WCS (Warehouse Control System) — 物流仓储行业设备调度与监控上位机。
接收 WMS 下发的任务指令，调度底层自动化设备（堆垛机、AGV、输送线、分拣机），提供实时监控、报警管理和数据分析。
WMS / ERP
│ REST API / MQ
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│ Logistics HMI (本系统) │
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│ │ 通信层 │ │ 数据平台 │ │ 核心业务 │ │
│ │ Modbus │ │ Postgres │ │ 任务调度 │ │
│ │ S7 │ │ Redis │ │ 设备状态机 │ │
│ │ OPC UA │ │ TDengine │ │ 报警管理 │ │
│ │ MQTT │ │ SQLite │ │ 权限审计 │ │
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│ │ UI (Avalonia Desktop) │ │
│ │ 仪表盘 · 实时监控 · 配置 · 诊断 │ │
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PLC / 自动化设备 (堆垛机 · AGV · 输送线 · 传感器)
四层架构：
| 层 | 项目 | 职责 |
|---|---|---|
| 领域层 | App.Core |
实体、值对象、接口定义、枚举、领域事件 |
| 基础设施 | App.Infrastructure |
通信驱动、数据持久化、缓存、消息队列 |
| 表示层 | App.UI |
Avalonia 桌面 UI、MVVM 视图模型 |
| 启动层 | App.Host |
DI 容器组合根、配置加载、进程生命周期 |
| 分类 | 技术 | 版本 |
|---|---|---|
| 运行时 | .NET | 9.0 (开发) / NativeAOT (发布) |
| 桌面 UI | Avalonia | 12.0.4 |
| MVVM | CommunityToolkit.Mvvm | 8.4.2 |
| DI | Microsoft.Extensions.DependencyInjection | 10.0 |
| 日志 | Serilog (文件 + 控制台) | 4.3.1 |
| 2D 图形 | SkiaSharp | 4.x |
| 图表 | LiveChartsCore | 2.x |
| 协议 | 库 | 状态 |
|---|---|---|
| Modbus TCP | 裸 TCP 实现 (功能码 01-10) | ✅ 完成 |
| Modbus RTU | System.IO.Ports + 自研 CRC16 | ✅ 完成 |
| Siemens S7 | S7netplus | ✅ 完成 |
| OPC UA | OPCFoundation.NetStandard | ✅ 完成 |
| MQTT 5.0 | MQTTnet | ✅ 完成 |
| 数据库 | 用途 |
|---|---|
| PostgreSQL | 业务数据主库 (任务/配置/审计) |
| Redis | 实时状态缓存 + 分布式锁 |
| TDengine | 时序数据 (设备运行指标) |
| SQLite | 离线缓冲 + 断点续传 |
LogisticsHMI/
├── src/
│ ├── App.Core/ # 领域模型与接口
│ │ ├── Models/ # DriverConfig, Result, CRC16, 消息模型
│ │ ├── Enums/ # ConnectionState, DeviceHealth, TaskStatus
│ │ ├── Interfaces/ # IDeviceDriver, IDeviceConnectionPool, IHeartbeatService
│ │ └── Events/ # ConnectionStateChangedEventArgs
│ ├── App.Infrastructure/ # 基础设施实现
│ │ ├── Drivers/ # ModbusTcp, ModbusRtu, S7, OpcUa, Mqtt
│ │ ├── Logging/ # Serilog 三路 Sink 配置
│ │ ├── ConnectionPoolManager.cs
│ │ ├── HeartbeatService.cs
│ │ └── ConfigurationService.cs
│ ├── App.UI/ # Avalonia 桌面 UI
│ │ ├── Views/ # ShellView, HomeView, MonitorView, SettingsView
│ │ ├── ViewModels/ # 对应 ViewModel + StatusBarViewModel
│ │ ├── Controls/ # NotificationBadge, PageContainer, StatusBar
│ │ ├── Services/ # NavigationService, DialogService, ThemeService
│ │ ├── Styles/ # 工业蓝 / 暗黑 / 高对比度 三套主题
│ │ └── Converters/ # GreaterThanZeroConverter, StringNotEmptyConverter
│ └── App.Host/ # 启动入口
