智能家居物联网平台

智能家居物联网平台

基于微服务+微信小程序实现的物联网平台，目前处于软件实现阶段：模拟了智能灯和温湿度感应器的使用状态，后续打算基于STM32制作硬件并接入，接入硬件后会将微信小程序改成Android版本

Gitee地址：仓库链接

技术栈

后端

• JDK：21
• Spring Boot：3.2.5
• Spring Cloud：2023.0.1
• Spring Cloud Alibaba：2023.0.1.0
• Spring Data JPA
• Nacos：2.5.2
• MQTT
• WebSocket

数据库

• MySQL：8.0
• Redis：6.2.x
• Influxdb：2.8.0

前端

• Uniapp
• Vue2

部署流程

需要先确保技术栈中所有的依赖均已安装，MQTT这里使用的中间件是EMQX（5.8.9），测试MQTT连接使用的是MQTTX。推荐将中间件安装在vmware中，我使用的Linux版本是20.04，yml文件中部分配置使用的是192.168.242.137而非本机地址，根据自己的配置进行替换

准备工作

• 安装MySQL和Redis，替换账号密码
• 安装MQTT中间件EMQX，并新建用户分配权限，将用户名和密码在yml中对应位置进行替换
• 安装Influxdb，获取自己配置的用户名和密码进行替换，注意要先创建bucket：device_report
• 安装Nacos用于服务注册

1. 克隆仓库代码

• 后端使用IDEA软件
• 仓库代码中iot_miniprogram.zip为前端压缩包，解压后使用uniapp打开

2. MySQL中运行iot.sql文件

3. 启动所有服务

• gateway-service
• user-service
• device-service

4. 在uniapp中替换manifest.json文件中微信小程序的AppID并运行到微信小程序

5. 查看MySQL中用户表手机号，使用手机号进行登录，登录成功后可以开始体验

项目中所有的控制器controller、入参和回参都带注释，可以查看注释了解对应功能

MQTT主题说明

为了及时更新设备联网状态，使用了EMQX自带的主题上下线订阅。在yml文件中，预置订阅的主题$SYS/brokers/+/clients/#可以在设备上下线后推送通知。

**所有的设备在与MQTT建立连接时，设置的client_id为数据库中iot_device**表中的device_sn字段，这样服务器收到消息时可以通过sn（设备序列号）来标识每一个设备

MQTT所有消息体均使用JSON格式

WebSocket连接说明

在device-service服务中的WebsocketConfig文件中，可以看到建立连接时会校验token参数，由于token只有在登录成功后才会返回给用户，因此没有携带此参数的连接会被拒绝。这个权限校验方式可能还不太完善，后续会考虑使用其他校验方式

学习说明

本项目目前比较简单，微服务中只拆分了网关服务，用户服务和设备服务

• 网关服务主要用于负载均衡，Nacos很多特性比如统一配置管理和自动刷新还没有使用；
• 用户服务权限校验也只是引入了JWT，后续打算使用Spring Security做权限校验
• 设备服务中Influxdb的定时同步还可以继续优化，目前是逻辑是每2分钟同步一次温湿度消息，可能延迟会有点严重，再想想怎么同步好一点
• MQTT的监听消息逻辑中，会考虑使用消息队列RabbitMQ或者异步处理，因为在实际操作中，出现过一个BUG，监听消息处理过程中，如果处理时间过长会影响MQTT的心跳，导致MQTT发生重连
• 最重要一点：目前智能灯的指令下发没有做确认操作，可能会出现指令下发了，但是硬件没有接收，这会导致数据库状态不对，需要对已下发的指令做短时间监听，硬件回传状态后再进行数据库的更改