智慧蚕房环境监测与智能调控系统

面向养蚕场景的环境实时监测、告警通知、设备联动控制与视频监控平台。系统通过 MQTT 接收蚕房传感器/网关上报的温度、湿度、光照、CO₂ 等环境参数，支持阈值配置、异常告警、设备控制、GB28181 视频监控、连续录制与历史回放、RBAC 权限管理与审计日志。

系统提供 Web 后台、React Native 移动端 APP、微信小程序 三端界面，后端统一由 Go 服务提供 API。

1. 核心能力

1.1 环境实时监测

• 通过 MQTT 订阅遥测 Topic，接收设备上报数据
• 支持温度、湿度、光照、CO₂ 等指标
• 遥测数据优先写入 Apache IoTDB，IoTDB 不可用时降级写入 PostgreSQL
• 后端提供遥测列表、设备最新值、指标列表、历史聚合趋势 API
• 设备离线检测：5 分钟无数据自动标记离线，下发 info 命令作心跳唤醒

1.2 阈值配置与告警

• 支持按传感器配置上下限阈值、严重等级和防抖时间
• MQTT 入站遥测自动匹配设备、传感器和阈值规则
• 超限触发告警事件，恢复正常后发送恢复事件
• 支持告警列表、详情、确认、解除及告警关联视频片段查询

1.3 设备控制

• 支持单设备控制和批量控制，命令通过 MQTT 下行 Topic 发布
• 默认下行 Topic 格式：silk/{deviceKey}/down/cmd
• 支持红外设备控制（短连接、命令驱动型，需下发命令触发响应）
• 红外设备主题持久化存储，防止后端重启丢失

1.4 视频监控（GB28181）

• 基于 WVP-PRO + ZLMediaKit 实现 GB28181 摄像头注册与信令控制
• 摄像头配置管理（GB 设备 ID、通道 ID、流地址）
• 实时点播：摄像头 → ZLMediaKit → FLV 流 → Web/APP/小程序播放
• Go 后端 /live/proxy 接口直接代理 ZLM FLV 流，解决移动端跨域问题
• 连续录制：recorder-go 拉取 ZLM FLV 流，按 5 分钟分段落 Ceph S3
• 历史回看：按日期查询录像片段，支持播放、下载
• 设备状态同步：后端每 30 秒查询 WVP 设备在线状态

1.5 RBAC 权限管理

• 4 个角色：admin（管理员）、operator（操作员）、viewer（查看者）、farmer（养殖员）
• 15 个权限码：涵盖看板、蚕房、设备、阈值、告警、视频、能耗、日志、用户、审计
• 后端 RequirePermission 中间件校验权限码，admin 自动放行
• 前端路由守卫 + 菜单动态过滤 + <HasPermission> 按钮级控制
• 新用户注册默认角色为 viewer

1.6 通知与实时推送

• WebSocket 网关位于 /ws，使用 JWT 鉴权
• 广播事件：telemetry.all、telemetry、alarm、alarm.recovery
• Web/APP/小程序均接入 WebSocket 实时订阅
• 登录后自动连接 WebSocket，登出自动断开

1.7 能耗管理

• 设备能耗数据采集与统计
• 能耗趋势图表展示

2. 技术架构

┌──────────────┐       MQTT        ┌──────────────┐
│ 传感器/模拟器 │ ───────────────▶ │ VerneMQ:1883  │
└──────────────┘                   └──────┬───────┘
                                          │
                    ┌─────────────────────┼─────────────────────┐
                    ▼                     ▼                     ▼
           ┌────────────────┐   ┌──────────────────┐   ┌──────────────┐
           │  Go 后端 :3000  │   │ recorder-go :9090 │   │  WVP :18080  │
           │  (Gin + GORM)   │   │  (连续录制服务)    │   │ ZLM :8081    │
           └───┬────┬───┬───┘   └────────┬─────────┘   └──────┬───────┘
               │    │   │                │                     │
       ┌───────┘    │   └──────┐         │                     │
       ▼            ▼          ▼         ▼                     ▼
  PostgreSQL    IoTDB      Valkey     Ceph S3            GB28181 摄像头
  :5432         :18081     :6379      :7480
  业务数据      时序遥测    缓存/通知   录像存储
                    │
       ┌────────────┼────────────┐
       ▼            ▼            ▼
  ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────────┐
  │ Web 后台  │ │ 安卓 APP  │ │ 微信小程序    │
  │ React    │ │ RN 0.74  │ │ Taro         │
  │ :5174    │ │          │ │              │
  └──────────┘ └──────────┘ └──────────────┘

