物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理平臺(tái)功能需求文檔1.引言1.1文檔目的本需求文檔旨在明確物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理平臺(tái)的功能邊界、交互邏輯及業(yè)務(wù)規(guī)則，為平臺(tái)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試及后期維護(hù)提供清晰的需求依據(jù)，確保平臺(tái)能夠滿足企業(yè)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下設(shè)備全生命周期管理的核心訴求，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高效運(yùn)維、數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘與安全管控。1.2適用范圍本文檔適用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理平臺(tái)的產(chǎn)品規(guī)劃、開發(fā)團(tuán)隊(duì)（含前端、后端、測(cè)試）、項(xiàng)目實(shí)施團(tuán)隊(duì)及相關(guān)業(yè)務(wù)方（如設(shè)備運(yùn)維部門、數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)部門）。文檔內(nèi)容覆蓋平臺(tái)從設(shè)備接入到退役的全流程功能需求，不涉及硬件設(shè)備的具體生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)。1.3術(shù)語(yǔ)定義物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（IoTDevice）：具備聯(lián)網(wǎng)能力，可采集或傳輸數(shù)據(jù)、執(zhí)行控制指令的終端設(shè)備，如傳感器、智能網(wǎng)關(guān)、工業(yè)控制器等。設(shè)備影子（DeviceShadow）：云端維護(hù)的設(shè)備數(shù)字孿生模型，存儲(chǔ)設(shè)備最新狀態(tài)與期望配置，支持設(shè)備離線時(shí)的指令緩存與狀態(tài)同步。MQTT/CoAP：輕量級(jí)物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議，MQTT基于發(fā)布-訂閱模式，適用于低帶寬、不穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)；CoAP基于RESTful架構(gòu)，適用于資源受限設(shè)備。2.功能需求2.1設(shè)備接入管理2.1.1多協(xié)議設(shè)備接入2.1.2設(shè)備自動(dòng)發(fā)現(xiàn)支持基于組播、廣播或預(yù)配置網(wǎng)關(guān)的設(shè)備自動(dòng)發(fā)現(xiàn)機(jī)制。當(dāng)新設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)（如局域網(wǎng)內(nèi)的傳感器上電聯(lián)網(wǎng)），平臺(tái)可通過網(wǎng)關(guān)或邊緣節(jié)點(diǎn)主動(dòng)探測(cè)設(shè)備存在，獲取設(shè)備基本信息并觸發(fā)接入流程；同時(shí)支持手動(dòng)錄入設(shè)備信息（含設(shè)備ID、歸屬租戶、部署位置等）的方式補(bǔ)充接入。2.1.3接入認(rèn)證與授權(quán)為保障設(shè)備接入安全，平臺(tái)需提供多維度認(rèn)證方式：設(shè)備身份認(rèn)證：支持基于密鑰（如AccessKey/SecretKey）、數(shù)字證書（X.509）、動(dòng)態(tài)令牌的認(rèn)證機(jī)制，拒絕未授權(quán)設(shè)備接入。接入日志審計(jì)：記錄設(shè)備接入時(shí)間、IP地址、認(rèn)證結(jié)果、協(xié)議類型等信息，日志需留存至少[時(shí)間]，支持按設(shè)備ID、時(shí)間范圍查詢。