双门两路锁四摄-售货机硬件形态的软件建模

03-双门两路锁四摄-售货机硬件形态的软件建模

作者：黒漂技术佬｜系列：URM Ultra 方案理念与架构篇

前两篇我们聊了全景和需求翻译。这一篇要把镜头推到最近------盯着那台柜子看。

新手写物联网系统最容易犯的错，是把设备当成一个"黑盒子 ID"：建个表就存个 device_no 和 status，别的啥也不记。等真设备到了现场，运营问"这台柜子几扇门、几个摄像头、走什么网、固件啥版本"，你傻眼了------表里没字段。

URM Ultra 的 Device 实体，就是把需求的硬件事实 原封不动搬进数据库。今天我就拿这台"双门两路锁四摄 4G"的柜子，讲清楚怎么把一块铁疙瘩，变成一行软件记录。

一、先建立共识：什么是"硬件形态的软件建模"

说人话：现实里一台售货机有门、有锁、有摄像头、有网络模块、有固件。软件里它得"有对应字段"，否则系统根本不知道自己管的是个啥。

我管这叫**"把硬件事实变成软件字段"**。三个原则：

设备是什么 → 用编号 + 型号 + 状态描述；
设备能怎样 → 用门数 / 锁数 / 摄像头数描述能力；
设备联网吗 → 用网络类型 + 固件版本 + 最后心跳描述可达性。

URM Ultra 的 Device 表（dms_device）就是这三条原则的产物。

二、Device 实体逐字段拆解

下面这段是项目源码里 Device 实体的关键字段（已加讲解注释）：

java 复制代码

// 项目源码：Device 实体（售货机硬件建模）
@Entity
@Table(name = "dms_device")
public class Device extends BaseEntity {
    @Column(unique = true)
    private String deviceNo;        // 设备编号，全局唯一，如 DEV-0001
    private String name;            // 设备别名，运营好认
    private String model;           // 机型，如"双门智能柜"
    private DeviceStatus status;    // 在线状态：ONLINE / OFFLINE / FAULT
    private int doorCount;          // 门数量 → 双门=2
    private int lockCount;          // 电控锁路数 → 2路锁=2
    private int cameraCount;        // 摄像头数量 → 4摄=4
    private String network;         // 网络类型，如"4G"
    private String location;        // 安装点位
    private String address;         // 详细地址
    private String firmwareVersion; // 固件版本，如 1.0.0
    private LocalDateTime lastHeartbeat; // 最后心跳时间
}

DeviceStatus 是个枚举，只有三种：

java 复制代码

// 项目源码
public enum DeviceStatus { ONLINE, OFFLINE, FAULT }

我逐个字段翻译回"硬件语言"，让你感受建模的对应关系：

字段	类型	硬件含义	演示数据
`deviceNo`	String(唯一)	出厂序列号 / 资产编号	`DEV-0001`
`model`	String	机型	`双门智能柜`
`doorCount`	int	柜门数	`2`
`lockCount`	int	电控锁路数	`2`
`cameraCount`	int	摄像头数	`4`
`network`	String	通信网络	`4G`
`firmwareVersion`	String	固件版本	`1.0.0`
`status`	枚举	在线/离线/故障	默认 `OFFLINE`
`lastHeartbeat`	时间	最后报到时间	心跳时刷新

三、为什么这些字段一个都不能少

很多新手会问：doorCount/lockCount 后台用得上吗？又不是要去远程开门。我给你逐条说它在真实业务里的用处：

doorCount / lockCount------能力边界 柜子有几扇门、每扇门几路锁，决定了后台能下发的"开锁指令"粒度。双门柜你可能要分别控制左门右门；如果 lockCount=2 但你代码写死开一把锁，那就是 Bug。建模时把"能力"记下来，控制逻辑才不会越界。

cameraCount------识别依据 纯视觉方案靠摄像头。4 摄意味着柜内 4 个角度都有画面，视觉算法才能拼出完整拿货过程。cameraCount 是后台判断是否"识别硬件齐备"的凭据。

network------排障线索 4G 柜子一旦交易失败，第一反应可能是"网络抖动"。network 字段让运营一眼看出"这是 4G 设备，信号可能不稳"，而不是瞎猜。

firmwareVersion------灰度与回滚 固件升级是硬件系统的常态。记版本号，你才能知道"DEV-0003 还是 1.0.0，没升到 1.1.0，那个识别优化对它不生效"。这字段是运维的生命线。

status + lastHeartbeat------可达性 4G 设备会离线。光有 status 不够，还得有 lastHeartbeat：如果 status=ONLINE 但 lastHeartbeat 是三小时前，那它其实是"假在线"。后台靠这两个字段判断设备是否真能接任务。

