IoT 边缘–云数据同步监控平台

课程大作业 · 基于 MySQL + Django + DRF + Chart.js 的“边缘采集 → 告警/入队 → 云端归档 → 日报可视化”完整链路。

项目概览

• 目标：模拟真实 IIoT 场景，贯通“边缘设备采集 → 阈值触发告警/入队 → 定时同步到云 → 生成日报 → 前端可视化”。
• 特点：数据库内置触发器与存储过程；云端图表与日报可视化；支持 MySQL 事件调度定时执行。

系统架构

[Edge Devices] 
   ↓ (写 edge_data)
[MySQL: iot_platform]
   ├─ TRIGGER: trg_edge_alerts       （超阈值自动写 alerts）
   ├─ TRIGGER: trg_edge_enqueue      （采集数据自动入 sync_queue）
   ├─ PROC: PROC_sync_to_cloud()     （队列 → cloud_data）
   ├─ PROC: PROC_generate_report()   （生成 daily_summary 日报）
   └─ EVENT: ev_sync_to_cloud / ev_daily_report （定时任务）
         ↓
[Django + DRF API]  /api/...
         ↓
[前端页面]  /charts/ （Chart.js 折线 & 日报柱状）

功能清单

• 核心表：devices / edge_data / alerts / sync_queue / cloud_data / daily_summary
• 触发器：插入 edge_data 时自动判断阈值、写 alerts、入 sync_queue
• 存储过程：PROC_sync_to_cloud（同步云端）、PROC_generate_report（日报）
• 事件调度：ev_sync_to_cloud（每 5 分钟）、ev_daily_report（每日 00:05）
• API：云端时间序列、日报汇总、设备列表、最新告警
• 前端：/charts/ 可视化（折线+柱状）

技术栈

• 后端：Python 3.11、Django、Django REST Framework
• 数据库：MySQL 8.0（启用 event_scheduler）
• 前端：Chart.js（纯模板）
• 文档：drf-spectacular（Swagger/OpenAPI）

接口文档（自动）

• 访问：/api/docs/（Swagger UI）

• 主要接口一览：

  • GET /api/cloud/series?device_code=...&from=...&to=...&limit=... 返回云端时间序列（cloud_data），按 ts 升序。
  • GET /api/report/daily/series?device_code=...&days=7 返回近 N 天日报统计（平均/最高/最低/告警数）。
  • GET /api/devices/ 设备列表（device_code / device_name / sensor_type / threshold_hi / location / last_seen）。
  • GET /api/alerts/recent/?limit=50&device_code=... 最近告警（倒序）。

提示：接口基于 DRF，支持分页/过滤可按需扩展。

可视化页面

• 访问：/charts/
• 功能：输入设备代码、可选时间范围，加载云端折线图与日报柱状图；支持定时自动刷新。

常见排障

• 根路径 404：项目已将根路径重定向至 /charts/；直接访问该路径即可。
• 1055 ONLY_FULL_GROUP_BY：来自客户端 profiling，与本项目逻辑无关，可忽略；必要时可在当前会话移除该 sql_mode。
• 事件未执行：确认 SHOW VARIABLES LIKE 'event_scheduler'; 为 ON；在 information_schema.EVENTS 查看 STATUS / LAST_EXECUTED。

项目结构

iot-platform/
├─ iot_platform/            # 项目配置（settings.py / urls.py）
├─ iotcore/                 # 业务App（models / views / urls / serializers）
│  ├─ models.py             # 对应 MySQL 表（db_table 指向已有表）
│  ├─ views.py              # cloud_series / daily_series / devices / alerts
│  ├─ urls.py               # 路由注册（含 /charts/）
│  └─ serializers.py
├─ templates/
│  └─ cloud_dashboard.html  # Chart.js 可视化页面
└─ manage.py

后续拓展建议

• 设备鉴权（API Key + HMAC）、防重（幂等键）
• 接入真实传感器（串口/Modbus/MQTT），或网关数据上报
• 前端扩展：设备列表页、告警列表页、设备详情页
• 指标下采样与大数据量可视化（按分钟/5 分钟聚合）

贡献者

• 朱旭：云端归档、存储过程与报表、后端接口、告警与同步控制
• 胡振鹏：数据库设计,设备信息与采集逻辑、文档
• 吕文潇：前端页面（设备/告警/报表/登录以及操作面板）

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