# UNIHH-IOT

> 面向工业现场的开源物联网平台 —— 设备采集、反向控制、规则告警，前后端代码全部开放，Apache 2.0 协议，免费商用。

## 一、为什么写这个平台

做工业数据采集的人，大概率遇到过这些事：

- 平台还没跑起来，先得装齐一整套云原生组件，内存几个 GB 起步，想常驻在车间的工控机上，基本没有可能；
- 驱动和主平台在同一个 JVM 里，靠类加载器动态挂载。某个第三方设备的协议实现有点毛病，轻则驱动线程卡死，重则整个平台宕机，查问题时所有协议的日志搅在一起；
- 数据采上来了，指令却下不去。往半双工的 RS485 总线上回写一个值，和采集轮询撞在一起，粘包、错帧、时序全乱；
- 前端还是十年前的交互水平，想改个界面做自己的看板，二次开发成本高得离谱。

UNIHH-IOT 把这些问题当作设计的起点：每个协议驱动一个独立进程，采集与反写在通道层排队互斥，核心服务内存压到 128MB 以内，前端用 Vue 3 重写。企业可以用它打通设备数据，集成商可以拿它当交付底座，开发者可以直接在上面积累自己的协议库。

一句话：打破 IT 与 OT 之间的数据壁垒，把采集、建模、存储、告警、反控收进一个轻量的开源平台里。

## 二、几个关键设计

### 驱动即独立微服务

Modbus、西门子 S7、OPC UA 等南向驱动，每一个都是独立的微服务进程，通过 EMQX 总线与平台通信。驱动死锁、网络超时、内存泄漏，影响的只有它自己：重启自己即可，平台和其它协议照常运行。现场用哪个协议就启动哪个驱动，不用的不占一点资源。

驱动接入平台的过程是全自动的：启动后自动注册上线，配置支持热更新，运行期间靠心跳保活，掉线时 MQTT 遗嘱消息（LWT）第一时间广播出去。

### 采集与反写互不干扰

工业现场的不少总线是半双工的，一条 RS485 上挂着多个从站，读和写必须排队。平台在通道层实现了公平互斥锁（`getChannelLock`），采集轮询和控制下发自动串行执行，从机制上消除粘包与乱序错帧。单会话的 TCP 连接同样受益。

### 内存按边缘设备的标准来

零拷贝、对象池复用、基本类型优先，这些手段把垃圾回收停顿压到最低。调优后核心业务服务的堆内存只需 64~128MB，单个协议驱动 32~64MB，搭配 SerialGC，百元级的树莓派或低配工控机可以全天候常驻。

### 写一个新驱动，只需要关心报文

MQTT 连接、注册、心跳、重试，这些样板代码全部由 `unihh-protocol` 驱动底座处理。继承 `AbstractDriverPlugin`，实现三个方法，就是一个完整可用的驱动：

```java
@Component
@IoTDriver(code = "custom-protocol", name = "自定义协议驱动", version = "1.0.0")
public class CustomDriverPlugin extends AbstractDriverPlugin {

    @Override
    public boolean openConnection(DeviceConfig config) throws Exception {
        // 与现场设备建立长连接
        return true;
    }

    @Override
    public ParsedPayload readPoints(DeviceConfig config, List<ThingModel.PropertySpec> points) throws Exception {
        ParsedPayload payload = new ParsedPayload();
        // 采集数据填充：payload.addPoint(pointCode, value, quality, timestamp);
        return payload;
    }

    @Override
    public boolean writePoint(DeviceConfig config, String pointCode, String address, Object value, String dataType) throws Exception {
        // 响应反控指令，向物理设备寄存器精准回写
        return true;
    }
}
```

## 三、界面一览

前端基于 Vue 3 + Element Plus + Vite + ECharts，以下均为系统实际运行截图。

**监控大盘** —— 设备在线率、驱动健康度、采集吞吐与告警态势：
![在这里插入图片描述](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-4868272/c51b4fe77ebd97c2fd12a4b40969f0ca.png)



**协议驱动管理** —— 驱动容器、内存占用与活跃通道一目了然，支持一键探测链路 RTT 延迟：
![在这里插入图片描述](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-4868272/4699de83e79f2ad53900565a9d83bc9a.png)



**设备台账** —— 现场 PLC、智能仪表与采集网关的通信参数集中维护：
![在这里插入图片描述](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-4868272/fecf4f4bfa564ae6cf271dc7dd811c54.png)



**物模型** —— 属性、服务、事件的标准化定义，点位与寄存器地址动态映射：
![在这里插入图片描述](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-4868272/4dfb36988ae89d76d4c9f49719968f7d.png)



