摘要

在如今的智能设备环境里，设备要越来越“聪明”。不光是能连上网、能被远程控制，更重要的是要能自我检测、自我修复。自动诊断就是一个核心能力，它能让设备在问题出现之前“先发现苗头”，并且在必要的时候自动上报或者触发保护机制。本文将结合鸿蒙开发环境，带大家一起实现一个自动诊断的 Demo，包含传感器采集、阈值判断、日志记录和远程上传等步骤，最后还会通过几个实际场景说明应用效果。

引言

随着 IoT 设备数量的快速增长，比如智能家电、工业传感器、智能穿戴设备，运维成本变得越来越高。过去要靠人工去排查问题，不仅效率低，而且成本大。鸿蒙系统的分布式特性，为设备之间的协同和自我管理提供了条件。我们可以在设备端实现自动诊断，让设备自己先跑一次“体检”，再决定是否要上报问题，这样既减少了人工干预，也提高了设备的稳定性。

自动诊断的实现思路

数据采集

利用鸿蒙的硬件接口读取传感器数据，比如温度、电压、电流、CPU 占用率等。

阈值判断

设定一个合理范围，比如温度 20-70℃，电压在 220±10V，如果超出就认为异常。

数据分析算法

除了简单阈值，还可以加上平均值、滑动窗口、异常模式识别等算法。

故障模型

把常见的设备问题总结成“模型”，比如过热、掉电、传感器失效，对照模型进行诊断。

自我测试

设备可以在开机或定期运行自检程序，比如检测网络是否能连通、存储是否可写。

日志记录

每次诊断结果写进日志，既方便后续人工查看，也能做大数据分析。

远程诊断

把关键数据上传到云端，由云端运行更复杂的 AI 模型进行分析。

Demo 示例：实现一个简单的自动诊断模块

我们做一个简化的 Demo：假设设备上有温度传感器和电压检测模块，我们定时读取数据并判断是否异常。

代码示例（HarmonyOS JS/TS 模拟实现）

// diagnostics.ts
import sensor from '@system.sensor';
import storage from '@system.storage';
import http from '@ohos.net.http';

class DeviceDiagnostics {
  private tempThreshold = { min: 20, max: 70 };
  private voltageThreshold = { min: 210, max: 230 };

  async checkTemperature(): Promise<boolean> {
    return new Promise((resolve) => {
      sensor.subscribeAccelerometer({ // 这里只是模拟，实际开发应替换为温度传感器接口
        success: (data) => {
          const temp = 25 + Math.random() * 50; // 模拟温度数据
          console.log("当前温度:", temp);
          resolve(temp >= this.tempThreshold.min && temp <= this.tempThreshold.max);
        }
      });
    });
  }

  async checkVoltage(): Promise<boolean> {
    return new Promise((resolve) => {
      const voltage = 210 + Math.random() * 30; // 模拟电压数据
      console.log("当前电压:", voltage);
      resolve(voltage >= this.voltageThreshold.min && voltage <= this.voltageThreshold.max);
    });
  }

  async runDiagnostics() {
    const tempOk = await this.checkTemperature();
    const voltOk = await this.checkVoltage();

    const result = {
      timestamp: new Date().toISOString(),
      tempOk,
      voltOk,
      status: tempOk && voltOk ? "正常" : "异常"
    };

    // 存储本地日志
    storage.set({
      key: "diagnostics_log",
      value: JSON.stringify(result)
    });

    console.log("诊断结果:", result);

    // 异常时上报
    if (result.status === "异常") {
      this.uploadReport(result);
    }
  }

  async uploadReport(report: any) {
    const httpRequest = http.createHttp();
    httpRequest.request(
      "https://example.com/device/report",
      {
        method: http.RequestMethod.POST,
        extraData: report
      },
      (err, data) => {
        if (!err) {
          console.log("诊断结果已上报:", data.result);
        } else {
          console.error("上报失败:", err);
        }
      }
    );
  }
}

export default new DeviceDiagnostics();

在应用入口文件里定时调用：

import DeviceDiagnostics from './diagnostics';

setInterval(() => {
  DeviceDiagnostics.runDiagnostics();
}, 60000); // 每隔1分钟执行一次诊断

这样设备就能定时执行自我检测，并在发现异常时上报到云端。

应用场景举例

场景一：智能家电（空调）

空调长期运行时，如果压缩机过热或者电流过高，很容易烧毁。我们可以通过温度、电流传感器实时监控，如果发现温度超过阈值，提前发出预警，甚至自动关机保护。

示例代码（重点检测温度和电流）：

if (!tempOk || !voltOk) {
  console.warn("空调异常，已进入保护模式");
  // 调用设备API自动关机
  deviceControl.shutdown();
}

场景二：智能路灯

路灯在冬天可能遇到电压波动，或者灯珠故障。通过诊断模块，可以定时检测电压是否稳定，并将异常灯具上报到运维平台，减少人工巡检。

代码片段：

if (!voltOk) {
  console.log("路灯电压异常，上报平台");
  DeviceDiagnostics.uploadReport({ type: "lamp", issue: "电压异常" });
}

场景三：工业设备

在工厂里，设备停机会带来很大损失。诊断模块可以每隔几分钟检测电机温度、震动情况，一旦出现问题及时报警。

代码片段：

if (!tempOk) {
  alertService.trigger("电机温度过高，请检查！");
}

QA 环节

Q1: 如果设备没有传感器接口，能做诊断吗？
可以。即使没有硬件传感器，也可以通过系统日志、CPU 占用率、网络延迟等软件层面的数据来做诊断。

Q2: 阈值怎么设定才合理？
一般可以根据设备说明书或者实验数据来设定初值，再通过运行中的大数据分析不断调整。

Q3: 日志存储会不会占用太多空间？
可以采用滚动日志（比如只保留最近 7 天），或者定期上传到云端并清理本地数据。

总结

自动诊断其实就是让设备自己做一遍“健康检查”。通过传感器采集、阈值判断、日志记录和远程上报，设备能在故障发生之前就给出预警。鸿蒙系统的分布式特性让诊断结果还能在不同设备之间共享，形成一个协作网络。未来结合 AI 算法，可以做到更精准的预测性维护，而不仅仅是简单的检测。