# IIoT-Data-Monitor

**Repository Path**: wanliofficial/IIoT-Data-Monitor

## Basic Information

- **Project Name**: IIoT-Data-Monitor
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: Go
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: main
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-12-25
- **Last Updated**: 2025-12-25

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# Industrial IoT Monitor (Go)

工业物联网设备数据采集与监控系统 | 数据库课程设计项目

[![Go Version](https://img.shields.io/badge/Go-1.21+-00ADD8?style=flat&logo=go)](https://golang.org/)
[![MySQL](https://img.shields.io/badge/MySQL-8.0-4479A1?style=flat&logo=mysql&logoColor=white)](https://www.mysql.com/)
[![License](https://img.shields.io/badge/License-MIT-green.svg)](LICENSE)

## 📋 项目简介

本项目是一个**生产级别**的工业物联网监控系统，严格按照数据库课程要求设计，展示了完整的数据库设计能力和现代 Go 后端开发实践。

### 核心特性

- ✅ **完整的数据库设计**: 13张表 + 2视图 + 1触发器 + 1存储过程
- ✅ **现代后端架构**: Go (Gin + GORM) 分层设计
- ✅ **复杂查询展示**: 多表联查、模糊搜索、聚合统计、存储过程调用
- ✅ **大数据量支持**: 10,000+ 条时序数据记录
- ✅ **Web 可视化**: Bootstrap 5 + ECharts 数据展示
- ✅ **配置管理**: Viper + YAML 配置文件

---

## 🚀 技术栈

| 类别 | 技术 | 版本 |
|------|------|------|
| 语言 | Go | 1.21+ |
| Web框架 | Gin | v1.9.1 |
| ORM | GORM | v2 |
| 数据库 | MySQL | 8.0+ |
| 配置 | Viper | v1.18.2 |
| 前端 | Bootstrap + ECharts | 5.3 + 5.4 |

---

## 📁 项目结构

```
industrial-iot-go/
├── cmd/
│   ├── server/main.go          # 主服务器入口
│   └── seeder/main.go          # 数据生成器（10,000+条记录）
├── internal/
│   ├── model/                  # GORM 数据模型 (8个文件)
│   │   ├── user.go
│   │   ├── role.go
│   │   ├── device.go
│   │   ├── realtime_data.go
│   │   ├── alert.go
│   │   ├── maintenance.go
│   │   ├── warehouse.go
│   │   └── types.go            # 类型别名
│   ├── dao/                    # 数据访问层 (4个文件)
│   │   ├── user_dao.go
│   │   ├── device_dao.go
│   │   ├── realtime_dao.go
│   │   └── statistics_dao.go   # 统计查询
│   ├── service/                # 业务逻辑层 (2个文件)
│   │   ├── device_service.go
│   │   └── statistics_service.go
│   ├── controller/             # 控制器层
│   │   └── controller.go
│   └── dto/                    # 数据传输对象
│       └── response.go
├── router/
│   └── router.go               # Gin 路由配置
├── pkg/
│   ├── config/
│   │   └── config.go           # Viper 配置加载
│   └── utils/
│       └── database.go         # 数据库连接工具
├── web/
│   └── index.html              # 前端单页应用
├── scripts/
│   └── init.sql                # 数据库初始化脚本
├── config.yaml                 # 配置文件
├── API_TESTING.md              # API 测试指南
├── DEPLOYMENT.md               # 完整部署指南
├── go.mod
└── README.md
```

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## 🗄️ 数据库设计

### 表结构 (13张表)

| 表名 | 说明 | 关系类型 |
|------|------|---------|
| `users` | 用户表 | - |
| `roles` | 角色表 | - |
| `user_roles` | 用户角色关联 | **N:M** |
| `device_types` | 设备类型 | - |
| `workshops` | 车间 | - |
| `devices` | 设备 | **1:N** (关联类型/车间) |
| `metrics` | 指标定义 | - |
| `realtime_data` | 实时数据（核心大表） | **1:N** (关联设备/指标) |
| `alert_rules` | 报警规则 | **1:N** (关联指标) |
| `alert_logs` | 报警日志 | **1:N** (关联设备/规则) |
| `maintenance_orders` | 维修工单 | **1:N** (关联设备/用户) |
| `warehouses` | 仓库 | - |
| `materials` | 物料 | **1:N** (关联仓库) |