一句话总结：字段不是摆设，每一个都对应一个真实运维动作。 建模偷懒，运维还债。

四、心跳：让"铁疙瘩"活过来

设备不会自己填 status。它靠心跳（heartbeat）告诉后台"我还活着"。URM Ultra 里，售货机设备端调用：

bash 复制代码

POST /device-api/vending/{deviceNo}/heartbeat

后台 DeviceService.heartbeat 的逻辑（项目源码简化）：

java 复制代码

// 项目源码：心跳置在线 + 刷新时间
public void heartbeat(String deviceNo) {
    Device device = findByDeviceNo(deviceNo);
    device.setStatus(DeviceStatus.ONLINE);     // 收到心跳 → 在线
    device.setLastHeartbeat(LocalDateTime.now());
    deviceRepository.save(device);
}

默认设备是 OFFLINE（刚灌数据还没连），一旦设备端开始心跳，就翻成 ONLINE。小程序里设备列表会按 status 染色：在线蓝、离线灰、故障红。这就是"把硬件可达性可视化"的最小实现。

五、货道：硬件之上的"销售单元"

光记"柜子长啥样"还不够。柜子里真正卖货的是货道（slot） ------一格一格的格子，每格放一种商品。URM Ultra 用 DeviceProduct 这张表（dms_device_product）把"货道"和"商品"绑定：

java 复制代码

// 项目源码：设备商品（货道绑定）
@Entity
@Table(name = "dms_device_product")
public class DeviceProduct {
    private Long deviceId;     // 属于哪台柜子
    private Long productId;    // 绑哪个商品
    private String slotNo;     // 货道号，如 A01 / B02
    private int capacity;      // 容量（这格最多放几个）
    private int stock;         // 当前库存
    private BigDecimal price;  // 货道售价（可覆盖商品原价）
    private int enabled;       // 1启用 0停用
}

演示数据里，一台双门柜的货道大概长这样：

货道号	商品	容量	库存	启用
A01	可乐	10	8	1
A03	橙汁	10	3	1
B01	纸巾	10	1	1
B02	巧克力	10	2	1

注意 slotNo 和 cameraCount 的关系：4 个摄像头要覆盖这些货道的画面，识别时才能定位"用户从 A03 拿了橙汁"。货道是视觉识别结果的落点，也是扣库存的落点 ------第 02 篇 deductStock(deviceId, slotNo, qty) 扣的就是这里的 stock。

六、低库存：从硬件事实引出补货动机

DeviceProduct.stock 持续下降，降到阈值以下，就该补货了。后台 DeviceService.listLowStock(threshold) 干这事：

java 复制代码

// 项目源码：低库存过滤（默认阈值 5）
public List<DeviceProduct> listLowStock(int threshold) {
    return deviceProductRepository.findAll().stream()
        .filter(dp -> dp.getStock() != null && dp.getStock() <= threshold)
        .collect(Collectors.toList());
}

这里有个真实工程细节（新手必看）：当前实现是把全表捞出来在内存里过滤 ，不是 WHERE stock <= ?。演示数据小无所谓；真上生产，几万台柜子时这行 findAll 会撑爆内存，必须改成 SQL 条件查询。我在代码注释里也标了这点------Demo 和生产的差距，往往就藏在这种"能跑但不够好"的地方。

低库存列表，正是第 04、05 篇"无人车 + 机械臂补货"的触发源。你看，一台柜子的硬件建模，一路牵出了整条补货链路。

七、建设备的后台契约

运营怎么把一台新柜子录进系统？AdminDeviceController 暴露了对设备的增删改查，核心路径：

动作	路径	说明
列表	`GET /admin-api/device/list`	全部柜子
新增	`POST /admin-api/device/`	录入一台柜子（含门数/锁数/摄数）
货道	`GET /admin-api/device/{id}/products`	看这台的货道
绑货道	`POST /admin-api/device/{id}/products`	把商品塞进某货道
改库存	`PUT /admin-api/device/{id}/products/{slotNo}/stock`	上货后回写库存
低库存	`GET /admin-api/device/low-stock`	阈值默认 5

这些接口把"硬件建模"从数据库一路通到了运营界面。你录入 doorCount=2、cameraCount=4，后台就真知道这是台双门四摄柜。

八、一张图收尾：硬件 → 字段 → 业务

bash 复制代码

现实柜子（双门/2锁/4摄/4G）
      │ 建模
      ▼
Device 实体（deviceNo/doorCount/lockCount/cameraCount/network/...）
      │ 衍生
      ├── status+lastHeartbeat ──▶ 心跳在线判定
      ├── DeviceProduct(slotNo/capacity/stock) ──▶ 货道销售 + 识别落点
      └── stock<=threshold ──▶ 低库存 ──▶ 触发无人车/机械臂补货

把硬件事实变成软件字段，听起来朴素，却是物联网系统的地基。地基打歪，上面跑的车、臂、订单全得塌。

下一篇，我们离开柜子，去看把货运过来的那位------无人车，以及它在三端里当的"枢纽"角色。