**实时数据** —— 每个测点的工程值、数据品质（Quality）与最新采集时间：
![在这里插入图片描述](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-4868272/02da29d6c8b812315441fabcd6006d68.png)



**规则与告警** —— 阈值判断与联动动作灵活组合，异常秒级触发：
![在这里插入图片描述](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-4868272/d78e92d2a735e66142bd6df21549f9e2.png)



## 四、架构与技术栈

### 整体架构

```text
+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                            物理设备与现场工业总线 (物理层)                        |
|       Modbus PLC/仪表  |  西门子 S7-200/300/1200/1500  |  OPC UA Server / SCADA   |
+----------------------------------------+------------------------------------------+
                                         | 物理网络 (TCP/IP / 串口 RS485)
                                         v
+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                        分布式独立协议驱动服务 (南向驱动层)                        |
|   [Modbus 驱动 :28011]   |   [西门子 S7 驱动 :28012]   |   [OPC UA 驱动 :28013]   |
|   继承 AbstractDriverPlugin 基类，由 BaseDriverMqttManager 自动托管 MQTT 总线通信 |
+----------------------------------------+------------------------------------------+
                                         | EMQX MQTT 总线 (数据上报 / 心跳 / 遗嘱 / 反控)
                                         v
+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                           核心工业消息总线 (消息层)                               |
|                  EMQX Broker 集群  <=======>  Redis 缓存 / 在线状态               |
+----------------------------------------+------------------------------------------+
                                         | 共享订阅 / 专属主题广播
                                         v
+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                         核心业务微服务群 (应用与平台层)                           |
|  [统一网关 unihh-gateway :28000]                                                  |
|       |-- REST/JWT 路由与鉴权 --> [管理中心 unihh-admin :28001] (物模型/设备/驱动管理) |
|       `-- REST/数据流转发 ------> [数据中心 unihh-data :28002] (规则引擎/数据入库) |
+----------------------------------------+------------------------------------------+
                                         | 策略路由 (StorageEngineRouter)
                                         v
+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                             多形式持久化存储 (存储层)                             |
|    TDengine (时序)  |  TimescaleDB / InfluxDB  |  MySQL 8.0 (业务)  |  Redis 缓存 |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
```

### 技术选型

- 前端：Vue 3.4、Vite 5、Element Plus、ECharts、Axios
- 后端：Java 8 / 17、Spring Boot 2.7.x、Maven 多模块
- 消息总线：EMQX 5.x，遵循 MQTT 5.0 标准
- 存储：TDengine 3.x（时序数据）、MySQL 8.0（业务数据）、Redis（高频状态缓存），另支持 TimescaleDB / InfluxDB

| 服务模块 | 角色 | 默认端口 | 职责 |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| **`unihh-gateway`** | 统一网关 | `28000` | 请求路由分发、CORS 处理、JWT 鉴权拦截 |
| **`unihh-admin`** | 管理中心 | `28001` | 设备台账、物模型定义、驱动生命周期管理、反控指令下发 |
| **`unihh-data`** | 数据中心 | `28002` | 点位数据清洗校准、规则计算、告警触发、存储策略分流 |
| **`unihh-driver-modbus`** | 协议驱动 | `28011` | Modbus TCP/RTU 独立驱动，多从站轮询采集与寄存器反写 |
| **`unihh-driver-s7`** | 协议驱动 | `28012` | 西门子 S7-200/300/1200/1500 驱动，DB 块及各存储区读写 |
| **`unihh-driver-opcua`** | 协议驱动 | `28013` | OPC UA 驱动，NodeId 点位订阅与方法调用 |
| **`unihh-frontend`** | 前端控制台 | `5173` | Vue 3 工业大屏与运营管理界面 |

## 五、快速开始

### 第一步：启动 EMQX

官方镜像已预置好鉴权配置，直接运行：

```bash
docker run -d --name unihh-emqx \
  -p 1883:1883 \
  -p 8083:8083 \
  -p 8084:8084 \
  -p 8883:8883 \
  -p 18083:18083 \
  registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com/deversun/unihh-emqx:v20261009
```

### 第二步：初始化数据库

在 MySQL 8.0 中创建数据库 `unihh_iot`，执行 `db/unihh_iot.sql`。如需启用时序存储，再执行 `db/tdengine_schema.sql`。

### 第三步：按序启动后端服务

1. `unihh-gateway` —— 统一网关（`:28000`）
2. `unihh-admin` —— 管理中心（`:28001`）
3. `unihh-data` —— 数据中心（`:28002`）
4. 所需协议驱动，如 `unihh-driver-modbus`（`:28011`）

