本系统基于 Node.js 开发,专为智能饮水设备打造物联网管控平台,兼容 TCP、HTTP 双通信,实现设备数据双向传输、远程出水、加热操控,适配 4G 硬件联网场景。
一、技术架构
1. 技术栈
后端:Node.js;数据库:MySQL 持久存储、Redis 缓存与消息队列;进程管理 PM2;部署环境 Linux;通信协议 TCP、HTTP。
2. 核心组件
TCP 服务(12300 端口):处理设备实时长连接;
HTTP 接口(3000 端口):提供管理后台 Web 接口;
命令管理器:管理设备连接、分发控制指令;
Redis 管理器:缓存设备状态、存储离线待执行命令;
MySQL 连接池:提升数据库并发读写性能。
二、两种通信模式
1. TCP 设备通信
设备主动接入 12300 端口长连接,采用自定义二进制协议,包含注册包、20 秒心跳包、设备状态、GPS 定位、指令响应等报文。
支持下发两类核心指令:出水、加热,报文固定帧头、设备 ID、设备类型、控制参数、校验码。
针对 4G 网络优化:20 秒心跳保活,10 分钟无交互自动断连,断线支持自动重连。
2. HTTP 管理接口
提供查询配置、设备列表、下发出水 / 加热指令接口。
指令流程:后台提交请求→校验设备在线状态→在线设备通过 TCP 直发指令;离线指令存入 Redis 等待上线补发;所有操作记录存入 MySQL。
三、系统核心功能
高可用设计:Redis 存实时状态,MySQL 做数据备份;数据库连接池支撑高并发,链路故障自动恢复。
自动化定时任务:每 22 分钟自动短时加热;定时巡检设备在线状态;轮询补发离线积压指令。
数据同步机制:设备实时状态缓存 Redis,关键数据持久化 MySQL,TCP 与 HTTP 两端状态实时互通。
四、系统优势
双通信互补:TCP 保障控制低延迟,HTTP 方便后台管理操作;
高并发支撑:支持大量设备同时在线、批量下发指令;
容错能力强:双层数据备份,离线指令自动补发;
弱网适配:专为 4G 物联网设备优化心跳、超时策略;
模块化架构,便于拓展设备类型与新增功能。
五、应用场景
智能饮水设备远程控温、调水量;物联网终端在线状态监控;远程指令下发与回执;设备运行数据采集存档。
系统打通软硬通信链路,兼顾实时控制与后台管理,可复用至各类物联网终端管控场景。