功能模块
<b>一、终端接入层(感知层)</b>
硬件终端类型
RFID无源耳标:身份识别、转群、出栏、屠宰溯源。本身不主动上报数据,通过扫码读取ID获取相关数据
蓝牙耳标:ID,测温,计步,活动量,适合圈养搭配本地网关采集数据。
NB-IoT智能耳标:ID,直连蜂窝网,适合散养基础监测。直接走运营商基站,远距离上传,不需要本地网关
Cat.1智能项圈:北斗+GPS双模定位,附带反刍,活动量、采食、躺卧 / 站立统计,防拆告警
Lora耳标:牛只 ID + 体温 + 活动量(计步),类似 NB 耳标。远距离传输,大规模牧场部署。配合Lora网关上传数据
地磅: 自动称重
圈舍环境传感器:温湿度、氨气、空气质量
AI摄像头:行为识别、点数、采食监控
终端关键技术
防拆检测:设备拆卸/破坏自动告警,防牲畜掉包
低功耗设计:延长设备使用寿命
多协议兼容:NB-IoT / Cat.1 / 蓝牙 / RFID / Lora
终端预处理:过滤脏数据,减少无效上报
网络通道
运营商物联网专网(SIM卡管理)
网关汇聚:蓝牙设备集中转发上报
<b>二、基础能力层(物联网平台底座)</b>
设备管理:注册激活、状态监控、远程配置、固件升级、设备全生命周期管理
协议解析:多终端报文解码,原始报文转为结构化业务数据
数据存储
时序数据库:存储体温、定位、温度、湿度、空气质量等高频时序数据
关系型数据库:牲畜档案、农户、机构、业务台账等核心数据
对象存储:牲畜照片、档案附件等
规则引擎&告警计算
体温 、饮食 、反刍、长时间静止 → 健康预警
活动量+日龄 → 发情告警
定位越界电子围栏 → 位置告警
低电量、设备离线,传感器故障告警 → 设备风险告警
数据清洗:过滤跳变异常数据,保障数据可信
AI摄像头:牛只识别,体态评估,健康分析
<b>三、应用服务层</b>
农户端:微信小程序
牲畜档案查询
消息告警推送(健康/发情/越界)
电子围栏、牲畜位置查看
繁育台账:配种、妊娠、产犊记录
监控视频管理
环境信息监控
牧场运维端:Web管理后台
硬件绑定、设备状态监控,实时数据查看
摄像头
耳标
项圈
溯源管理
从出生→免疫→饲喂→转群→疫病告警→出栏→屠宰,全链路留痕
牲畜全生命周期档案
发情管理
产犊管理
喂养管理
妊娠管理
配种管理
冻精管理
防疫管理
牧场、圈舍管理
告警事件处理中心
告警分级、降噪、告警工单闭环、多渠道推送
数据可视化
地图点位、趋势曲线、自定义统计看板、异步报表导出
金融监管模块(银行/保险)
活体抵押物电子档案
牲畜价值评估
市价法 + 成本法 + 收益法组合模型
牲畜存活状态、设备在线监控
风控报表,辅助贷款、保险理赔
全操作日志留痕,取证审计
政企端:可视化大屏+领导驾驶舱
地图可视化牲畜分布
养殖、疫病多维度统计分析
省-市-县多级数据联动
牲畜溯源服务
牲畜出生-防疫-饲喂-出栏电子档案存证
可扩展对接屠宰、流通环节,全链条溯源
<b>四、接口与数据安全技术</b>
北向开放接口
RESTFUL标准化接口
租户数据隔离,独立权限
Token鉴权、完整访问日志
安全保障体系
传输链路加密
多角色分级权限管控
支持属地化部署,满足政务要求
关键操作日志审计留存
平台技术栈
<b>一、架构总览</b>
架构模式:前后端分离 + Java微服务
后端语言:Java21
微服务生态:SpringCloudAlibaba + SpringBoot
业务范围:牲畜溯源、健康监测、活体资产估值、银行贷款风控
<b>二、接入层</b>
Nginx静态资源反向代理
前端Vue项目静态资源托管
负载均衡、静态缓存、压缩优化
静态资源防盗链、SSL证书配置
Spring Cloud Gateway网关
统一后端接口入口、路由转发
鉴权校验、限流、跨域
Web/移动端/第三方接口路由
MQTT物联网接入网关
接收各类耳标、Cat.1项圈、LoRa网关报文
