基于NB-IoT的智慧路灯监控系统（PC应用开发）
目录
1、项目结构
2、系统组织结构图
3、业务逻辑概述
4、使用技术
5、开发环境与工具
6、功能介绍
7、核心功能代码
作为IoT云平台的数据交互PC客户端，对平台的数据进行展示，实现本地与远程终端的数据交互，进而展现出依赖云平台的应用使用的具体场景，进一步展现云品台的优势。
1、项目结构
整个使用常规的传统的三层架构，同时引入MVVM架构模式，属于混合型架构设计，将各个层次之间实现理论解耦，提高了系统各个层次之间的独立性和可拓展性。
项目结构概述如下：
- HandyC.HW：项目实际入口，表现层，实际用户操作逻辑的输入输出部分。
- HandyC.HW.ViewModels：与表现层与之对应的视图实体类部分，对用户交互逻辑的主要实现处理模块，同时在该项目中进行相关数据实体和视图实体的相互转换工作。
- HandyC.HW.Data：用于处理来自于IoT平台的数据源，为业务层提供需求的数据结果。
- HandyC.HW.Service：项目的实际业务逻辑处理，组织数据层提供的数据。
- HandyC.HW.Tools：项目整体结构中需要使用到的基础辅助类集合，包括网络请求相关类，缓存，数据序列化和反序列化，特殊数据格式处理等。
- 对应测试项目与之对应，前缀为Test.*，此处忽略。
2、系统组织结构图
本系统分为两个大的功能模块，平台监管以及数据采集两个模块，平台监管主要是对设备实时动态进行监管，数据采集，处理来自IOT云平台的历史相关数据并展示。
3、业务逻辑概述
PC端主要分为两个部分，一个是通过https请求双向认证获取到来自于IoT平台提供的相关Api接口的目标数据，将数据进行处理根据View的需求进行相关的ViewModel处理之后展示到页面中；一个是需要PC端与IoT平台上的挂载设备进行数据交互时，实现本地命令的发送，进而间接控制设备的数据响应。
4、使用技术
- 网络通信相关技术（数据接口请求）
- WPF（UI框架）
- MvvmLight（MVVM框架）
- 依赖注入
- 简单缓存
- LiveCharts（图标框架）
- HandyControl（WPF组件框架）
- 非对称双向认证（Https）
- AutoMapper（DTO转换框架）
5、开发环境与工具
- 开发环境：Windows 7 sp1、.Net Framework 4.7.2
- 开发语言：C#
- 开发工具：Microsoft Visual Studio professional 2019（VS 2019）
6、功能介绍
设备管理页面的主页面，设备统计部分包含了对当前设备的设备类型、设备状态、设备的协议类型的相关统计信息，属于设备总体的一个统计信息。设备列表中展示的是当前的存在的设备，以卡片的方式展示出来，包括设备的名称、设备的型号、设备的编号等预览。
显示设备的详细信息。
设备的最新数据显示页面，能够动态实时请求道IoT平台上的设备下发的最近历史信息。
云平台联动主页中的卡片为一卡片一设备，点击设备卡片，可以对设备进行联动模式控制，有三种联动方式：终端联控模式、分段定时模式和自动调光模型。
终端联控模式，默认手动模式，可以通过手动直接下发指令到IoT平台，通过平台将命令通知对应的设备执行。
分段定时模式，用户可以通过点击切换至定时模式，设定时间后，将点击发送定时设备，等待设定的命令发送至IoT平台。
自动调光模式，自动模式与手动模式的操作类似，用户通过开启和关闭实现对IoT平台上挂载的设备的执行模式的设定，关闭时，设备默认执行，为上一次的模式运行状态，开启时，变更为根据实际的自动条件进行自身状态的控制 。
设备历史数据显示页面，主要功能为查询功能，用于显示从IoT平台获取到的当前设备对应的历史记录信息，可通过查询条件进行更加细致数据查找。
命令历史数据的主页面，默认显示第一个设备的相关历史数据，能够查询到多端给设备发送的相关命令指令历史信息。
7、核心功能代码
鉴权代码如下：
using HandyC.HW.Tools;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net.Http;
using System.Net.Http.Headers;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace HandyC.HW.Data
{
///
/// 鉴权数据处理类
///
public class Authentication:IAuthentication
{
private readonly string accessTokenName = "Authentication";
private ICacheAdapter cache;
public Authentication(ICacheAdapter adapter)
{
cache = adapter;
}
///
/// 获取鉴权的数据实例
///
/// 异常时执行回调
/// 权限信息
public ApiAuthInfo GetApiAuth(Action
获取设备信息代码如下：
using HandyC.HW.Tools;
using Newtonsoft.Json.Serialization;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net.Http;
using System.Net.Http.Headers;
using System.Reflection;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace HandyC.HW.Data
{
///
/// 数据采集操作实体
///
public class DataCollection: IDataCollection
{
private IAuthentication _authentication;
public DataCollection(IAuthentication authentication)
{
_authentication = authentication;
}
//查询单个设备信息
public QuerySingleDeviceInfoOutDTO QuerySingleDeviceInfo(string deviceId, Action
