1. 课程导入与案例全景
本课程以智能工厂设备状态实时监控为切入点，完整演绎物联设备通过 MQTT 协议接入云平台的需求分析全流程。你将以需求分析师身份，从用户场景出发，最终输出可直接指导研发的需求规格说明书与验收标准清单。
案例背景
某金属加工企业拥有 3 条产线、200 余台数控机床与机器人，目前设备状态仅靠现场班长人工巡检，存在以下核心问题：
- 数据滞后：故障信息从发生到被获知平均需要 15 分钟，产线停机损失巨大
- 协议混乱：47% 的设备使用私有 Modbus 协议，4% 使用自带 MQTT 但版本不一致
- 运维成本高：IT 团队需为每类设备定制数据采集程序，系统耦合严重
企业决定实施统一物联网接入平台，要求所有设备通过 MQTT 3.1.1 协议上报状态数据，实现秒级告警与远程控制。
业务目标
| 目标维度 | 定量描述 | 优先级 |
|---|---|---|
| 数据时效 | 设备状态从采集到平台展示 ≤ 30 秒 | P0 |
| 协议覆盖率 | ≥ 95% 的产线设备可通过 MQTT 接入 | P0 |
| 运维效率 | 新增设备类型接入调试时间 ≤ 2 人天 | P1 |
| 安全合规 | MQTT 通信必须支持 TLS 1.2 加密及设备身份认证 | P0 |
课程产出物说明
完成本课程后，你将获得可直接用于产品研发的需求分析交付物集合，每份产出物都附有模板和填写案例：
- 用户访谈纪要（含车间主任、设备工程师、IT 运维主管 3 类角色）
- 需求拆解矩阵（将业务目标拆解为 12 条 MQTT 功能特性）
- MoSCoW 优先级清单（划分 Must/Should/Could/Won't）
- MQTT 主题树设计（含 topic 结构、QoS 级别、保留消息策略）
- 验收标准与测试场景表（覆盖并发、断线重连、篡改攻击等）
- 需求规格说明书 v1.0（完整文档，含非功能性指标）
课程学习路径提示：第 2～10 章聚焦用户访谈与场景还原，第 11～20 章进入需求拆解与方案表达，第 21～30 章围绕指标验证与交付物标准化。建议每完成一章即对照产出物模板动手练习。