2.1.4設(shè)備生命周期管理覆蓋設(shè)備從“預(yù)注冊(cè)-接入-運(yùn)維-退役”的全周期狀態(tài)管理：預(yù)注冊(cè)：支持批量導(dǎo)入設(shè)備信息（含設(shè)備ID、歸屬項(xiàng)目、預(yù)期功能），生成預(yù)注冊(cè)憑證供設(shè)備生產(chǎn)或部署時(shí)使用。在線/離線管理：實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備在線狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備離線時(shí)（如網(wǎng)絡(luò)中斷、設(shè)備故障），標(biāo)記離線狀態(tài)并記錄離線時(shí)間，支持離線設(shè)備的喚醒指令下發(fā)（如支持的設(shè)備）。退役管理：提供設(shè)備退役流程，標(biāo)記退役后禁止設(shè)備接入，清理設(shè)備關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)（可選擇備份），釋放資源。2.2設(shè)備監(jiān)控與控制2.2.1實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)可視化：以列表、拓?fù)鋱D、地圖（結(jié)合GPS/北斗定位）等形式展示設(shè)備分布、在線狀態(tài)（在線/離線/異常）、運(yùn)行參數(shù)（如溫度、電量、信號(hào)強(qiáng)度），支持按租戶、區(qū)域、設(shè)備類型篩選。數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集：按設(shè)備上報(bào)周期（可配置，如10秒/分鐘級(jí)）或事件觸發(fā)（如傳感器閾值觸發(fā)）采集設(shè)備數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)更新設(shè)備影子與監(jiān)控面板。設(shè)備健康度分析：基于設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)、故障次數(shù)、性能指標(biāo)（如CPU使用率、內(nèi)存占用），計(jì)算設(shè)備健康評(píng)分，對(duì)低評(píng)分設(shè)備預(yù)警。2.2.2告警管理多維度告警規(guī)則：支持基于設(shè)備數(shù)據(jù)閾值（如溫度>80℃）、狀態(tài)變化（如離線超過30分鐘）、指令執(zhí)行失敗等條件配置告警規(guī)則，規(guī)則需關(guān)聯(lián)告警級(jí)別（緊急/重要/一般）與通知方式。告警通知：支持郵件、短信（需對(duì)接企業(yè)短信網(wǎng)關(guān)）、即時(shí)通訊工具（如企業(yè)微信、釘釘）、語(yǔ)音電話（可選）等通知方式，支持按告警級(jí)別、接收人角色（運(yùn)維人員、管理員）推送，支持告警升級(jí)（如10分鐘未處理則升級(jí)通知上級(jí)）。告警處理與閉環(huán)：記錄告警產(chǎn)生時(shí)間、觸發(fā)條件、處理人、處理措施，支持告警確認(rèn)、忽略、派單（對(duì)接工單系統(tǒng)），處理完成后自動(dòng)或手動(dòng)標(biāo)記告警閉環(huán)，生成告警統(tǒng)計(jì)報(bào)表（如日/周/月告警量、TOP告警設(shè)備）。2.2.3遠(yuǎn)程控制與調(diào)試指令下發(fā)：支持向在線設(shè)備下發(fā)控制指令（如開關(guān)控制、參數(shù)調(diào)整、固件升級(jí)觸發(fā)），指令需記錄下發(fā)時(shí)間、內(nèi)容、執(zhí)行結(jié)果（成功/失敗/超時(shí)），支持指令撤回（未執(zhí)行時(shí)）。遠(yuǎn)程調(diào)試：提供設(shè)備遠(yuǎn)程調(diào)試工具，如查看設(shè)備日志（需設(shè)備支持）、模擬數(shù)據(jù)上報(bào)、執(zhí)行診斷指令（如ping測(cè)試、硬件自檢），調(diào)試過程需記錄操作日志，防止誤操作。