设备身份校验、报文清洗
消息投递RocketMQ解耦
<b>三、前端应用层【新增】</b>
基础框架:Vue3 + Vite + TypeScript
UI组件库:Element Plus
地图能力
地图SDK:高德/百度地图
功能:牧场点位、牛只实时轨迹、电子围栏绘制、设备网关分布展示
可视化图表:ECharts
体温曲线、反刍趋势、告警统计、数据大屏
工程配套
Pinia全局状态管理
Axios请求封装
路由权限控制
打包部署:Nginx托管
前端项目分类
牧场Web管理后台
银行金融风控专属页面
大屏可视化看板
移动端H5页面
<b>四、微服务业务层</b>
基础中心服务
用户权限中心 user-service:用户/角色、多租户、数据权限、审计日志
设备管理 device-service:全品类设备台账、在线状态、设备告警、远程配置
消息解析 iot-parser-service:插件化协议解析、原始数据结构化
牲畜核心业务服务
牛只档案 cattle-service:一牛一档、全生命周期溯源、RFID绑定、溯源二维码
健康监测 health-service:体征指标计算、疫病/发情预警、告警工单闭环
定位电子围栏 location-service:轨迹存储、电子围栏、越界告警、地图可视化
金融监管服务
活体资产评估 asset-valuation-service:多模型估值、动态重估、减值告警、估值报告
活体抵押贷款 loan-service:贷前确权授信、贷中资产锁定、贷后银行风控、解押管理
公共支撑服务
报表服务 report-service:异步报表、大屏聚合、Excel/PDF导出
消息推送 message-service:站内信、小程序、短信、微信告警推送
文件服务 file-service:档案图片、合同、评估报告存储
<b>五、数据层</b>
PostgreSQL:业务主库(档案、用户、贷款、告警工单)
InfluxDB:时序数据库(体温、活动量、反刍、定位,冷热分离)
Redis:热点缓存、Token、分布式锁、设备在线状态
Elasticsearch:溯源记录、告警日志全文检索
RocketMQ:异步消息、事件解耦、流量削峰
<b>六、运维监控层</b>
Nacos:服务注册发现、统一配置中心
Sentinel:熔断、降级、限流保护
SkyWalking:分布式链路追踪
Prometheus+Grafana:指标监控、可视化大盘
Docker + K8s:容器化部署、弹性扩缩容
<b>七、核心难点&解决方案</b>
海量时序数据压力:InfluxDB + 冷热分离、历史降采样。分时段压缩
多设备协议杂乱:插件化协议解析,新增设备不改动主流程
设备上报流量波动:RocketMQ削峰、网关限流、Sentinel熔断
多租户隔离:行级数据权限,网关+微服务双层鉴权
估值计算量大:异步定时批量计算,结果缓存
分布式事务:业务最终一致性,全操作日志审计留痕
前端大数据渲染:图表懒加载、接口分页、数据聚合压缩
八、AI智能能力模块【可选】
定位:独立推理服务,不侵入Java核心业务
AI技术栈
Python3.11 模型开发
Pytorch2.4.x 时序模型训练
Scikit-learn1.3.x 特征工程、数据降噪
ONNX Runtime1.19.x 模型推理引擎
FastAPI0.104.x 推理接口服务
OpenCV4.9.x(可选)图像识别,牛群计数
业务能力
疫病风险预测模型:基于体温/反刍/活动量时序数据
发情预判模型:行为时序特征识别
传感器数据降噪模型:过滤无效异常告警
视频AI牛只清点(圈舍摄像头)
与微服务集成方式
health-service 通过HTTP/gRPC调用AI推理服务
模型文件存放文件服务file-service
模型版本管理,灰度更新模型