3. 技术栈

层级	技术
Go 后端	Go 1.22+、Gin、GORM、JWT、slog、WebSocket
录制服务	Go、AWS SDK v2（S3）、HTTP 拉流
Web 前端	React 18、Vite、Ant Design、Ant Design Pro、Axios、ECharts
移动端 APP	React Native 0.74、React Navigation、React Native Paper、Zustand
微信小程序	Taro 4、React、TypeScript、SCSS
业务数据库	PostgreSQL 16
时序数据库	Apache IoTDB 2.0.8（REST API）
缓存/通知	Valkey（Redis 兼容）
设备通信	VerneMQ（MQTT 3.1.1）
视频流媒体	WVP-PRO 2.7.4、ZLMediaKit（GB28181）
对象存储	Ceph RGW（S3 兼容）
编译工具	Go（交叉编译 Linux amd64）

4. 目录结构

silk/
├─ server-go/                      # Go 后端服务（端口 3000）
│  ├─ cmd/server/main.go           # 入口
│  ├─ internal/
│  │  ├─ config/                   # 环境变量配置
│  │  ├─ database/                 # GORM 数据库连接与自动迁移
│  │  ├─ handler/                  # HTTP handler（auth/device/alarm/video 等）
│  │  ├─ middleware/               # JWT 鉴权、RBAC 权限、CORS、限流、安全头
│  │  ├─ model/                    # GORM 数据模型 + 权限种子数据
│  │  ├─ service/                  # MQTT、IoTDB、S3、Media、Transcode 服务
│  │  └─ ws/                       # WebSocket 网关
│  ├─ go.mod
│  └─ start.sh                     # 服务器启动脚本
├─ wvp/
│  ├─ recorder-go/                 # Go 录制服务（端口 9090）
│  │  ├─ main.go                   # 拉流录制 + S3 上传
│  │  └─ go.mod
│  ├─ docker-compose.yml           # WVP + ZLMediaKit + MySQL + Redis 容器
│  └─ server.env                   # WVP 配置
├─ web/                            # React Web 后台（端口 5174）
│  ├─ src/
│  │  ├─ pages/                    # 登录、仪表盘、蚕房、设备、控制、红外、
│  │  │                            # 阈值、告警、视频、能耗、日志
│  │  ├─ components/               # HasPermission、StatCard、VideoPlayer
│  │  ├─ dal/                      # 数据访问层
│  │  ├─ api/http.ts               # Axios 实例与 JWT 注入
│  │  ├─ layout/BasicLayout.tsx    # 布局 + 菜单权限过滤
│  │  └─ router.tsx                # 路由守卫 + 权限控制
│  ├─ server.cjs                   # 生产环境静态服务 + API 代理
│  └─ vite.config.ts
├─ app/                            # React Native 移动端 APP
│  ├─ src/
│  │  ├─ api/                      # API 客户端（auth/device/alarm/video 等）
│  │  ├─ screens/                  # 登录、仪表盘、蚕房、设备、告警、视频、设置
│  │  ├─ navigation/               # 底部 Tab 导航
│  │  ├─ store/                    # Zustand 状态管理（auth + app）
│  │  ├─ components/               # StatCard、MiniChart
│  │  └─ utils/                    # WebSocket、格式化
│  ├─ android/                     # Android 原生工程
│  ├─ .env                         # API_BASE_URL 配置
│  └─ package.json
├─ miniapp/                        # 微信小程序（Taro）
│  ├─ src/
│  │  ├─ pages/                    # 登录、仪表盘、蚕房、设备、告警、视频、设置
│  │  ├─ api/                      # API 客户端
│  │  ├─ store/                    # Zustand 状态管理
│  │  ├─ components/               # StatCard、MiniChart
│  │  └─ app.config.ts             # 小程序配置（页面、TabBar）
│  └─ package.json
├─ tools/
│  ├─ simulator/                   # MQTT 设备模拟器
│  └─ iotdb/                       # 本地 Apache IoTDB 部署
├─ 变更记录.md                      # 项目变更记录
├─ 故障排查处理记录.md               # 故障排查与处理记录
├─ 部署指南(物理机).md              # 服务器部署指南
└─ 物联网设备接口和数据格式.md       # 设备接口文档