批量控制：支持按設(shè)備分組（如同一區(qū)域、同一類型）批量下發(fā)指令，如批量重啟網(wǎng)關(guān)、批量調(diào)整傳感器采樣頻率，需提供進(jìn)度監(jiān)控與失敗重試機(jī)制。2.3設(shè)備配置管理2.3.1配置模板管理模板創(chuàng)建與版本控制：針對(duì)同類型設(shè)備（如某品牌型號(hào)的溫濕度傳感器），創(chuàng)建配置模板，包含設(shè)備參數(shù)（如采樣頻率、上報(bào)主題、告警閾值）、網(wǎng)絡(luò)配置（如WiFi密碼、MQTT服務(wù)器地址），模板支持版本迭代，記錄版本變更日志。模板關(guān)聯(lián)與繼承：設(shè)備可關(guān)聯(lián)指定模板，繼承模板配置；支持模板參數(shù)的局部覆蓋（如個(gè)別設(shè)備需調(diào)整采樣頻率），覆蓋參數(shù)需標(biāo)記并記錄變更歷史。2.3.2批量配置下發(fā)配置推送：基于配置模板，向關(guān)聯(lián)設(shè)備批量推送配置更新，支持按設(shè)備在線狀態(tài)（僅在線/在線+離線緩存）推送，離線設(shè)備上線后自動(dòng)同步配置。配置回滾：當(dāng)配置下發(fā)后設(shè)備出現(xiàn)異常（如大量告警、離線），支持一鍵回滾至歷史配置版本，回滾過程需記錄操作日志與設(shè)備反饋。2.3.3固件管理固件上傳與版本管理：支持上傳設(shè)備固件包（需校驗(yàn)完整性與兼容性），記錄固件版本號(hào)、適用設(shè)備型號(hào)、更新說明，建立固件版本庫(kù)。固件升級(jí)：支持按設(shè)備分組或單個(gè)設(shè)備觸發(fā)固件升級(jí)，提供升級(jí)策略（如靜默升級(jí)、用戶確認(rèn)后升級(jí)），監(jiān)控升級(jí)進(jìn)度（已升級(jí)/升級(jí)中/失?。≡O(shè)備支持重試或回滾至原版本。2.4數(shù)據(jù)管理與分析2.4.1數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)多源數(shù)據(jù)采集：采集設(shè)備上報(bào)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、指令執(zhí)行日志、告警事件、設(shè)備狀態(tài)變更等數(shù)據(jù)，支持結(jié)構(gòu)化（如JSON、CSV）與非結(jié)構(gòu)化（如設(shè)備二進(jìn)制日志）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，根據(jù)數(shù)據(jù)類型選擇存儲(chǔ)介質(zhì)（如時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)存實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存配置數(shù)據(jù)）。數(shù)據(jù)生命周期管理：配置數(shù)據(jù)保留策略，如實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)保留3個(gè)月，歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)保留2年，過期數(shù)據(jù)自動(dòng)歸檔或刪除，歸檔數(shù)據(jù)支持按需檢索。2.4.2數(shù)據(jù)清洗與預(yù)處理異常數(shù)據(jù)過濾：識(shí)別并過濾無(wú)效數(shù)據(jù)（如超出合理范圍的傳感器值、重復(fù)上報(bào)的臟數(shù)據(jù)），標(biāo)記異常數(shù)據(jù)并記錄過濾規(guī)則（如溫度>100℃判定為異常）。數(shù)據(jù)聚合與轉(zhuǎn)換：按時(shí)間維度（分鐘、小時(shí)、天）聚合數(shù)據(jù)，生成統(tǒng)計(jì)指標(biāo)（如日平均溫度、設(shè)備在線率），支持?jǐn)?shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換（如將二進(jìn)制數(shù)據(jù)解析為可讀文本）。