下发命令代码如下：
using HandyC.HW.Tools;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net.Http;
using System.Net.Http.Headers;
using System.Reflection;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace HandyC.HW.Data
{
///
/// 设备命令数据处理类
///
public class DeviceCommand: IDeviceCommand
{
private IAuthentication _authentication;
public DeviceCommand(IAuthentication authentication)
{
_authentication = authentication;
}
//创建设备命令
public PostDeviceCommandOutDTO2 CreateDeviceCommand(PostDeviceCommandInDTO2 dataComand, Action
设备管理代码如下：
using GalaSoft.MvvmLight.Messaging;
using HandyC.HW.Datas;
using HandyC.HW.ViewModels;
using HandyControl.Controls;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Navigation;
using System.Windows.Shapes;
namespace HandyC.HW.Views
{
///
/// DeviceManage.xaml 的交互逻辑
///
public partial class DeviceManage
{
public DeviceManage()
{
InitializeComponent();
InitialMessager();
}
///
/// 初始化事件注册
///
private void InitialMessager()
{
//避免token值重名使用
this.Loaded += (e, arg) => {
Messenger.Default.Register(this, MessageToken.NewDeviceDialog, NewDeviceDialog);
Messenger.Default.Register(this, MessageToken.QueryLastestDeviceData, LastestDeviceData);
};
this.Unloaded += (e, arg) =>
{
Messenger.Default.Unregister(this, MessageToken.NewDeviceDialog);
Messenger.Default.Unregister(this, MessageToken.QueryLastestDeviceData);
};
}
///
/// 构建设备最新数据监听窗体
///
/// 设备数据信息
private void LastestDeviceData(DeviceInfoViewModel obj)
{
if (obj != null)
{
var deviceDynamicData = new DeviceDynamicData(obj);
deviceDynamicData.Show();
}
}
private void NewDeviceDialog(DeviceInfoViewModel model)
{
if (model != null)
{
//消息明细展示框
Dialog.Show(new DeviceDetials(model), MessageToken.MainToken);
//加载框
//Dialog.Show(new CommonLoading());
//HandyControl.Controls.MessageBox.Show($"查看设备：{model.Name}信息");
}
}
}
}
using GalaSoft.MvvmLight;
using GalaSoft.MvvmLight.Command;
using GalaSoft.MvvmLight.Messaging;
using HandyC.HW.Data;
using HandyC.HW.Datas;
using HandyC.HW.Service;
using HandyC.HW.Tools;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading.Tasks;
using CommonServiceLocator;
namespace HandyC.HW.ViewModels
{
///
/// 设备管理视图实体
///
public class DeviceManageViewModel : ViewModelBase
{
private readonly IDeviceInfoService _deviceInfoService;
public DeviceManageViewModel(IDeviceInfoService deviceInfo)
{
_deviceInfoService = deviceInfo;
//获取初始化构造数据
InitialData();
}
///
/// 初始化设定页面数据
///
private void InitialData()
{
var filter = new QueryBatchDevicesInfoInDTO
{
PageNo = 0,
PageSize = 20
};
//开启加载
Messenger.Default.Send(true, MessageToken.LoadingToken);
Task.Factory.StartNew(() =>
{
//实例化
var datas = _deviceInfoService.QueryBatchDevicesInfo(filter, ErrorCellbackMethod);
if (datas != null)
{
//数据转化
