# IoT多协议采集

**Repository Path**: bobsongforever/IoTDataIO

## Basic Information

- **Project Name**: IoT多协议采集
- **Description**: IoTdataIO 是一个功能强大的工业物联网数据采集与管理系统，支持多种工业协议的数据采集、处理和转发。系统采用前后端分离架构，提供可视化的 Web 管理界面，方便用户配置和管理数据采集任务。
- **Primary Language**: Java
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 1
- **Created**: 2026-04-17
- **Last Updated**: 2026-04-17

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# IoTdataIO - 工业物联网数据采集与管理系统

[![Java](https://img.shields.io/badge/Java-17-orange.svg)](https://www.oracle.com/java/)
[![Spring Boot](https://img.shields.io/badge/Spring%20Boot-4.0.5-brightgreen.svg)](https://spring.io/projects/spring-boot)
[![Vue](https://img.shields.io/badge/Vue-3.x-blue.svg)](https://vuejs.org/)
[![TypeScript](https://img.shields.io/badge/TypeScript-5.x-blue.svg)](https://www.typescriptlang.org/)
[![License](https://img.shields.io/badge/License-MIT-yellow.svg)](LICENSE)

## 📖 项目简介

IoTdataIO 是一个功能强大的工业物联网数据采集与管理系统，支持多种工业协议的数据采集、处理和转发。系统采用前后端分离架构，提供可视化的 Web 管理界面，方便用户配置和管理数据采集任务。

### 核心特性

- 🔄 **多协议支持**：OPC UA、S7 PLC、Modbus TCP、MQTT
- ⚙️ **灵活配置**：协议级采集开关，可独立控制连接和采集
- 🌐 **Web 管理界面**：基于 Vue 3 + TypeScript + Element Plus 的现代化前端
- 📊 **实时监控**：实时查看协议连接状态和采集任务运行情况
- 🎯 **数据点管理**：可视化管理数据采集点配置
- 🚀 **高并发架构**：多线程并发采集，支持大规模数据点
- 🔧 **易于扩展**：模块化设计，易于添加新的协议支持

## 🏗️ 项目结构

```
IoTdataIO/
├── iot-backend/                    # 后端服务（Spring Boot）
│   ├── src/
│   │   ├── main/
│   │   │   ├── java/
│   │   │   │   └── com/oldquan/iotdataio/
│   │   │   │       ├── collector/          # 数据采集器
│   │   │   │       │   ├── OpcUaCollector.java
│   │   │   │       │   ├── S7Collector.java
│   │   │   │       │   ├── ModbusCollector.java
│   │   │   │       │   └── MqttPublisher.java
│   │   │   │       ├── config/             # 配置类
│   │   │   │       │   ├── ProtocolProperties.java
│   │   │   │       │   └── CollectionScheduler.java
│   │   │   │       ├── model/              # 数据模型
│   │   │   │       │   ├── DataPoint.java
│   │   │   │       │   └── CollectedData.java
│   │   │   │       └── IoTdataIoApplication.java
│   │   │   └── resources/
│   │   │       └── application.yml         # 应用配置
│   │   └── test/
│   ├── pom.xml                             # Maven 配置
│   ├── mvnw / mvnw.cmd                     # Maven Wrapper
│   └── .mvn/
│
├── iot-frontend/                   # 前端应用（Vue 3）
│   ├── src/
│   │   ├── api/                    # API 接口
│   │   │   └── index.ts
│   │   ├── components/             # 组件
│   │   │   ├── ProtocolConfig.vue      # 协议配置
│   │   │   ├── DataPointManager.vue    # 数据点管理
│   │   │   └── StatusMonitor.vue       # 状态监控
│   │   ├── types/                  # 类型定义
│   │   │   └── index.ts
│   │   ├── App.vue
│   │   └── main.ts
│   ├── package.json
│   ├── vite.config.ts
│   └── tsconfig.json
│
├── .idea/                          # IDE 配置
├── .gitignore
└── HELP.md
```

