# Part 5: 数据存储设计

> **文档定位**：详细阐述平台的混合存储架构，明确不同类型数据的存储选型、模型设计及数据流转策略。

## 5.1 存储选型策略

AIoT 平台的数据呈现出明显的**冷热分层**与**结构差异**，因此采用“一主多从、动静分离”的混合存储策略。

| 数据类型 | 典型特征 | 选型方案 | 选型理由 |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| **业务元数据** | 强事务一致性、关联查询多、数据量中等 | **MySQL 8.0** | 关系型数据库事实标准，生态成熟，支持复杂事务。 |
| **设备遥测数据** | 数据量极巨大、写多读少、时序性强、无需事务 | **TDengine 3.0** | 专为物联网设计的时序数据库，写入性能是传统 DB 的 10 倍以上，支持超级表聚合查询。 |
| **热点/缓存数据** | 读多写多、对延迟极度敏感 (ms级) | **Redis 7.0** | 内存数据库，用于缓存设备在线状态、Token、分布式锁。 |
| **非结构化数据** | 图片、视频片段、Excel 报表 | **MinIO** | S3 兼容的对象存储，支持分布式部署与纠删码容错。 |

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## 5.2 关系型数据库设计 (MySQL)

核心业务数据存储于 MySQL，采用 `aiot_platform` 库（逻辑上可拆分）。

### 5.2.1 核心 ER 关系图
*   **多租户模型**：`system_tenant` (租户) 1:N `system_users` (用户) / `iot_device` (设备)。
*   **业务闭环**：`iot_device` (设备) 1:N `iot_device_event` (告警) 1:1 `ops_work_order` (工单)。

### 5.2.2 关键表结构说明

#### 1. 设备表 (`iot_device`)
设备的“户口本”，存储设备的静态属性与认证信息。

| 字段名 | 类型 | 说明 | 备注 |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| `id` | BIGINT | 设备主键 | 分布式 ID |
| `product_id` | BIGINT | 产品ID | 关联产品物模型 |
| `device_name` | VARCHAR | 设备编码 | 唯一标识（如 IMEI、SN） |
| `auth_type` | VARCHAR | 认证方式 | Secret / Certificate / None |
| `device_secret` | VARCHAR | 设备密钥 | 一机一密模式下使用 |
| `status` | TINYINT | 启用状态 | 0-禁用，1-启用 |
| `tenant_id` | BIGINT | 租户ID | 多租户隔离键 |

#### 2. 工单表 (`ops_work_order`)
业务运营的核心载体，与 Flowable 流程实例绑定。

| 字段名 | 类型 | 说明 | 备注 |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| `id` | BIGINT | 工单主键 | |
| `work_order_no` | VARCHAR | 工单编号 | 业务唯一，带日期前缀 |
| `type` | VARCHAR | 工单类型 | REPAIR(维修), CLEAN(保洁), PATROL(巡逻) |
| `priority` | INT | 优先级 | 1-低, 2-中, 3-高 |
| `status` | VARCHAR | 状态 | PENDING, PROCESSING, FINISHED |
| `process_instance_id`| VARCHAR | 流程实例ID | 关联 Flowable 流程 |
| `device_id` | BIGINT | 关联设备 | 可为空（非设备类工单） |

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## 5.3 时序数据库设计 (TDengine)

用于存储海量的设备上报消息与日志，采用 **“超级表 (Super Table)”** 设计模式。

### 5.3.1 模型设计思路
*   **一个超级表**：定义同一类数据（如“设备消息”）的通用 Schema。
*   **一个设备一张子表**：每个设备对应超级表下的一个子表，子表名通常为 `d_{deviceId}`。
*   **标签 (Tags)**：将设备的元数据（`device_id`, `product_id`, `tenant_id`）作为 Tag，便于按维度聚合查询（例如：查询某租户下所有设备的平均温度）。

### 5.3.2 消息超级表 (`iot_device_message`)
存储所有从 Gateway 流入的原始消息及解析后的 Payload。

**Schema 定义 (Fields):**
| 字段名 | 类型 | 说明 |
| :--- | :--- | :--- |
| `ts` | TIMESTAMP | 消息上报时间（主键） |
| `method` | NCHAR(64) | 消息类型 (jt808.loc.report) |
| `params` | JSON | 消息体（JSON 格式存储） |
| `code` | INT | 响应码 |
| `data` | JSON | 响应数据 |

**Tags 定义:**
| 标签名 | 类型 | 说明 |
| :--- | :--- | :--- |
| `device_id` | BIGINT | 设备 ID |
| `product_id` | BIGINT | 产品 ID |
| `tenant_id` | BIGINT | 租户 ID |

**建表语句示例:**
```sql
CREATE STABLE iot_device_message (
    ts TIMESTAMP, 
    method NCHAR(64), 
    params JSON, 
    code INT
) TAGS (
    device_id BIGINT, 
    product_id BIGINT, 
    tenant_id BIGINT
);
```

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## 5.4 缓存设计 (Redis)

### 5.4.1 Key 命名规范
遵循 `模块:业务:ID` 的格式，例如 `iot:device:online:1001`。

### 5.4.2 核心缓存场景
1.  **设备在线状态**
    *   **Key**: `iot:device:online:{deviceId}`
    *   **Value**: String ("ONLINE" / "OFFLINE")
    *   **TTL**: 动态续期（心跳间隔 * 1.5）
2.  **鉴权 Token**
    *   **Key**: `iot:auth:{token}`
    *   **Value**: DeviceDetail JSON
    *   **TTL**: 2 小时
3.  **防重锁**
    *   **Key**: `lock:device:cmd:{deviceId}:{cmdId}`
    *   **Value**: Timestamp
    *   **TTL**: 5 秒（防止指令短时重复下发）

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## 5.5 数据归档与清理
*   **MySQL**: 业务数据原则上**永久存储**。对于极早期（3年以上）的历史工单，可迁移至历史库。
*   **TDengine**: 利用其 TTL 特性，配置数据保留策略（例如保留 180 天）。
    ```sql
    ALTER DATABASE aiot_db KEEP 180;
    ```