Реалізація моніторингу статусу IoT-пристроїв у реальному часі

Моніторинг статусу IoT-пристроїв у реальному часі у мобільному додатку

Користувач відкриває список пристроїв та бачить актуальний статус кожного — онлайн, офлайн, помилка живлення, низький заряд. Не «статус 5 хвилин тому», а зараз. Технічно це завдання двостороннього realtime-з'єднання з правильним управлінням lifecycle на мобільному пристрої.

Транспорти для realtime статусу

MQTT з LWT (Last Will Testament). Пристрій при підключенні до брокера реєструє LWT-повідомлення: якщо з'єднання розірветься без явного disconnect, брокер публікує {"online": false} у топік devices/{id}/status. Мобільний додаток підписується на devices/+/status та оновлює UI при отриманні.

Це найкращий паттерн для IoT: виявлення офлайну відбувається автоматично, без polling.

WebSocket. Для web-based бекендів. Home Assistant API, користувацький бекенд на Laravel з Pusher або Laravel Echo — всі через WebSocket. Підходить коли MQTT-брокер недоступний напрямки з телефона.

Server-Sent Events (SSE). Однонаправлений HTTP-стриміїм. Простіше WebSocket, працює через будь-який CDN. На Android — OkHttp з EventSource:

val request = Request.Builder().url("$baseUrl/api/devices/stream").build()
val eventSource = EventSources.createFactory(okHttpClient)
    .newEventSource(request, object : EventSourceListener() {
        override fun onEvent(source: EventSource, id: String?, type: String?, data: String) {
            val update = json.decodeFromString<DeviceStatusUpdate>(data)
            repository.updateDeviceStatus(update.deviceId, update.status)
        }
        override fun onFailure(source: EventSource, t: Throwable?, response: Response?) {
            // Переподключення через ExponentialBackoff
            scheduleReconnect()
        }
    })

Long polling — застарілий паттерн, не рекомендується для мобільних додатків. Тримає HTTP-з'єднання відкритим, погано працює при смені мережі.

MQTT на Android: Управління lifecycle

MQTT-з'єднання не має прив'язуватися до Activity або Fragment lifecycle. Правильно — foreground Service:

class MqttService : Service() {
    private lateinit var mqttClient: MqttAsyncClient

    override fun onCreate() {
        val options = MqttConnectOptions().apply {
            isAutomaticReconnect = true
            isCleanSession = false
            keepAliveInterval = 30
        }
        mqttClient = MqttAsyncClient(brokerUrl, clientId, MqttDefaultFilePersistence())
        mqttClient.connect(options).waitForCompletion()
        mqttClient.subscribe("devices/+/status", 1) { topic, message ->
            val deviceId = topic.split("/")[1]
            // Broadcast або через Repository
            DeviceRepository.getInstance().updateStatus(deviceId, message.toString())
        }
    }
}

При переході у фоновий режим Android може вбити звичайний Service. startForeground() з повідомленням — захист від kill. На Android 14 foreground service потребує явного указання типу: android:foregroundServiceType="connectedDevice".

Обробка переходів online/offline

Три стани, які потребує відображати у UI:

• online — пристрій підключено, дані актуальні
• offline — пристрій не відповідає (LWT сработав або timeout)
• unknown — немає з'єднання з брокером/бекендом, статус невідомий

unknown — окремий кейс. Якщо телефон сам втратив мережу, не можна показувати всі пристрої як офлайн — це неправда. Виявляйте стан мережі через ConnectivityManager.NetworkCallback:

val networkCallback = object : ConnectivityManager.NetworkCallback() {
    override fun onAvailable(network: Network) {
        viewModel.setConnectionState(ConnectionState.CONNECTED)
    }
    override fun onLost(network: Network) {
        viewModel.setConnectionState(ConnectionState.NO_NETWORK)
        // Показати баннер "Немає з'єднання" замість офлайн-статусів
    }
}

Індикатори у UI

Простий зелений/червоний крапко — читаємо, але не інформативно. Краще:

• Іконка + колір: зелений = онлайн, сірий = офлайн, червоний = помилка, жовтий = попередження
• Час останньої активності для офлайн-пристроїв: «офлайн · 2 г тому»
• Для батарейних пристроїв — рівень заряду поруч із статусом

Час «2 г тому» — не timestamp з БД напрямки. Форматуйте через DateUtils.getRelativeTimeSpanString() на Android або RelativeDateTimeFormatter — інакше при повторному відкритті через годину буде «3 г тому» лише після перезавантаження екрану.

Реалізація realtime-мониторинга статусу з MQTT/WebSocket: 2–4 тижні залежно від транспорту та кількості пристроїв.