DeviceInfos = AutoMapper.Mapper.Map, List>(datas.Devices);
DeviceSummary.GetSummaryData(DeviceInfos);
}
//关闭加载
Messenger.Default.Send(false, MessageToken.LoadingToken);
});
ContextMenus = new List
{
new ContextMenuViewModel(new RelayCommand(QueryDeviceInfo))
{
Header="查看",
IsEnable = true
},
//new ContextMenuViewModel(new RelayCommand(QueryDeviceInfo))
//{
// Header="编辑",
// IsEnable = true
//},
new ContextMenuViewModel(new RelayCommand(QueryLastest))
{
Header="动态",
IsEnable = true
}
};
}
///
/// 查询设备对应的最新数据
///
///
private void QueryLastest(DeviceInfoViewModel obj)
{
if (obj != null)
{
DeviceDynamicViewModel dyVm = (DeviceDynamicViewModel)ServiceLocator.Current.GetInstance(typeof(DeviceDynamicViewModel));
if (dyVm != null)
{
dyVm.InitialDeviceId(obj);
}
Messenger.Default.Send(obj, MessageToken.QueryLastestDeviceData);
}
}
///
/// 网络请求服务异常结果处理
///
///
private void ErrorCellbackMethod(object obj)
{
string result = $"{this.GetType().Name} InitialData:{obj.ToString()}";
OperationResult operation = new OperationResult(result);
Messenger.Default.Send(operation, MessageToken.MsgToken);
}
private List deviceInfos;
///
/// 设备列表
///
public List DeviceInfos
{
get
{
if (deviceInfos == null)
{
deviceInfos = new List();
}
return deviceInfos;
}
set
{
deviceInfos = value;
RaisePropertyChanged();
}
}
private DeviceSummaryViewModel deviceSummary;
///
/// 设备信息汇总
///
public DeviceSummaryViewModel DeviceSummary
{
get
{
if (deviceSummary == null)
{
deviceSummary = new DeviceSummaryViewModel();
}
return deviceSummary;
}
set
{
deviceSummary = value;
RaisePropertyChanged();
}
}
private List contextMenus;
///
/// 设备信息菜单实体
///
public List ContextMenus
{
get
{
if (contextMenus == null)
{
contextMenus = new List();
}
return contextMenus;
}
set
{
contextMenus = value;
RaisePropertyChanged();
}
}
///
/// 查询设备详信息
///
/// 设备实体
private void QueryDeviceInfo(DeviceInfoViewModel entity)
{
if (entity != null)
{
Messenger.Default.Send(entity, MessageToken.NewDeviceDialog);
}
}
}
}
设备历史信息代码如下：
using GalaSoft.MvvmLight.Messaging;
using HandyC.HW.Datas;
using HandyC.HW.ViewModels;
using HandyControl.Controls;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Navigation;
using System.Windows.Shapes;
namespace HandyC.HW.Views
{
///
/// DataHistory.xaml 的交互逻辑
///
public partial class DataHistory
{
public DataHistory()
{
InitializeComponent();
InitialMsg();
}
private void InitialMsg()
{
//避免token值重名使用
this.Loaded += (e, arg) => {
Messenger.Default.Register(this, MessageToken.NewDeviceDataDetails, NewDeviceDataDialog);
};
this.Unloaded += (e, arg) => Messenger.Default.Unregister(this, MessageToken.NewDeviceDataDetails);
}
///
/// 显示数据信息明细
///
///
private void NewDeviceDataDialog(DeviceDataViewModel obj)
{
if (obj != null)
{