## 🛠️ 技术栈

### 后端技术

- **Java 17** - 编程语言
- **Spring Boot 4.0.5** - Web 框架
- **Maven** - 项目管理
- **Lombok** - 简化 Java 代码
- **工业协议库**：
  - Eclipse Milo 0.6.15 - OPC UA
  - s7connector 2.1 - S7 PLC
  - jamod 1.2 - Modbus TCP
  - Eclipse Paho 1.2.5 - MQTT

### 前端技术

- **Vue 3** - 渐进式 JavaScript 框架
- **TypeScript 5** - 类型安全的 JavaScript
- **Element Plus** - Vue 3 组件库
- **Vite** - 前端构建工具
- **Axios** - HTTP 客户端

## 🚀 快速开始

### 环境要求

- Java 17 或更高版本
- Node.js 16 或更高版本
- Maven 3.6+（或使用项目自带的 Maven Wrapper）

### 后端启动

1. **进入后端目录**
   ```bash
   cd iot-backend
   ```

2. **编译项目**
   ```bash
   .\mvnw.cmd clean install -DskipTests
   ```

3. **运行应用**
   ```bash
   .\mvnw.cmd spring-boot:run
   ```

   或者运行打包后的 JAR：
   ```bash
   .\mvnw.cmd package -DskipTests
   java -jar target/IoTdataIO-0.0.1-SNAPSHOT.jar
   ```

4. **访问后端**
   - 默认端口：`http://localhost:8080`
   - API 文档：`http://localhost:8080/api`

### 前端启动

1. **进入前端目录**
   ```bash
   cd iot-frontend
   ```

2. **安装依赖**
   ```bash
   npm install
   ```

3. **启动开发服务器**
   ```bash
   npm run dev
   ```

4. **访问前端**
   - 默认地址：`http://localhost:5173`
   - 管理界面：`http://localhost:5173`

## ⚙️ 配置说明

### 后端配置

编辑 `iot-backend/src/main/resources/application.yml`：

```yaml
# OPC UA 配置
opcua:
  enabled: true                    # 协议启用开关
  collection-enabled: true         # 采集开关
  endpoint-url: opc.tcp://localhost:4840
  application-name: IoTdataIO OPC UA Client
  session-timeout: 60000

# S7 PLC 配置
s7:
  enabled: true
  collection-enabled: true
  host: 192.168.1.10
  rack: 0
  slot: 1
  timeout: 5000

# Modbus TCP 配置
modbus:
  enabled: true
  collection-enabled: true
  host: 192.168.1.20
  port: 502
  unit-id: 1
  timeout: 5000

# MQTT 配置
mqtt:
  enabled: true
  broker-url: tcp://localhost:1883
  client-id: IoTdataIO
  username: 
  password: 
  topic: iot/data

# 采集调度配置
collection:
  scheduler:
    enabled: true
    interval: 1000                 # 采集间隔（毫秒）
    thread-pool-size: 10           # 线程池大小
```

### 配置说明

- `enabled`：协议连接开关，控制是否建立与设备的连接
- `collection-enabled`：数据采集开关，控制是否执行数据采集
- 两个开关可以独立控制，实现灵活的管理策略

## 📱 前端功能

### 1. 状态监控（Status Monitor）

- 实时显示系统运行状态
- 显示各协议连接状态
- 启动/停止采集任务
- 显示数据点总数和活跃任务数
- 自动刷新（每 5 秒）

### 2. 协议配置（Protocol Config）

- 配置 OPC UA 连接参数
- 配置 S7 PLC 连接参数
- 配置 Modbus TCP 连接参数
- 启用/禁用协议连接
- 启用/禁用数据采集
- 保存和重置配置

### 3. 数据点管理（Data Point Manager）

- 查看数据点列表
- 添加新数据点
- 编辑数据点配置
- 删除数据点
- 快速启用/禁用数据点
- 数据验证

## 🔌 API 接口

> ⚠️ 注意：以下 API 接口需要在后端实现后才能使用

### 协议配置

```typescript
GET    /api/protocol/config              # 获取协议配置
PUT    /api/protocol/config              # 更新协议配置
PUT    /api/protocol/config/{protocol}   # 更新单个协议配置
```