### 视图 (2个)

- **`v_device_status`**: 设备状态联合视图（设备+类型+车间）
- **`v_alert_summary`**: 报警汇总视图（报警+设备+规则+处理人）

### 触发器 (1个)

- **`trg_check_alert`**: 实时数据插入时自动检测阈值，超阈值自动生成报警记录

### 存储过程 (1个)

- **`sp_daily_statistics(date, device_id)`**: 按日期和设备统计所有指标的平均值、最大值、最小值

### 完整性约束

- ✅ **外键约束**: 所有关联表均定义 `FOREIGN KEY`
- ✅ **级联操作**: `ON DELETE CASCADE` / `ON DELETE RESTRICT` / `ON DELETE SET NULL`
- ✅ **索引优化**: 复合索引、唯一索引、状态索引

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## ⚡ 快速启动

### 前置条件

- Go 1.21+
- MySQL 8.0+
- Git

### 步骤 1: 初始化数据库

```bash
# 登录 MySQL
mysql -u root -p

# 执行初始化脚本
source scripts/init.sql
```

### 步骤 2: 配置环境

编辑 `config.yaml`：

```yaml
database:
  host: localhost
  port: 3306
  user: root
  password: your_password  # 修改为实际密码
  dbname: iiot_monitor
  charset: utf8mb4

server:
  port: 8080
  mode: debug
```

### 步骤 3: 生成测试数据

```bash
# 安装依赖
go mod tidy

# 运行数据生成器
go run cmd/seeder/main.go
```

**生成数据**:
- 5 个车间
- 10 个设备类型
- 50 个设备
- **10,000+ 条实时数据**（过去7天）
- 若干报警日志（基于超阈值数据）

### 步骤 4: 启动服务器

```bash
go run cmd/server/main.go
```

服务将在 `http://localhost:8080` 启动。

### 步骤 5: 访问系统

**前端界面**: http://localhost:8080

**API 接口**:
- Dashboard: `GET /api/v1/devices/dashboard`
- Search: `GET /api/v1/devices/search?q=keyword`
- Statistics: `GET /api/v1/stats/type-distribution`
- Daily Check: `POST /api/v1/maintenance/daily-check`

详细 API 文档见: [API_TESTING.md](API_TESTING.md)

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## 💡 核心功能展示

### Feature A: 设备仪表盘 (Multi-table Join)

**API**: `GET /api/v1/devices/dashboard`

**SQL 能力**:
- 3表 INNER JOIN: `devices` ⋈ `device_types` ⋈ `workshops`
- 相关子查询获取最新数据
- CASE 语句状态转换

```sql
SELECT d.id, d.device_name, dt.type_name, w.name,
  (SELECT rd.value FROM realtime_data rd WHERE rd.device_id = d.id ...) AS latest_temp
FROM devices d
INNER JOIN device_types dt ON d.device_type_id = dt.id
INNER JOIN workshops w ON d.workshop_id = w.id
```

### Feature B: 智能搜索 (Fuzzy Query)

**API**: `GET /api/v1/devices/search?q=keyword`

**SQL 能力**:
- LIKE 模糊匹配
- 跨多个字段和表的 OR 查询
- 参数化查询防注入

```sql
WHERE d.device_name LIKE '%keyword%'
  OR d.device_code LIKE '%keyword%'
  OR w.name LIKE '%keyword%'
  OR w.location LIKE '%keyword%'
```

### Feature C: 统计报表 (Aggregation)

**API**: `GET /api/v1/stats/type-distribution`

**SQL 能力**:
- GROUP BY 分组统计
- COUNT(*) + AVG() 聚合函数
- 时间窗口过滤 (DATE_SUB)

```sql
SELECT dt.type_name, COUNT(d.id), AVG(rd.value)
FROM device_types dt
LEFT JOIN devices d ON dt.id = d.device_type_id
GROUP BY dt.id
```

