场景联动

场景联动模块,由 yudao-module-iot 后端模块的 rule/scene 包实现。它使用"触发器 + 执行条件 + 执行动作"(TCA)模型,实现设备间的自动化联动。例如:

  • 温度传感器检测到温度超过 30°C 时,自动打开空调
  • 每天早上 8 点定时检查所有设备是否在线,离线则触发告警

1. 场景联动规则

场景联动规则,由 IotSceneRuleController 提供接口。每个规则包含触发器配置和动作配置,规则匹配后自动执行动作。

1.1 表结构

省略 creator/create_time/updater/update_time/deleted/tenant_id 等通用字段

CREATE TABLE `iot_scene_rule` (
  `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '场景联动编号',
  `name` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '场景联动名称',
  `description` varchar(500) DEFAULT NULL COMMENT '场景联动描述',

  `status` tinyint NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '场景联动状态',
  `last_trigger_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '最后触发时间',

  `triggers` text COMMENT '触发器配置(JSON 格式)',

  `actions` text COMMENT '动作配置(JSON 格式)',

  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci COMMENT='IoT 场景联动规则表';

namedescription:规则的基本信息,用于展示。

status:规则状态,参见 CommonStatusEnum 枚举。开启后,规则才会生效。

last_trigger_time:最后触发时间,每次规则匹配成功并执行动作后更新。

triggers:触发器配置,JSON 格式存储。详见「1.1.1 触发器(Trigger)」小节。

actions:动作配置,JSON 格式存储。详见「1.1.2 动作(Action)」小节。

提示:

下面的 triggersactions JSON 内嵌结构比较复杂,建议结合「1.3 管理后台(创建/编辑)」的界面截图一起看,会更容易理解。

1.1.1 触发器(Trigger)

triggers 字段类型为 List<Trigger>,每个 Trigger 的核心字段如下:

  • type:触发类型,参见 IotSceneRuleTriggerTypeEnum 枚举。匹配流程由 IotSceneRuleMatcherManager 统一管理,具体见「2. 实现原理」小节。

    触发类型 说明 对应 Matcher 实现类
    设备上下线变更 设备上线或离线时触发 IotDeviceStateUpdateTriggerMatcher
    物模型属性上报 设备上报属性数据时触发 IotDevicePropertyPostTriggerMatcher
    设备事件上报 设备上报事件时触发 IotDeviceEventPostTriggerMatcher
    设备服务调用 设备被调用服务时触发 IotDeviceServiceInvokeTriggerMatcher
    定时触发 按 CRON 表达式定时触发 IotTimerTriggerMatcher
  • productIddeviceId:指定触发的产品和设备。deviceId-1 时表示该产品下的全部设备

  • identifieroperatorvalue:触发条件的具体判断(物模型标识符 + 操作符 + 值)

  • cronExpression:CRON 表达式,仅「定时触发器」使用

  • conditionGroups:执行条件组,类型为 List<List<TriggerCondition>>。二维数组结构:外层 OR、内层 AND

    条件组采用"分组或、组内且"的逻辑,即:分组之间是"或"的关系,同一分组内的条件是"且"的关系。例如 (条件A 且 条件B) 或 (条件C) 就是两个分组。


② 每个 TriggerCondition 包含:

  • type:条件类型,参见 IotSceneRuleConditionTypeEnum 枚举:

    条件类型 说明 对应 Condition Matcher 实现类
    设备状态 判断设备在线/离线状态 IotDeviceStateConditionMatcher
    设备属性 判断设备属性值 IotDevicePropertyConditionMatcher
    当前时间 判断当前时间范围 IotCurrentTimeConditionMatcher
  • productIddeviceIdidentifieroperatorparam:具体的条件判断参数

1.1.2 动作(Action)

actions 字段类型为 List<Action>,每个 Action 的核心字段如下:

  • type:动作类型,参见 IotSceneRuleActionTypeEnum 枚举:

    动作类型 说明 对应 Action 实现类
    设备属性设置 设置目标设备的属性值 IotDevicePropertySetSceneRuleAction
    设备服务调用 调用目标设备的服务 IotDeviceServiceInvokeSceneRuleAction
    告警触发 创建告警记录 IotAlertTriggerSceneRuleAction
    告警恢复 批量处理未处理的告警记录 IotAlertRecoverSceneRuleAction
  • productIddeviceIdidentifierparams:设备控制相关参数