5. 后端模块

模块	路径	功能
Auth	handler/auth.go	注册、登录、JWT、修改密码
Users	handler/user.go	用户管理（权限码 user:manage）
Rooms	handler/room.go	蚕房增删改查
Devices	handler/device.go	设备增删改查、状态同步
Sensors	handler/sensor.go	传感器增删改查
Thresholds	handler/threshold.go	阈值规则配置
Telemetry	handler/telemetry.go	遥测列表、指标、最新值、历史趋势
Alarms	handler/alarm.go	告警生成、确认、解除、查询
AlarmClip	handler/alarm_clip.go	告警关联视频片段
Control	handler/control.go	MQTT 控制命令下发
Notification	handler/notification.go	Redis 站内通知
Video Camera	handler/video_camera.go	摄像头管理、WVP 状态同步
Video Stream	handler/video_stream.go	实时点播、FLV 代理
Video Record	handler/video_record.go	录制启停、活跃录制查询
Video Clip	handler/video_clip.go	历史录像片段查询、播放、下载
Storage	handler/storage.go	S3 存储管理
Permission	handler/permission.go	权限码查询、角色权限查询
Audit	handler/audit.go	审计日志（权限码 audit:read）
Health	handler/health.go	PostgreSQL、Redis、IoTDB 健康检查
WebSocket	ws/gateway.go	/ws 实时通道，广播遥测与告警

6. 前端页面

6.1 Web 后台

路由	页面	权限码
/login	登录	-
/dashboard	仪表盘	dashboard:view
/houses	蚕房管理	room:read
/devices	设备管理	device:read
/energy	能耗管理	energy:view
/control	设备控制	device:control
/ir	红外遥控	device:control
/thresholds	阈值配置	threshold:read
/alerts	告警中心	alarm:read
/videos	视频监控	video:read
/logs	控制日志	log:read

6.2 移动端 APP / 微信小程序

底部 Tab：仪表盘、蚕房、设备、告警、视频

页面	功能
登录	用户登录，JWT 持久化
仪表盘	环境概览、趋势图、告警概况
蚕房	蚕房列表与详情
设备	设备列表、状态、控制命令下发
告警	告警列表、确认、解除
视频	摄像头列表、实时播放、历史回看
设置	用户信息、服务器配置、退出登录

