以下是一套基于Java的无人共享宠物洗澡物联网系统源码方案的核心架构、功能实现及关键代码示例：
一、技术架构
系统采用四层分布式架构，包括用户端、API网关、业务微服务层、支撑中间件层和设备边缘层。
- 用户端：支持微信小程序、H5网页、管理后台等多端应用。
- API网关：负责请求路由、流量控制和安全认证。
- 业务微服务层：包括用户服务、订单服务、设备服务、AI服务、支付服务等独立模块。
- 支撑中间件层：采用Redis缓存、RocketMQ消息队列、Nacos配置中心、Elasticsearch搜索等技术。
- 设备边缘层：集成智能洗澡舱、温湿度传感器、AI摄像头、自动烘干机等硬件设备。
二、核心功能实现
LBS定位匹配：
- 基于Redis GEO查询3公里内空闲设备。
- 结合贪心算法按距离+评分排序，响应时间从30分钟缩短至2分钟。
动态定价引擎：
- 高峰时段（如18:00-22:00）价格上浮30%，周末溢价20%，会员享8折优惠。
预约冲突检测：
- 采用Redisson分布式锁防止设备超卖。
- 订单创建时校验设备状态锁。
MQTT通信协议：
- 实现设备指令双向传输，延迟<200ms。
- Java服务端订阅设备主题（如
/device/bath/status），实时接收水温、风速、门锁状态等数据，并下发控制指令（如调节水温至38℃）。
AI情绪识别：
- 部署TensorFlow Lite模型在边缘计算节点，实时分析宠物表情与动作。
- 焦虑检测（频繁抖毛）时自动调节水温至28℃并播放α波音乐。
- 皮肤异常检测（红肿/脱毛）时立即暂停服务并推送健康预警。
- 模型更新机制：通过OTA空中升级实现每周模型迭代。
实时视频流：
- 集成WebRTC技术实现洗宠过程直播，延迟<500ms。
语音交互：
- 通过科大讯飞API实现语音指令控制（如“开始洗澡”“调节水温”）。
传感器监控：
- 实时监测沐浴露、毛巾库存，低库存时自动触发补货提醒。
- 供应链对接：通过ERP接口实现与供应商系统自动补货，支持一键采购。
三、关键代码示例
- 设备状态同步服务：
java
@Service public class DeviceStatusService { @Autowired private MqttGateway mqttGateway; public void adjustWaterTemp(Long deviceId, int targetTemp) { String topic = "/device/bath/" + deviceId + "/control"; ControlCommand command = new ControlCommand(targetTemp, 38); // 水温目标值+风速 mqttGateway.send(topic, command); } }- AI情绪识别服务：
java
public class EmotionRecognitionService { public EmotionResult recognize(PetImage image) { // 调用TensorFlow Lite模型进行推理 EmotionModel model = EmotionModel.newInstance(); Tensor<Float> input = TensorImage.fromImage(image); EmotionResult result = model.process(input); model.close(); // 根据结果触发控制策略 if (result.isAnxious()) { adjustEnvironment(28, 50); // 调节水温28℃+风速50% } return result; } private void adjustEnvironment(int temperature, int windSpeed) { // 发送控制指令至设备 // ... } }四、安全与运维
数据加密：敏感字段采用SM4国密算法加密存储，传输层使用TLS 1.3。
设备认证：MQTT连接采用双向TLS认证，设备ID绑定数字证书。
风控引擎：监控异常行为（如频繁取消预约、设备高频故障），触发预警并限制权限。
部署与运维：
- Docker镜像：基于OpenJDK 17构建轻量级镜像。
- Kubernetes编排：实现自动扩缩容，支持高峰期弹性扩容。
- Prometheus+Grafana：监控系统关键指标（API响应时间、设备连接数、订单成功率）。
- ELK日志分析：集中管理系统日志，支持安全审计与故障排查。