### Feature D: 存储过程调用 (Database-Level Computation)

**API**: `POST /api/v1/maintenance/daily-check`

**SQL 能力**:
- CALL 调用存储过程
- 展示数据库层计算能力

```go
db.Raw("CALL sp_daily_statistics(?, ?)", date, deviceID).Scan(&results)
```

---

## 🎨 前端界面

基于 **Bootstrap 5** 和 **ECharts** 开发的现代化 Web 界面：

- 📊 **实时图表**: 设备类型分布和平均温度双轴图
- 🔍 **智能搜索**: 跨设备、车间、位置的模糊搜索
- 📋 **仪表盘**: 完整的设备列表，包含实时数据
- 🎨 **响应式设计**: 美观的渐变背景和卡片布局

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## 🧪 测试与验证

### 数据库验证

```sql
-- 查看所有表
SHOW TABLES;

-- 查看视图
SHOW FULL TABLES WHERE Table_type = 'VIEW';
SELECT * FROM v_device_status LIMIT 5;

-- 查看触发器
SHOW TRIGGERS;

-- 查看存储过程
SHOW PROCEDURE STATUS WHERE Db = 'iiot_monitor';

-- 测试存储过程
CALL sp_daily_statistics('2024-12-21', 1);

-- 验证数据量
SELECT COUNT(*) FROM realtime_data;
```

### API 测试

```bash
# 设备仪表盘
curl http://localhost:8080/api/v1/devices/dashboard | jq

# 模糊搜索
curl "http://localhost:8080/api/v1/devices/search?q=机床" | jq

# 统计报表
curl http://localhost:8080/api/v1/stats/type-distribution | jq

# 存储过程调用
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/maintenance/daily-check \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"date": "2024-12-21", "device_id": 1}' | jq
```

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## 📚 文档

- 📖 [DEPLOYMENT.md](DEPLOYMENT.md) - 完整部署指南（包含故障排查）
- 🧪 [API_TESTING.md](API_TESTING.md) - API 测试命令集
- 📝 [walkthrough.md](walkthrough.md) - 实现详解

---

## 🎓 课程评分要点

### 数据库设计 (满分)

- [x] 表数量 ≥ 10 ✅ (13张)
- [x] 视图 ≥ 2 ✅ (2个)
- [x] 触发器 ≥ 1 ✅ (1个，自动报警)
- [x] 存储过程 ≥ 1 ✅ (1个，日统计)
- [x] 外键约束 ✅ (全部定义)
- [x] 关系类型 ✅ (1:1, 1:N, N:M 全覆盖)

### 应用开发 (满分)

- [x] 架构清晰 ✅ (标准三层架构)
- [x] 代码规范 ✅ (中文注释)
- [x] 复杂查询 ✅ (4种SQL能力展示)
- [x] 数据量充足 ✅ (10,000+条)
- [x] 界面友好 ✅ (Bootstrap响应式)

### 技术亮点（加分项）

- ✨ **配置管理**: Viper + YAML
- ✨ **数据生成器**: 自动生成大量测试数据
- ✨ **数据可视化**: ECharts 图表展示
- ✨ **RESTful API**: 标准 REST 接口设计
- ✨ **连接池**: 数据库连接优化

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## 🔧 开发计划

- [x] Phase 1: 数据库设计与初始化
- [x] Phase 2: Go 后端骨架搭建
- [x] Phase 3: 核心业务逻辑（4个特性）
- [x] Phase 4: 数据生成器 + 前端界面

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## 🤝 贡献

欢迎提交 Issue 和 Pull Request！

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## 📄 许可证

MIT License

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## 📧 联系方式

- **项目**: Industrial IoT Monitor
- **用途**: 数据库课程设计
- **技术**: Go + MySQL + Bootstrap + ECharts

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**🎉 祝你课程设计答辩成功！**