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添加Go语言学习项目文档和物联网基站学习专案
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| cmd | 1 月之前 | |
| config | 1 月之前 | |
| docs | 1 月之前 | |
| internal | 1 月之前 | |
| migrations | 1 月之前 | |
| scripts | 1 月之前 | |
| simulations | 1 月之前 | |
| .air.toml | 1 月之前 | |
| Dockerfile | 1 月之前 | |
| README.md | 1 月之前 | |
| docker-compose-without-redis.yml | 1 月之前 | |
| docker-compose.yml | 1 月之前 | |
| go.mod | 1 月之前 | |
README.md
物联网基站管理系统
项目概述
这是一个基于Go语言的物联网基站管理系统，支持多种通信协议（MQTT、CoAP、LoRaWAN），提供设备管理、数据处理、实时监控和智能告警等功能。
系统架构
┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐
│ IoT设备 │ │ 数据网关 │ │ 管理平台 │
│ │ │ │ │ │
│ ┌─────────────┐ │ │ ┌─────────────┐ │ │ ┌─────────────┐ │
│ │ 传感器节点 │ │◄──►│ │ MQTT适配器 │ │◄──►│ │ 设备管理 │ │
│ └─────────────┘ │ │ └─────────────┘ │ │ └─────────────┘ │
│ ┌─────────────┐ │ │ ┌─────────────┐ │ │ ┌─────────────┐ │
│ │ 执行器节点 │ │◄──►│ │ CoAP适配器 │ │◄──►│ │ 数据处理 │ │
│ └─────────────┘ │ │ └─────────────┘ │ │ └─────────────┘ │
│ ┌─────────────┐ │ │ ┌─────────────┐ │ │ ┌─────────────┐ │
│ │ LoRa节点 │ │◄──►│ │ LoRa适配器 │ │◄──►│ │ 告警系统 │ │
│ └─────────────┘ │ │ └─────────────┘ │ │ └─────────────┘ │
└─────────────────┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘
功能特性
多协议支持
- MQTT协议支持
- CoAP协议支持
- LoRaWAN协议支持
- HTTP RESTful API
- WebSocket实时通信
设备管理
- 设备注册与认证
- 设备状态监控
- 远程配置管理
- OTA固件更新
- 设备故障诊断
数据处理
- 实时数据采集
- 数据清洗与预处理
- 时序数据存储
- 数据聚合与统计
- 历史数据分析
监控与告警
- 实时监控仪表板
- 自定义告警规则
- 多级告警机制
- 多渠道通知
- 告警抑制与恢复
技术栈
后端技术
- 语言: Go 1.19+
- Web框架: Gin
- 消息队列: NATS
- 时序数据库: InfluxDB
- 关系数据库: PostgreSQL
- 缓存: Redis
- 监控: Prometheus + Grafana
通信协议
- MQTT: Eclipse Paho
- CoAP: go-coap
- LoRaWAN: ChirpStack
- HTTP: RESTful API
- WebSocket: 实时通信
前端技术
- 框架: React
- 图表库: Chart.js
- UI组件: Ant Design
- 实时通信: WebSocket
部署技术
- 容器化: Docker
- 编排: Docker Compose
- CI/CD: GitLab CI
- 监控: Prometheus + Grafana
快速开始
环境要求
- Go 1.19+
- Docker & Docker Compose
- Node.js 16+ (前端开发)
- Git
安装步骤
克隆项目
git clone https://github.com/your-username/iot-base-station.git cd iot-base-station启动依赖服务
# 启动基础服务（不包括应用） docker-compose up -d postgres influxdb redis nats mqtt # 等待服务就绪 docker-compose ps安装Go依赖
go mod download go mod tidy初始化数据库
# 创建PostgreSQL数据库 docker-compose exec postgres psql -U postgres -c "CREATE DATABASE iot_base_station;" # 运行数据库迁移 go run cmd/migrate/main.go up运行服务
# 方式1：分别运行（推荐用于开发） # 终端1：启动主服务器 CONFIG_PATH=config/config.dev.yaml go run cmd/server/main.go # 终端2：启动数据网关 CONFIG_PATH=config/config.dev.yaml go run cmd/gateway/main.go # 终端3：启动监控服务 CONFIG_PATH=config/config.dev.yaml go run cmd/monitor/main.go # 方式2：使用Docker Compose（推荐用于测试） docker-compose up -d运行设备模拟器（可选）
# 新终端窗口 go run simulations/main.go -broker=tcp://localhost:1883 -count=5 -interval=30s访问应用
管理平台: http://localhost:8080
监控面板: http://localhost:3000 (Grafana)
本地开发调试
详细的本地开发调试指南请参考：本地开发调试文档
快速调试步骤
创建开发配置
cp config/config.yaml config/config.dev.yaml # 编辑config/config.dev.yaml，设置debug模式使用热重载
# 安装Air热重载工具 go install github.com/cosmtrek/air@latest # 启动热重载 air -c .air.toml调试API
# 注册测试设备 curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/devices \ -H "Content-Type: application/json" \ -d '{ "name": "测试温度传感器", "type": "temperature_sensor", "protocol": "mqtt" }' # 获取设备列表 curl -X GET http://localhost:8080/api/v1/devices测试MQTT连接
# 订阅主题 docker-compose exec mqtt mosquitto_sub -h localhost -t "iot/data/+/+" # 发布测试数据 docker-compose exec mqtt mosquitto_pub -h localhost -t "iot/data/test/temperature" -m '{"temperature": 25.5}'
项目结构
iot-base-station/
├── README.md # 项目说明
├── go.mod # 依赖管理
├── config/ # 配置文件
│ ├── config.yaml # 应用配置
│ └── devices.yaml # 设备配置
├── cmd/ # 应用入口
│ ├── server/ # 主服务器