2.4.3數(shù)據(jù)分析與可視化可視化報(bào)表：提供拖拽式報(bào)表設(shè)計(jì)工具，支持折線圖、柱狀圖、餅圖、地圖等可視化組件，展示設(shè)備數(shù)據(jù)趨勢(shì)（如某區(qū)域溫濕度變化）、告警統(tǒng)計(jì)、設(shè)備健康度分布等。自定義分析模型：支持基于SQL、Python腳本（需安全沙箱環(huán)境）創(chuàng)建自定義分析模型，如設(shè)備故障預(yù)測(cè)（基于歷史故障數(shù)據(jù)與運(yùn)行參數(shù)）、能耗分析（結(jié)合設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)與功率數(shù)據(jù)），模型結(jié)果可輸出為報(bào)表或觸發(fā)告警。數(shù)據(jù)開放接口：提供RESTfulAPI，支持外部系統(tǒng)（如企業(yè)ERP、BI平臺(tái)）獲取設(shè)備數(shù)據(jù)、告警信息、設(shè)備狀態(tài)，接口需支持權(quán)限控制與限流策略。2.5安全管理2.5.1身份認(rèn)證與權(quán)限管理用戶身份認(rèn)證：支持多因素認(rèn)證（如賬號(hào)密碼+短信驗(yàn)證碼、指紋/人臉（對(duì)接企業(yè)認(rèn)證系統(tǒng)）），防止未授權(quán)用戶登錄。RBAC權(quán)限模型：基于角色的訪問控制，定義角色（如超級(jí)管理員、運(yùn)維工程師、數(shù)據(jù)分析師），為角色分配資源權(quán)限（如設(shè)備管理、數(shù)據(jù)查看、系統(tǒng)設(shè)置），支持角色繼承與權(quán)限細(xì)分（如僅允許查看某區(qū)域設(shè)備）。租戶隔離：多租戶場(chǎng)景下，不同租戶的設(shè)備、數(shù)據(jù)、配置完全隔離，租戶管理員可自主管理租戶內(nèi)用戶與權(quán)限。2.5.2數(shù)據(jù)安全傳輸加密：設(shè)備與平臺(tái)、平臺(tái)與用戶端的通信采用TLS/SSL加密，防止數(shù)據(jù)傳輸過程中被竊取或篡改。存儲(chǔ)加密：敏感數(shù)據(jù)（如設(shè)備認(rèn)證密鑰、用戶密碼）需加密存儲(chǔ)（如AES加密），數(shù)據(jù)備份需同樣加密，確保數(shù)據(jù)泄露時(shí)無(wú)法被解讀。數(shù)據(jù)脫敏：對(duì)外提供的數(shù)據(jù)（如設(shè)備位置、用戶信息）需進(jìn)行脫敏處理（如隱藏部分IP地址、模糊化地理位置），滿足隱私合規(guī)要求。2.5.3安全審計(jì)與合規(guī)操作日志審計(jì)：記錄用戶的所有操作（如設(shè)備配置修改、用戶權(quán)限變更、數(shù)據(jù)導(dǎo)出），日志需包含操作人、操作時(shí)間、操作內(nèi)容、操作結(jié)果，支持按用戶、時(shí)間、操作類型查詢，日志不可篡改。合規(guī)性檢查：定期掃描平臺(tái)配置（如認(rèn)證方式、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)策略），確保符合行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)（如ISO____、GDPR），生成合規(guī)性報(bào)告。2.6系統(tǒng)管理2.6.1用戶與租戶管理用戶管理：支持用戶的增刪改查，設(shè)置用戶基本信息（姓名、郵箱、手機(jī)號(hào)）、賬號(hào)狀態(tài)（啟用/禁用），支持用戶密碼重置、多賬號(hào)關(guān)聯(lián)（如企業(yè)微信賬號(hào)綁定）。租戶管理：支持租戶的創(chuàng)建、配置（如租戶名稱、配額（設(shè)備數(shù)、存儲(chǔ)容量）、到期時(shí)間），租戶可自助管理子租戶（如有），查看租戶資源使用情況。2.6.2日志與審計(jì)系統(tǒng)日志：記錄平臺(tái)自身運(yùn)行日志（如服務(wù)啟動(dòng)/停止、數(shù)據(jù)庫(kù)連接異常），支持日志級(jí)別（DEBUG/INFO/WARN/ERROR）篩選，日志需支持遠(yuǎn)程存儲(chǔ)（如ELK棧）。