工業物聯網樞紐

工廠設備監控與資料整合中樞！

隨著工廠自動化程度提升，設備種類與數量持續的增加，不同設備、通訊方式與資料格式的整合，成為現場系統建置與維護上的一大挑戰。缺乏統一的管理核心，往往導致系統耦合度高、擴充困難，增加後續維運成本。

本專案以「可擴充的設備驅動架構」為核心，打造一個工業物聯網樞紐，集中管理設備狀態、運行紀錄與即時資料。在此架構下，新增或調整設備僅需實作對應的驅動模組，即可無縫整合至現有系統，使整體平台能隨著設備種類與工廠需求的變化持續擴充。

🎨 功能特色

• 設備監控總覽：統一掌握工廠內多種設備的狀態、運行紀錄與即時資料，提供完整的監控視圖。
• 可擴充驅動架構：設備通訊邏輯以模組化驅動實作，新增或調整設備僅需擴充對應驅動，無需修改核心系統。
• 多設備、多協議支援：整合不同通訊協議與設備類型，靈活應對工廠需求。

🔗 數據來源

• 通訊協議支援：支援 Modbus、OPC UA、MQTT 等多種通用工業協議。
• 專用SDK整合：整合 Focas（Fanuc CNC）、FCSB1224W000（Mitsubishi CNC）、MML（Makino CNC）等多種專用 SDK。
• 外部系統接入：可接入 MES、ERP 或其他工廠資訊系統，擴展資料來源與管理能力。

🛠 核心技術

• 語言框架：基於 C#、.NET 8、WPF，採 MVVM 架構設計。
• 依賴注入與服務管理：使用 Microsoft.Extensions.DependencyInjection 與 Microsoft.Extensions.Hosting 管理服務生命週期與模組化驅動架構。
• 設定管理與持久化：使用 Newtonsoft.Json 進行資料序列化與設定存取。
• 資料管理與持久化：使用 Microsoft.Data.Sqlite 儲存歷史運行紀錄。
• 通知區圖示與操作：使用 Hardcodet.NotifyIcon.Wpf 建立通知區圖示及右鍵選單，提供快捷操作。

🧩 擴充驅動指南

1. 在 IIoTHub.Infrastructure 專案的 Drivers 資料夾建立新驅動類別。

2. 根據設備類型實作對應介面：

   • 機台驅動：實作 IMachineDriver
   • 料庫驅動：實作 IMagazineDriver
   • 機械手臂驅動：實作 IRobotDriver

3. 驅動連線設定

   • 使用 [ConnectionSetting] 屬性標記驅動中的連線相關屬性，這些屬性會在系統 UI 顯示給使用者設定。
   • 範例：

     [ConnectionSetting("設置一", "測試顯示用，無需設置", "-")]
     public string ConnectionSettingTest1 { get; set; }

   • 參數說明：
     1. 第一個字串：顯示名稱
     2. 第二個字串：說明文字
     3. 第三個字串：預設值

4. 驅動變數設定

   • 使用 [VariableSettingAttribute] 標記驅動中可調整的運行參數，讓使用者可以在系統 UI 中修改。
   • 範例：

     [VariableSettingAttribute("快照變更間隔", "單位: 秒", "60")]
     public int SnapshotChangeInterval { get; set; } = 60;

   • 參數說明：
     1. 第一個字串：參數名稱
     2. 第二個字串：說明文字
     3. 第三個字串：預設值

5. 範例驅動（DemoDriver)

   public class DemoDriver : IMachineDriver
   {
       public string DisplayName => "DEMO 專用驅動器";
   
       [ConnectionSetting("設置一", "測試顯示用，無需設置", "-")]
       public string ConnectionSettingTest1 { get; set; }
   
       [VariableSettingAttribute("快照變更間隔", "單位: 秒", "60")]
       public int SnapshotChangeInterval { get; set; } = 60;
   
       private readonly Random _random = new();
       private readonly Dictionary<Guid, DeviceRunStatus> _currentStatus = new();
       private readonly Dictionary<Guid, DateTime> _lastUpdate = new();
   
       public DeviceSnapshot GetSnapshot(DeviceSetting deviceSetting)
       {
           var variableSetting = deviceSetting.DriverSetting.VariableSettings
                                     .FirstOrDefault(v => v.Key == nameof(SnapshotChangeInterval));
           var interval = int.TryParse(variableSetting?.Value, out int parsed) ? parsed : SnapshotChangeInterval;
           var now = DateTime.Now;
   
           if (!_lastUpdate.ContainsKey(deviceSetting.Id))
           {
               _lastUpdate[deviceSetting.Id] = now;
               _currentStatus[deviceSetting.Id] = RandomStatus();
           }
           else if ((now - _lastUpdate[deviceSetting.Id]).TotalSeconds >= interval)
           {
               _currentStatus[deviceSetting.Id] = RandomStatus();
               _lastUpdate[deviceSetting.Id] = now;
           }
   
           var status = _currentStatus[deviceSetting.Id];
           return new DeviceSnapshot
           {
               DeviceId = deviceSetting.Id,
               RunStatus = status
           };
       }
   
       private DeviceRunStatus RandomStatus()
       {
           var values = Enum.GetValues(typeof(DeviceRunStatus));
           return (DeviceRunStatus)values.GetValue(_random.Next(values.Length));
       }
   }
   

🖥️ 操作演示

Clipchamp.mp4

📜 授權條款

本專案採用 MIT 授權條款。歡迎自由使用、修改與分享！