│ ├── Program.cs # SingleInstanceGuard → DI → Avalonia
│ ├── ServiceCollectionExtensions.cs
│ └── appsettings.json
├── tests/
│ ├── App.Core.Tests/ # 领域层单元测试 (18 项)
│ └── App.Infrastructure.Tests/ # 基础设施测试 (199 项)
├── docs/
│ ├── 实施计划.md # 64 项任务拆分
│ ├── PROGRESS.md # 任务进度追踪
│ └── AGENTS.md # AI 代理上下文指南
└── README.md # ← 你在这里
- .NET 9.0 SDK
- 推荐 IDE：JetBrains Rider / Visual Studio 2022+
git clone https://github.com/skybuleli/LogisticsHMI.git
cd LogisticsHMI
# 还原依赖
dotnet restore
# 开发模式运行 (JIT)
dotnet run --project src/App.Host
# NativeAOT 发布
dotnet publish src/App.Host -c Release -r win-x64 -p:PublishAot=true# 全量测试
dotnet test
# 按协议过滤
dotnet test --filter "FullyQualifiedName~ModbusProtocol"
dotnet test --filter "FullyQualifiedName~HeartbeatService"
dotnet test --filter "FullyQualifiedName~S7Driver"配置文件 src/App.Host/appsettings.json：
{
"ConnectionPool": {
"MaxConcurrentConnections": 10,
"HealthCheckIntervalMs": 30000
},
"Heartbeat": {
"IntervalMs": 10000,
"MissedThreshold": 3
},
"Devices": [
{
"DeviceId": "modbus-plc-1",
"DriverType": "ModbusTCP",
"Host": "192.168.1.100",
"Port": 502,
"SlaveAddress": 1
}
]
}支持的 DriverType：ModbusTCP、ModbusRTU、S7、OPCUA、MQTT。
| Phase | 内容 | 完成率 |
|---|---|---|
| P0 | 项目规划 | 100% |
| P1 | 基础框架 (MVVM/DI/导航/主题/日志/配置) | 100% |
| P2 | 通信层 (驱动/连接池/心跳) | 72.7% |
| P3 | 数据平台 | 0% |
| P4 | 核心业务 (任务调度/报警/报表) | 0% |
| P5 | 系统集成 (API/WebSocket/WMS 对接) | 0% |
| P6 | 增强功能 (3D 孪生/ONNX) | 按需 |
| P7 | 测试发布 (贯穿全程) | 进行中 |
详细进度 →
docs/PROGRESS.md实施计划 →docs/实施计划.md
所有通信驱动实现统一的 IDeviceDriver 接口：
ValueTask<Result> ConnectAsync(CancellationToken ct);
ValueTask<Result<byte[]>> ReadAsync(string address, ushort length, CancellationToken ct);
ValueTask<Result> WriteAsync(string address, byte[] data, CancellationToken ct);
ValueTask<IDisposable> SubscribeAsync(string address, Action<byte[]> callback, CancellationToken ct);通过 IDeviceDriverFactory 按 DriverType 字符串路由到具体驱动，由 IDeviceConnectionPool 统一管理生命周期。
IHeartbeatService 提供三级事件：
- HeartbeatTick — 每周期全局通知（含所有设备状态快照）
- HeartbeatMissed — 设备连续 N 次心跳丢失时触发（阈值可配）
- HeartbeatRecovered — 丢失设备重新在线时触发
所有事件按设备粒度隔离，互不影响。
函数式 Result / Result<T> 贯穿所有驱动操作，避免异常流。上层通过 ViewModelBase.ExecuteBusyAsync 统一处理异常边界。
| ADR | 决策 | 理由 |
|---|---|---|
| 001 | 四层单体架构 | 上位机垂直集成度高，微服务得不偿失 |
| 002 | Wolverine 而非 MediatR | MIT 许可永久免费，内置消息总线+重试 |
| 003 | SkiaSharp 2D 绘制 | v4 新增可变字体/Metal/Vulkan GPU 后端 |
| 004 | TDengine 时序存储 | 写入性能和压缩率 10-20x领先 |
| 006 | NativeAOT 发布 | 冷启动 <2s，内存降 30-50% |
MIT