│ │ └── main.go
│ ├── gateway/ # 数据网关
│ │ └── main.go
│ └── monitor/ # 监控服务
│ └── main.go
├── internal/ # 内部包
│ ├── config/ # 配置管理
│ │ └── config.go
│ ├── device/ # 设备管理
│ │ ├── device.go
│ │ └── manager.go
│ ├── protocol/ # 协议实现
│ │ ├── mqtt/
│ │ ├── coap/
│ │ └── lora/
│ ├── storage/ # 数据存储
│ │ ├── influxdb.go
│ │ └── postgresql.go
│ ├── analytics/ # 数据分析
│ │ ├── processor.go
│ │ └── aggregator.go
│ └── notification/ # 通知服务
│ ├── alert.go
│ └── notifier.go
├── pkg/ # 公共包
│ ├── mqtt/ # MQTT客户端
│ │ └── client.go
│ ├── coap/ # CoAP客户端
│ │ └── client.go
│ ├── lora/ # LoRaWAN客户端
│ │ └── client.go
│ ├── database/ # 数据库连接
│ │ └── connection.go
│ └── security/ # 安全模块
│ └── auth.go
├── web/ # Web界面
│ ├── static/ # 静态资源
│ └── templates/ # 模板文件
├── scripts/ # 脚本文件
│ ├── setup.sh # 环境设置
│ └── deploy.sh # 部署脚本
├── docs/ # 文档
│ ├── api.md # API文档
│ ├── architecture.md # 架构文档
│ └── deployment.md # 部署文档
├── tests/ # 测试文件
├── simulations/ # 模拟器
│ ├── devices/ # 设备模拟器
│ └── network/ # 网络模拟器
└── docker-compose.yml # Docker配置
API文档
设备管理API
注册设备
POST /api/v1/devices
Content-Type: application/json
{
"name": "温度传感器01",
"type": "temperature_sensor",
"protocol": "mqtt",
"metadata": {
"location": "机房A",
"model": "DHT22"
}
}
获取设备列表
GET /api/v1/devices?page=1&page_size=10&type=temperature_sensor
获取设备详情
GET /api/v1/devices/{device_id}
更新设备配置
PUT /api/v1/devices/{device_id}/config
Content-Type: application/json
{
"report_interval": 30,
"threshold": {
"min": 10,
"max": 35
}
}
数据查询API
获取实时数据
GET /api/v1/data/realtime?device_id={device_id}&metric=temperature
获取历史数据
GET /api/v1/data/history?device_id={device_id}&metric=temperature&start=2023-01-01T00:00:00Z&end=2023-01-02T00:00:00Z
告警管理API
创建告警规则
POST /api/v1/alerts/rules
Content-Type: application/json
{
"name": "温度过高告警",
"description": "当温度超过35度时触发告警",
"condition": "temperature > 35",
"severity": "warning",
"actions": [
{
"type": "email",
"config": {
"to": ["[email protected]"]
}
}
]
}
开发指南
添加新协议支持
- 在
internal/protocol/目录下创建新协议目录 - 实现
ProtocolAdapter接口 - 在网关服务中注册新适配器
- 添加配置选项
编写测试用例
// 协议适配器接口 type ProtocolAdapter interface { Name() string Start() error Stop() error HandleMessage(msg Message) error } // 新协议实现示例 type CustomProtocolAdapter struct { config CustomProtocolConfig } func (c *CustomProtocolAdapter) Name() string { return "custom" } func (c *CustomProtocolAdapter) Start() error { // 实现启动逻辑 } func (c *CustomProtocolAdapter) Stop() error { // 实现停止逻辑 } func (c *CustomProtocolAdapter) HandleMessage(msg Message) error { // 实现消息处理逻辑 }
添加新数据处理规则
- 在
internal/analytics/目录下创建规则文件 - 实现
ProcessingRule接口 - 在数据处理器中注册新规则
- 添加配置选项
编写测试用例
// 处理规则接口 type ProcessingRule interface { Name() string Apply(data Message) (ProcessedData, error) } // 新规则实现示例 type CustomProcessingRule struct { config CustomRuleConfig } func (c *CustomProcessingRule) Name() string { return "custom_rule" } func (c *CustomProcessingRule) Apply(data Message) (ProcessedData, error) { // 实现数据处理逻辑 }
部署指南
Docker部署
构建镜像
docker build -t iot-base-station .使用Docker Compose部署
docker-compose up -d查看服务状态
docker-compose ps
Kubernetes部署
创建命名空间
kubectl create namespace iot-base-station部署应用
kubectl apply -f k8s/查看部署状态
kubectl get pods -n iot-base-station
监控与运维
系统监控
- 应用指标: Prometheus + Grafana
- 日志收集: ELK Stack
- 链路追踪: Jaeger
- 健康检查: 自定义健康检查端点
告警配置
- 系统告警: 资源使用率、服务可用性
- 业务告警: 设备离线、数据异常
- 安全告警: 异常访问、认证失败
贡献指南
- Fork 项目
- 创建特性分支 (
git checkout -b feature/AmazingFeature) - 提交更改 (
git commit -m 'Add some AmazingFeature') - 推送到分支 (
git push origin feature/AmazingFeature) - 打开 Pull Request
许可证
本项目采用 MIT 许可证 - 查看 LICENSE 文件了解详情
联系方式
如有问题或建议，请提交 Issue 或联系项目维护者
注意: 这是一个学习项目，不建议直接用于生产环境。在生产环境中使用前，请确保进行充分的安全评估和性能测试。