### 数据点管理

```typescript
GET    /api/datapoints                   # 获取所有数据点
POST   /api/datapoints                   # 创建数据点
PUT    /api/datapoints/{id}              # 更新数据点
DELETE /api/datapoints/{id}              # 删除数据点
PATCH  /api/datapoints/{id}/toggle       # 切换数据点状态
```

### 采集控制

```typescript
GET    /api/collection/status            # 获取采集状态
POST   /api/collection/start             # 启动采集
POST   /api/collection/stop              # 停止采集
```

## 📊 数据模型

### DataPoint（数据点）

```typescript
{
  id: string;              // 数据点 ID
  name: string;            // 数据点名称
  deviceId: string;        // 设备 ID
  protocolType: string;    // 协议类型（OPCUA/S7/MODBUS）
  address: string;         // 寄存器地址
  dataType: string;        // 数据类型（INT/FLOAT/BOOL/STRING）
  enabled: boolean;        // 是否启用
  intervalMs: number;      // 采集间隔（毫秒）
  description?: string;    // 描述
}
```

### CollectedData（采集数据）

```java
{
  dataPoint: DataPoint;    // 数据点信息
  value: Object;           // 采集值
  timestamp: Instant;      // 时间戳
  quality: String;         // 数据质量
  error: String;           // 错误信息（如果有）
}
```

## 🔧 开发指南

### 添加新的协议支持

1. 在 `ProtocolProperties` 中添加协议配置类
2. 实现 `DataCollector` 接口创建新的采集器
3. 在 `CollectionScheduler` 中注册采集器
4. 在前端 `ProtocolConfig.vue` 中添加配置界面

### 自定义数据输出

1. 实现 `DataPublisher` 接口
2. 在配置文件中添加输出配置
3. 在采集器中调用发布器

## 🐛 常见问题

### Q1: 后端启动失败？

**A**: 检查以下几点：
- Java 版本是否为 17 或更高
- 端口 8080 是否被占用
- 配置文件格式是否正确

### Q2: 前端无法连接后端？

**A**: 检查：
- 后端是否正常启动
- 前端 API 配置中的 baseURL 是否正确
- 是否存在 CORS 跨域问题

### Q3: 协议连接失败？

**A**: 检查：
- 设备 IP 地址和端口是否正确
- 网络是否可达
- 设备是否支持相应的协议
- 配置中的 `enabled` 是否设置为 `true`

### Q4: 采集不到数据？

**A**: 检查：
- `collection-enabled` 是否设置为 `true`
- 数据点地址是否正确
- 数据类型是否匹配
- 数据点是否启用

## 📝 更新日志

### v1.0.0 (2026-04-16)

- ✨ 初始版本发布
- 🔄 支持 OPC UA、S7 PLC、Modbus TCP 协议
- 📡 MQTT 数据发布
- 🌐 Vue 3 前端管理界面
- ⚙️ 协议级采集开关
- 📊 实时监控功能
- 🎯 数据点管理

## 🤝 贡献指南

欢迎提交 Issue 和 Pull Request！

1. Fork 本仓库
2. 创建特性分支 (`git checkout -b feature/AmazingFeature`)
3. 提交更改 (`git commit -m 'Add some AmazingFeature'`)
4. 推送到分支 (`git push origin feature/AmazingFeature`)
5. 提交 Pull Request

## 📄 许可证

本项目采用 MIT 许可证 - 查看 [LICENSE](LICENSE) 文件了解详情

## 👤 作者

- **oldquan** - [GitHub](https://github.com/oldquan)

## 🙏 致谢

- [Eclipse Milo](https://github.com/eclipse/milo) - OPC UA 实现
- [s7connector](https://github.com/s7connector/s7connector) - S7 PLC 通信
- [jamod](https://github.com/jeichler/jamod) - Modbus TCP 实现
- [Eclipse Paho](https://github.com/eclipse/paho.mqtt.java) - MQTT 客户端
- [Vue.js](https://vuejs.org/) - 前端框架
- [Element Plus](https://element-plus.org/) - UI 组件库

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⭐ 如果这个项目对你有帮助，请给个 Star！