  • alertConfigId:告警配置编号,用于告警触发/恢复动作。关于告警触发和告警恢复,详见 《告警配置》

1.2 管理后台(列表)

对应 [IoT 物联网 -> 规则引擎 -> 场景联动] 菜单,对应前端项目的 @/views/iot/rule/scene 目录。

管理后台 - 场景联动列表

1.3 管理后台(创建/编辑)

点击【新增】按钮,右侧弹出抽屉表单。表单分为三个区域:基础信息、触发器配置、执行动作配置。

管理后台 - 创建场景联动

1.3.1 基础信息

包括规则名称、规则描述、规则状态。

1.3.2 触发器配置

支持添加多个触发器,每个触发器需要选择触发类型,再根据类型配置具体参数:

设备触发(属性上报/事件上报/服务调用/状态变更):选择产品 → 设备(支持全部设备)→ 物模型标识符 → 操作符 → 值。

还可以添加执行条件组,条件组支持"设备状态"、"设备属性"、"当前时间"三种类型。

管理后台 - 设备触发器配置


定时触发:输入 CRON 表达式,同样可以添加执行条件组。

管理后台 - 定时触发器配置

1.3.3 执行动作配置

支持添加多个执行动作,每个动作需要选择动作类型:

  • 设备属性设置:选择产品 → 设备 → 属性 → 设置值
  • 设备服务调用:选择产品 → 设备 → 服务 → 调用参数
  • 告警触发 / 告警恢复:选择关联的告警配置

管理后台 - 执行动作配置

2. 快速上手

以内置的 id 为 25 的 演示设备 (opens new window) 为例,演示如何配置一条场景联动规则:当设备上报的 width 属性大于 1000 时,自动触发服务调用。

2.1 步骤一:创建场景联动规则

进入 [IoT 物联网 -> 规则引擎 -> 场景联动],点击【新增】按钮创建一条规则,配置如下:

系统已预设了一条名为"宽度超标触发服务调用"的演示规则,可直接用于体验,跳过本步骤。

快速上手 - 配置示例

  • 触发器:物模型属性上报 → 演示产品 → 全部设备 → width > 1000
  • 执行动作:设备服务调用 → 演示产品 → 演示设备

2.2 步骤二:测试验证

【可选】如需调试,可在 IotDeviceServiceInvokeSceneRuleAction 的 #execute(...) 方法打断点,验证服务调用动作是否被执行。

① 使用设备管理的"模拟设备"功能,模拟演示设备上报 width 属性值为 1500(大于 1000)。

快速上手 - 模拟设备上报属性

② 在设备详情的「设备消息」Tab,可以看到触发了一条"服务调用"的下行消息,说明场景联动执行成功。

快速上手 - 设备消息

3. 实现原理

简要介绍场景联动的后端架构,帮助二次开发的同学理解核心流程。

3.1 整体架构

场景联动采用"消息订阅 + 匹配器 + 执行器"三层架构:

设备消息 → IotSceneRuleMessageSubscriber(消息订阅)
       → IotSceneRuleMatcherManager(匹配器管理)
       → IotSceneRuleAction(动作执行)

3.2 消息订阅

IotSceneRuleMessageSubscriber 订阅设备消息 Topic iot_device_message,收到消息后调用 IotSceneRuleService 的 #executeSceneRuleByDevice(...) 方法。

3.3 触发器匹配

使用策略模式,每种触发类型对应一个 Matcher 实现类(实现 IotSceneRuleTriggerMatcher 接口),具体对应关系见「1.1.1 触发器(Trigger)」小节中的表格。

条件匹配使用 Spring Expression(SpEL)进行表达式评估,操作符定义在 IotSceneRuleConditionOperatorEnum 枚举中,支持 =!=>>=<<=innot inbetweenlike、时间比较等。

3.4 定时触发

定时触发基于 Quartz 实现。IotSceneRuleTimerHandler 管理定时任务的注册、更新、暂停和注销。规则启用时自动注册 Quartz 定时任务,禁用时自动暂停。

定时触发与设备触发的区别:定时触发没有设备消息上下文,条件评估时需要通过 IotTimerConditionEvaluator 主动查询设备的最新属性值或状态。

3.5 动作执行

同样使用策略模式,每种动作类型对应一个 Action 实现类(实现 IotSceneRuleAction 接口),具体对应关系见「1.1.2 动作(Action)」小节中的表格。