈

前端

  • React 18 + TypeScript
  • AntD + Recharts
  • WebSocket实时通信
  • 3D可视化引擎

后端

  • Go语言高性能服务
  • MQTT物联网协议
  • InfluxDB时序数据库
  • Kafka消息队列

硬件接入

  • ESP32开发板
  • 传感器模块
  • LoRa通信

核心功能

1. 设备管理

  • 设备注册与认证
  • 设备分组管理
  • 设备状态监控
  • OTA远程升级

2. 数据采集

  • 实时数据接收
  • 历史数据存储
  • 数据清洗与聚合
  • 数据压缩存储

3. 可视化监控

  • 实时数据大屏
  • 设备地图定位
  • 3D场景展示
  • 自定义仪表盘

4. 告警系统

  • 规则引擎配置
  • 多级告警机制
  • 告警推送(短信/邮件/钉钉)
  • 告警历史记录

5. 数据分析

  • 趋势分析
  • 异常检测
  • 预测性维护
  • 报表生成

技术亮点

  1. 高并发处理:单机支持100万设备同时在线
  2. 低延迟:端到端延迟<100ms
  3. 高可用:服务集群部署,故障自动切换
  4. 海量存储:时序数据压缩率达10:1

系统架构

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┌──────────────────────────────────┐
│ 设备层 (ESP32/传感器) │
└──────────────┬───────────────────┘
│ MQTT
┌──────────────▼───────────────────┐
│ 接入层 (MQTT Broker集群) │
└──────────────┬───────────────────┘

┌──────────────▼───────────────────┐
│ 数据处理层 (Go Services) │
│ ┌──────┬──────┬──────┬──────┐ │
│ │规则 │存储 │告警 │分析 │ │
│ │引擎 │服务 │服务 │服务 │ │
│ └──────┴──────┴──────┴──────┘ │
└──────────────┬───────────────────┘

┌──────────────▼───────────────────┐
│ 存储层 (InfluxDB + Redis) │
└──────────────────────────────────┘

数据处理流程

  1. 数据采集:设备通过MQTT上报数据
  2. 数据验证:检查数据格式和合法性
  3. 规则匹配:触发预设的告警规则
  4. 数据存储:写入时序数据库
  5. 实时推送:通过WebSocket推送前端

性能指标

  • 设备接入能力:100万+
  • 数据吞吐量:100万条/秒
  • 消息延迟:<100ms
  • 数据存储:支持TB级别
  • 系统可用性:99.99%

应用场景

  • 智能工厂设备监控
  • 智慧农业环境监测
  • 智能楼宇管理
  • 能源监控管理

项目收获

深入学习了物联网技术栈,掌握了MQTT协议和时序数据库的使用,理解了高并发系统的设计思路,以及如何处理海量数据。