7. 主要 API

后端地址：http://<服务器IP>:3000/api/v1

鉴权：除 GET /health、POST /auth/login、POST /auth/register 外，所有接口需 JWT：

Authorization: Bearer <accessToken>

API	说明
GET /health	健康检查
POST /auth/register	用户注册（默认 viewer）
POST /auth/login	用户登录
GET /auth/me	当前用户信息与权限
GET /permissions	全部权限码列表
GET /permissions/roles	角色及权限映射
GET /users	用户列表（user:manage）
GET /rooms / POST /rooms / PATCH /rooms/:id / DELETE /rooms/:id	蚕房管理
GET /devices / POST /devices / PATCH /devices/:id	设备管理
GET /sensors / POST /sensors / PATCH /sensors/:id	传感器管理
GET /thresholds / POST /thresholds / PATCH /thresholds/:id	阈值管理
GET /telemetry	遥测数据列表
GET /telemetry/:deviceKey/latest	设备最新遥测
GET /telemetry/:deviceKey/metrics	设备可用指标
GET /telemetry/:deviceKey/:metric/history	历史聚合趋势
GET /alarms / GET /alarms/:id	告警列表/详情
POST /alarms/:id/ack	确认告警（alarm:ack）
POST /alarms/:id/resolve	解除告警（alarm:ack）
POST /control/send	单设备控制（device:control）
POST /control/batch	批量控制（device:control）
GET /video/cameras / POST /video/cameras	摄像头列表/新增
GET /video/cameras/:id/live/proxy	实时 FLV 流代理
GET /video/cameras/:id/playback	历史录像片段查询
POST /video/cameras/:id/record/start	启动录制（video:record）
POST /video/cameras/:id/record/stop	停止录制（video:record）
GET /video/recordings/active	活跃录制列表
GET /notifications	站内通知列表
GET /audit-logs	审计日志（audit:read）

8. 权限矩阵

权限码	说明	admin	operator	viewer	farmer
dashboard:view	看板查看	✓	✓	✓	✓
room:read	蚕房查看	✓	✓	✓	✓
room:write	蚕房管理	✓	✓	-	-
device:read	设备查看	✓	✓	✓	✓
device:control	设备控制	✓	✓	-	✓
threshold:read	阈值查看	✓	✓	✓	-
threshold:write	阈值管理	✓	✓	-	-
alarm:read	告警查看	✓	✓	✓	✓
alarm:ack	告警确认	✓	✓	-	✓
video:read	视频查看	✓	✓	✓	✓
video:record	视频录制	✓	✓	-	-
energy:view	能耗查看	✓	✓	✓	✓
log:read	日志查看	✓	✓	-	-
user:manage	用户管理	✓	-	-	-
audit:read	审计查看	✓	-	-	-

9. MQTT 接口

9.1 遥测上行

订阅 Topic：silk/+/+/+/up/telemetry

Payload 示例：

{
  "msgId": "msg-1782833925818-1",
  "ts": 1782833925818,
  "metrics": {
    "temperature": 26.8,
    "humidity": 75.2,
    "lux": 320,
    "co2": 820
  }
}

9.2 控制下行

下行 Topic：silk/{deviceKey}/down/cmd

Payload 示例：

{
  "action": "on",
  "value": true,
  "ts": "2026-06-30T10:00:00.000Z"
}

10. 数据存储

10.1 PostgreSQL（业务数据）

保存用户、蚕房、设备、传感器、阈值、告警、摄像头、录像片段、审计日志、权限等业务数据。GORM 自动迁移建表，系统启动时自动初始化权限种子数据。

PG=postgresql://postgres:pan@localhost:5432/silk

10.2 Apache IoTDB（时序遥测）

保存高频时序遥测数据，后端通过 REST API 写入和查询。

IOTDB_URL=http://localhost:18081

IoTDB 路径示例：root.silk.telemetry.sensor-001.temperature

10.3 Valkey/Redis（缓存与通知）

用于权限缓存（5 分钟有效期）、站内通知列表。

10.4 Ceph S3（录像存储）

录制片段按 5 分钟分段，每段独立 S3 对象 + DB 记录。

S3_ENDPOINT=http://100.83.103.1:7480
S3_ACCESS_KEY=silk-app
S3_SECRET_KEY=Silk-App-Secret-2026!
S3_BUCKET=silk-video-events

11. 服务器部署

详细部署流程参见 部署指南(物理机).md。

11.1 服务架构

服务器 (100.83.103.1)
  ├── Go 后端       :3000   API 后端 (Gin)
  ├── 前端静态服务   :5174   Node.js server.cjs
  ├── Go 录制服务    :9090   recorder-go
  ├── PostgreSQL 16  :5432   业务数据库
  ├── IoTDB 2.0.8    :18081  时序数据库
  ├── Valkey         :6379   缓存
  ├── VerneMQ        :1883   MQTT broker
  ├── Ceph RGW       :7480   S3 对象存储
  └── Docker
      ├── WVP        :18080  GB28181 信令
      ├── ZLMediaKit :8081   流媒体
      ├── MySQL      :3306   WVP 数据库
      └── Redis      :6379   WVP 缓存