審計(jì)報(bào)表：定期生成平臺(tái)運(yùn)營(yíng)報(bào)表，如設(shè)備接入量趨勢(shì)、告警處理及時(shí)率、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)使用情況，為平臺(tái)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。2.6.3系統(tǒng)設(shè)置與維護(hù)參數(shù)配置：提供平臺(tái)全局參數(shù)配置界面，如設(shè)備接入超時(shí)時(shí)間、告警通知頻率、數(shù)據(jù)保留周期，配置變更需記錄日志并支持版本回退。系統(tǒng)監(jiān)控與備份：監(jiān)控平臺(tái)服務(wù)狀態(tài)（CPU、內(nèi)存、磁盤使用率），設(shè)置資源閾值告警；定期自動(dòng)備份平臺(tái)配置數(shù)據(jù)與設(shè)備元數(shù)據(jù)，備份文件需加密存儲(chǔ)并支持一鍵恢復(fù)。3.非功能需求3.1性能需求設(shè)備接入能力：?jiǎn)渭褐С种辽賉數(shù)量]臺(tái)設(shè)備并發(fā)接入，設(shè)備上報(bào)數(shù)據(jù)處理延遲≤1秒（99%場(chǎng)景）。數(shù)據(jù)處理能力：每秒處理至少[數(shù)量]條設(shè)備數(shù)據(jù)上報(bào)，報(bào)表生成響應(yīng)時(shí)間≤5秒（數(shù)據(jù)量≤100萬(wàn)條時(shí)）。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間：用戶操作（如設(shè)備狀態(tài)查詢、指令下發(fā)）的前端響應(yīng)時(shí)間≤2秒，后端接口響應(yīng)時(shí)間≤1秒。3.2可靠性需求可用性：平臺(tái)全年可用性≥99.9%，故障恢復(fù)時(shí)間≤30分鐘（含硬件故障、軟件異常）。數(shù)據(jù)可靠性：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性≥99.999%，支持?jǐn)?shù)據(jù)冗余備份（至少3副本），防止數(shù)據(jù)丟失。容災(zāi)能力：支持同城雙活或異地災(zāi)備，當(dāng)主集群故障時(shí)，災(zāi)備集群可在≤10分鐘內(nèi)接管服務(wù)，數(shù)據(jù)一致性延遲≤5分鐘。3.3兼容性需求設(shè)備兼容性：支持主流廠商的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（如華為、西門子、研華的工業(yè)設(shè)備，涂鴉、小米的消費(fèi)級(jí)設(shè)備），提供設(shè)備接入指南與SDK。瀏覽器兼容性：支持Chrome（最新3個(gè)版本）、Firefox（最新3個(gè)版本）、Edge（最新3個(gè)版本），兼容IE11（僅核心功能）。系統(tǒng)兼容性：后端服務(wù)支持部署在Linux（CentOS、Ubuntu）、WindowsServer（2016+）環(huán)境，支持容器化部署（Kubernetes）。3.4可擴(kuò)展性需求功能擴(kuò)展：平臺(tái)采用微服務(wù)架構(gòu)，支持服務(wù)模塊的熱插拔（如新增協(xié)議插件、分析模型），擴(kuò)展時(shí)不影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)。容量擴(kuò)展：支持水平擴(kuò)展（增加服務(wù)器節(jié)點(diǎn)），設(shè)備接入量、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量可隨業(yè)務(wù)增長(zhǎng)線性擴(kuò)展，無(wú)需大規(guī)模重構(gòu)。3.5易用性需求用戶界面：采用簡(jiǎn)潔直觀的設(shè)計(jì)風(fēng)格，導(dǎo)航層級(jí)清晰（≤3級(jí)），關(guān)鍵操作（如設(shè)備控制、告警處理）提供引導(dǎo)提示，支持多語(yǔ)言（中文、英文）切換。操作效率：高頻操作（如設(shè)備搜索、指令下發(fā)）提供快捷入口與批量操作功能，支持快捷鍵（如Ctrl+F搜索設(shè)備），減少重復(fù)操作。幫助與文檔：內(nèi)置在線幫