Dialog.Show(new DeviceDataInfo(obj), MessageToken.MainToken);
}
}
}
}
using GalaSoft.MvvmLight;
using GalaSoft.MvvmLight.Command;
using GalaSoft.MvvmLight.Messaging;
using HandyC.HW.Data;
using HandyC.HW.Datas;
using HandyC.HW.Service;
using HandyC.HW.Tools;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Input;
namespace HandyC.HW.ViewModels
{
///
/// 历史数据实体实体
///
public class DataHistoryViewModel : ViewModelBase
{
private readonly IDataCollectionService _collectionService;
public DataHistoryViewModel(IDataCollectionService collectionService)
{
_collectionService = collectionService;
InitialData();
}
///
/// 初始化数据
///
private void InitialData()
{
Task.Factory.StartNew(() =>
{
//获取设备信息
Devices = GetDevices();
//默认获取第一个设备的历史数据
if (Devices.Count > 0)
{
SelectedDevice = Devices.FirstOrDefault();
//获取设备服务列表
DeviceServices = GetDeviceServices(SelectedDevice);
pageSize = 10;//默认设定为10
PageNo = 1;//设定默认起始页码
}
});
//设定当前默认数据列表配置值
}
///
/// 获取设备服务列表
///
/// 当前设备
/// GetDeviceServices(DeviceInfoViewModel selectedDevice)
{
List services = new List();
List deviceCapabilitys;
var filter = new QueryDeviceCapabilitiesInDTO
{
DeviceId = selectedDevice.DeviceId,
GatewayId = selectedDevice.GatewayId
};
var datas = _collectionService.QueryDeviceCapability(filter, ErrorCellbackMethod);
if (datas != null)
{
deviceCapabilitys = AutoMapper.Mapper.Map, List>(datas.DeviceCapabilities);
}
else
{
deviceCapabilitys = new List();
}
if (deviceCapabilitys == null || deviceCapabilitys.Count < 0)
{
return services;
}
DeviceCapabilityViewModel deviceCapability = deviceCapabilitys.FirstOrDefault(x => x.DeviceId == selectedDevice.DeviceId);
if (deviceCapability != null)
{
services = deviceCapability.ServiceCapabilities;
}
return services;
}
///
/// 获取当前设备列表信息
///
/// GetDevices()
{
List result;
//获取当前默认设备对应的数据信息
var filter = new QueryBatchDevicesInfoInDTO
{
PageNo = 0,
PageSize = 1000//默认获取0-1000范围内的设备记录信息
};
//实例化
var datas = _collectionService.QueryBatchDevicesInfo(filter, ErrorCellbackMethod);
if (datas != null)
{
//数据转化
result = AutoMapper.Mapper.Map, List>(datas.Devices);
}
else
{
result = new List();
}
return result;
}
///
/// 网络请求服务异常结果处理
///
///
private void ErrorCellbackMethod(object obj)
{
string result = $"{this.GetType().Name} InitialData:{obj.ToString()}";
OperationResult operation = new OperationResult(result);
Messenger.Default.Send(operation, MessageToken.MsgToken);
}
#region 页面数据
private List devices;
///
/// 设备集合
///
public List Devices
{
get
{
if (devices == null)
{
devices = new List();
}
return devices;
}
set
{
devices = value;
RaisePropertyChanged();
}
}
#endregion
//Cmds
private ICommand pageChangedCmd;
///
/// 当前页变更命令
///
public ICommand PageChangedCmd
{
get
{
if (pageChangedCmd == null)
{
pageChangedCmd = new RelayCommand