前言
上一篇文章中我们实现了 MQTT 的基本通讯，地基已经打好，那么接下来我们正式开始搭建我们的物联网系统，首先，我们先为系统画一张蓝图，明确接下来的开发工作。
服务端
服务端相当于一个指挥中枢，管理所有接入的设备，统一下达命令，并接收设备上报的数据，是我们物联网系统的核心。
设计思路
在物联网平台中，某一类具有相同能力或特征的设备的合集被称为一款产品。而产品模型是用来描述设备能力的文件，通过JSON的格式定义了设备的基本属性、上报数据和下发命令的消息格式。定义产品模型，即在物联网平台构建一款设备的抽象模型，使平台理解该款设备支持的属性信息。（Copy 自华为云）
本物联网平台各功能模块展示如下：
主界面
本网站使用 Python + Flask 搭建，涉及 MySQL，Redis 数据库读写，前后端交互，Flask-login 用户鉴权，数据分析，ECharts 绘图等多方面操作。
设备管理页
显示已连接到平台的设备列表，展示其在线状态。同时前端向后端轮询设备在线状态，实时更新。
显示设备基本信息。
平台向设备下达命令，同时保存记录。
监控设备状态。
基于设备上报的数据进行分析。
产品管理页
显示所有已添加的产品。
显示产品信息，提供属性和命令定义功能。
定义属性和命令。
平台与设备之间的通信
依靠 MQTT 协议，通过订阅不同的 Topic 实现。
已经实现的功能如下表所示。
| Topic 分类 | Topic | 发布者 | 订阅者 | 用途 |
| 设备命令相关 Topic | /commands/issue | 平台 | 设备 | 平台下发命令给设备 |
| /commands/response | 设备 | 平台 | 设备返回命令响应 | |
| 设备属性相关 Topic | /properties/report | 设备 | 平台 | 设备上报属性数据 |
| 设备状态相关 Topic | /device/heartbeat | 设备 | 平台 | 设备上报 Heartbeat 数据 |
数据库结构
| 表 | 说明 |
|---|---|
| device | 记录设备信息 |
| product | 记录产品信息 |
| history | 记录命令下发记录 |
| data_{device_id} | 记录设备上报的数据，以 device_id 区分 |
至于为什么要给设备上报的数据专门做一个表存着，是因为我还加了一个数据分析功能，通过图表形式直观地展现出来数据的变化趋势。考虑到数据量的原因，设备上报数据的间隔应适当调整，10-15分钟上报一次即可。
数据库各表的结构：
设备侧
设备负责收集信息，并上报至平台，同时接收平台下发的命令并执行相关操作。
硬件
Orange Pi 3B 开发板
瑞芯微RK3566 四核A55，主频1.8Ghz，Mali G52，WIFI 5.0 + BT 5.0，千兆网口，1xUSB3.0, 3xUSB2.0。
AHT10 温湿度传感器
I2C接口，温度精度 ±0.3°C，湿度精度 ±2%。
LED 发光二极管
GPIO接口控制。
软件
利用 Python 实现 I2C 通讯，以及 GPIO 控制，这里先放一张图，下一篇文章会详细解释。
总结
本文简要展示了物联网系统的服务端和设备侧的软硬件，但由于时间原因，无法详细展开，请见谅。下一篇文章我们将介绍设备侧获取温湿度传感器数据以及控制LED灯开关方法。
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