### 第四步：启动前端

```bash
cd unihh-frontend
npm install    # 或 pnpm install
npm run dev
```

浏览器打开 `http://localhost:5173` 即可进入系统。

### 默认访问信息

| 系统入口 | 访问地址 | 账号 | 默认密码 |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| **UNIHH-IOT 平台管理端** | `http://localhost:5173` | `admin` | `unihhiot` |
| **EMQX Dashboard 控制台** | `http://localhost:18083` | `admin` | `public` |
| **MQTT 内部总线** | `tcp://localhost:1883` | `unihh` | `unihh` |

## 六、典型应用场景

- **智慧车间与数字工厂**：作为 SCADA / MES 的实时数采底座，接注塑机、机床、PLC 与各类仪表，数据双向打通；
- **边缘软网关**：装在工控机或树莓派上，就地采集、边缘计算、断网暂存，回控在本地执行；
- **能耗与动环监控**：园区配电回路、温湿度、UPS、精密空调的高频采集与时序分析；
- **装备远程运维**：设备出厂自带联网中台，运行工况实时回传，售后远程诊断故障。

## 七、开源与参与

项目基于 [Apache License 2.0](LICENSE.txt) 开源，个人与企业均可免费商用、修改与分发。

- 现场遇到了不支持的协议或设备，欢迎提 Issue，告诉我们具体场景；
- 想动手共建的话，BACnet、DL/T 645、三菱 MC、欧姆龙 FINS 这些驱动还等着人写，欢迎提交 PR；
- 如果这个项目对你的工作或学习有帮助，给仓库点个 Star，让更多人看到它。

面向工业现场的开源物联网平台 —— 设备采集、反向控制、规则告警，前后端代码全部开放，Apache 2.0 协议，免费商用。

UNIHH-IOT：轻量级高性能物联网开源平台

大数据

UNIHH-IOT开源工业物联网平台，基于Apache2.0协议免费商用，实现设备采集、反向控制与规则告警。采用驱动独立微服务架构，支持Modbus、西门子S7、OPCUA等协议，核心服务内存低至128MB，适配边缘工控机。前端Vue3界面，提供EMQX消息总线与TDengine存储，适用于智慧车间、能耗监控等场景，助力打破IT/OT数据壁垒。

2026上云采购 | AI焕新·智启新局

edgezone

文章

问答

视频

教程

学习中心

腾讯云实验室

直播

竞赛

腾讯云代码分析专区

腾讯iOA零信任安全管理系统专区

腾讯云架构师技术同盟交流圈

腾讯云数据库专区

腾讯云智能顾问专区

腾讯云原生专区

腾讯混元专区

腾讯云TCE专区

腾讯云Lighthouse专区

腾讯云HAI专区

腾讯云Edgeone专区

腾讯云存储专区

腾讯云智能专区

腾讯轻联专区 

腾讯云开发专区

TAPD专区

腾讯轻量云游戏服专区

EdgeOne AI 安全实战专区

腾讯云最具价值专家

腾讯云架构师技术同盟

腾讯云创作之星

腾讯云开发者先锋

腾讯云代码助手

云原生构建

TAPD 敏捷项目管理

Cloud Studio

SDK中心

API中心

命令行工具

涵盖代码开发、场景应用、自动测试全流程，助你从零构建专属AI助手

一站式MCP教程库，解锁AI应用新玩法

聚焦“写作效率、视觉美观与运行性能”三方面进行全面升级，为您提供更高效、稳定的创作环境

社区富文本&Markdown编辑器全新改版上线，欢迎大家体验!

诚挚邀请您参与本次调研，分享您的真实使用感受与建议。您的反馈至关重要，感谢您的支持与参与！

社区新版编辑器体验调研

UNIHH-IOT开源工业物联网平台，基于Apache2.0协议免费商用，实现设备采集、反向控制与规则告警。采用驱动独立微服务架构，支持Modbus、西门子S7、OPCUA等协议，核心服务内存低至128MB，适配边缘工控机。前端Vue3界面，提供EMQX消息总线与TDengine存储，适用于智慧车间、能耗监控等场景，助...

UNIHH-IOT：轻量级高性能物联网开源平台-腾讯云开发者社区-腾讯云

UNIHH-IOT：轻量级高性能物联网开源平台

UNIHH-IOT：轻量级高性能物联网开源平台

社区

活动

圈层

关于

腾讯云开发者

热门产品

热门推荐

更多推荐