设备模拟器

无需真实硬件即可进行端到端开发调试。模拟器通过 MQTT 创建虚拟设备，自动完成注册认证、周期性数据上报、指令响应，与真实设备行为完全一致。

源代码位于 yunstack-backend/tools/device-simulator/。

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快速开始

cd yunstack-backend/tools/device-simulator
pnpm install
pnpm start

默认启动 1 个四路继电器 + 1 个环境传感器，连接 mqtt://localhost:1883，每 5 秒上报一次数据。

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命令参数

参数	简写	默认值	说明
--broker	-b	mqtt://localhost:1883	EMQX MQTT Broker 地址
--type	-t	both	设备类型：relay / sensor / both
--productKey	-p	p_relay_4ch	产品标识（sensor 类型自动切换为 p_env_sensor）
--count	-n	1	每种类型启动的设备数量
--interval	-i	5	数据上报间隔（秒）

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使用场景

启动单个继电器

pnpm run relay -- -n 1 -i 3

启动 1 个四路继电器模拟器，每 3 秒上报一次（继电器会随机切换状态）。

启动多个环境传感器

pnpm run sensor -- -n 3 -i 10

启动 3 个环境传感器，每 10 秒上报一次（温湿度/气压/光照/CO₂ 模拟真实波动）。

指定 Broker 地址

pnpm start -- -b mqtt://192.168.1.100:1883 -n 2

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工作原理

设备身份

每个虚拟设备拥有随机生成的凭证：

凭证	生成方式
ClientId	随机 12 位十六进制 MAC 地址
Username (ProductKey)	命令行指定或默认
Password (DeviceSecret)	UUID v4 随机生成

设备生命周期

启动 → MQTT CONNECT（预置凭证）
     → 设备使用预置凭证连接 EMQX，EMQX 直连 PostgreSQL 认证
     → 收到 config/set（平台分配逻辑 ID）
     → 回复 config/set_reply 确认
     → 周期性上报属性（property/post）
     → 监听并响应控制指令（property/set → set_reply）

数据模拟策略

四路继电器 (relay)：芯片温度在 30~70°C 漂移，继电器状态每 3~13 次上报随机翻转一个通道。

环境传感器 (sensor)：各参数在合理范围内模拟真实波动——温度 ±0.3°C、湿度 ±2%、气压 ±1hPa、CO₂ 缓慢漂移、光照偏下行波动。

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与真实设备的区别

维度	真实设备	模拟器
数据来源	物理传感器	软件生成，模拟波动
连接方式	WiFi / 串口	直连 MQTT Broker
配网	BLE / SoftAP	无需配网
固件更新	OTA	无需
适用场景	生产环境	开发/测试/演示

模拟器覆盖了 MQTT 协议层的完整交互（认证→注册→上报→控制），前后端开发者无需依赖硬件即可端到端验证整个数据链路。

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典型开发流程

1. 启动基础服务：docker compose up -d（EMQX + PostgreSQL + Redis + InfluxDB）
2. 启动后端：cd yunstack-backend && pnpm start:dev
3. 启动模拟器：cd tools/device-simulator && pnpm start
4. 后端自动注册设备，模拟器开始上报数据
5. 打开 Web 后台 / 小程序查看实时数据和控制设备
6. 使用 MQTTX 手动发布指令验证设备响应

整个过程无需任何物理硬件。