11.2 Go 后端编译部署

# 交叉编译
cd e:\silk\server-go
$env:GOOS="linux"; $env:GOARCH="amd64"
go build -o server-go-linux ./cmd/server
$env:GOOS=""; $env:GOARCH=""

# 上传 + 启动（使用 sshpass + ConnectTimeout 避免卡死）
C:\msys64\usr\bin\sshpass.exe -p "pan" C:\msys64\usr\bin\scp.exe -o StrictHostKeyChecking=no -o UserKnownHostsFile=/dev/null -o LogLevel=ERROR -o ConnectTimeout=10 e:\silk\server-go\server-go-linux pan@100.83.103.1:/home/pan/silk/server-go/
C:\msys64\usr\bin\sshpass.exe -p "pan" C:\msys64\usr\bin\ssh.exe -o StrictHostKeyChecking=no -o UserKnownHostsFile=/dev/null -o LogLevel=ERROR -o ConnectTimeout=10 pan@100.83.103.1 "fuser -n tcp -k 3000 2>/dev/null; sleep 1; chmod +x /home/pan/silk/server-go/server-go-linux; setsid bash /home/pan/silk/server-go/start.sh </dev/null >/home/pan/silk/server-go/server-go.log 2>&1 &"

11.3 Go 后端环境变量

变量	默认值	说明
PG	postgresql://postgres:pan@localhost:5432/silk	PostgreSQL 连接串
REDIS	redis://:pan@localhost:6379	Valkey/Redis 连接串
JWT_SECRET	silk-secret-please-change-me	JWT 签名密钥
JWT_EXPIRES_IN	2h	JWT 有效期
MQTT	mqtt://pan:pan@localhost:1883	MQTT 连接串
IOTDB_URL	http://127.0.0.1:18081	IoTDB REST API
WVP_API_BASE	http://localhost:18978	WVP API 地址（生产应为 18080）
ZLM_API_BASE	http://100.83.103.1:8081	ZLMediaKit API
RECORDER_API_BASE	http://localhost:9090	录制服务地址
S3_ENDPOINT	http://100.83.103.1:7480	Ceph S3 端点
S3_ACCESS_KEY	silk-app	S3 Access Key
S3_SECRET_KEY	Silk-App-Secret-2026!	S3 Secret Key
S3_BUCKET	silk-video-events	S3 Bucket
PORT	3000	监听端口
DEFAULT_ADMIN_USERNAME	admin	默认管理员
DEFAULT_ADMIN_PASSWORD	silk@123	默认密码

12. 本地开发

12.1 Web 前端

cd e:\silk\web
npm install
npm run dev      # 开发模式，端口 5173，代理 /api 到 :3000
npm run build    # 生产构建

12.2 React Native APP

cd e:\silk\app
npm install

# 配置后端地址（.env 文件）
# API_BASE_URL=http://<服务器IP>:3000/api/v1

# 启动 Metro
npx react-native start

# 编译安装 Debug APK
npx react-native run-android

# 编译 Release APK
cd android
.\gradlew.bat assembleRelease
# 输出：android/app/build/outputs/apk/release/app-release.apk

12.3 微信小程序

cd e:\silk\miniapp
npm install

npm run dev:weapp     # 微信小程序开发模式
npm run build:weapp   # 生产构建
npm run dev:h5        # H5 开发模式
npm run build:h5      # H5 生产构建

12.4 设备模拟器

cd e:\silk\tools\simulator
npm install
npm run start

12.5 默认管理员

用户名：admin
密码：silk@123

13. Git 注意事项

不要提交依赖目录和本地运行产物。.gitignore 应包含：

node_modules/
dist/
*.log
.env
server-go-linux
recorder-go-linux
*.apk
android/app/build/
ios/Pods/

如误将 node_modules 加入索引：

git rm -r --cached server-go web app miniapp tools/simulator