遥测数据实时监控与录制系统 · 实战

📚 共计 30 章节

遥测系统概述

什么是遥测数据、遥测系统的组成、典型应用场景（无人机、工业物联网、卫星）

数据采集基础

传感器类型与选型、模拟信号与数字信号、采样定理与量化

传感器采样

通信协议入门

串口通信（UART）、I2C、SPI协议原理与对比

网络传输协议

TCP/IP协议栈、UDP与TCP的选择、MQTT协议入门

Python环境搭建

Python安装、虚拟环境配置、必备库安装（pyserial, socket, paho-mqtt）

串口数据读取实战

使用pyserial读取传感器数据、数据解析与校验

网络Socket编程

Python Socket编程基础、TCP服务端/客户端实现

MQTT通信实战

搭建Mosquitto Broker、Python客户端订阅与发布

多线程与异步IO

threading模块、asyncio基础、处理并发数据流

数据缓存与队列

queue模块、环形缓冲区设计、防止数据丢失

实时数据可视化

Matplotlib动态绘图、实时曲线更新

可视化Matplotlib

Web仪表盘基础

Flask框架入门、WebSocket实时推送

Plotly Dash仪表盘

交互式仪表盘搭建、组件布局与回调

数据存储方案

CSV文件存储、SQLite数据库、时序数据库InfluxDB简介

文件录制与回放

数据录制格式设计、二进制录制、回放模拟器

数据库录制实战

使用SQLite存储遥测数据、查询与导出

数据压缩与归档

gzip压缩、分片存储、数据生命周期管理

异常检测基础

阈值检测、滑动窗口统计、简单报警机制

状态机设计

有限状态机原理、遥测状态转换、状态记录

状态机设计

日志系统设计

logging模块、日志分级、日志轮转

YAML/JSON配置文件、热加载配置、多环境配置

系统监控与自检

心跳检测、看门狗机制、系统健康检查

监控看门狗

安全与认证

TLS/SSL加密、Token认证、数据完整性校验

异步写入、批量处理、内存池管理

分布式采集架构

多节点采集、数据汇聚、负载均衡思路

分布式架构

边缘计算与云边协同

边缘节点预处理、云端存储与分析

完整项目实战（一）

需求分析、系统架构设计、模块划分

完整项目实战（二）

编码实现采集层、传输层、存储层

完整项目实战（三）

仪表盘开发、报警集成、录制回放

仪表盘报警

项目部署与运维

Docker容器化、Supervisor进程管理、监控告警