Star Cloud — 智能販賣機管理平台技術架構規劃
目標:為上千至上萬台智能販賣機建構集中式管理後台,承接所有機台透過 API 回寫的資料,並提供完整的營運管理介面。
一、系統架構全景
二、技術棧確認
| 層級 |
技術 |
說明 |
| 後端框架 |
PHP 8.5 / Laravel 12 |
單體架構,Blade SSR |
| 資料庫 |
MySQL 8.0 |
資料持久化 |
| 快取/隊列 |
Redis |
B010 心跳、B600 金流等高頻 API 必須異步 |
| 前端視圖 |
Blade + Tailwind CSS + Preline UI |
極簡奢華風 |
| 前端互動 |
Alpine.js |
輕量 DOM 互動 |
| 建置工具 |
Vite |
前端資源編譯 |
| 開發環境 |
Laravel Sail (Docker) |
本地開發 |
| IoT 通訊 |
Redis Queue + Jobs |
異步寫入,避免 API 直連 DB |
| 認證 |
Laravel Sanctum |
後台用 Session,API 用 Token |
三、多租戶與權限架構 (Multi-Tenant RBAC)
為支援系統管理員(內部營運)與租戶(客戶公司及子帳號)的雙層管理模式,平台採用以下三層級權限隔離架構:
3.1 租戶隔離層 (Tenant Isolation)
- 核心機制:導入
companies 資料表作為租戶實體,所有歸屬於客戶的資源(users, machines 等)均需綁定 company_id。
- 身份判定:
- 系統管理員 (內部):
company_id = null,具備跨租戶檢視與管理機台、設定全局參數的最高權限。
- 客戶端帳號 (租戶):
company_id 有值,所有查詢(透過 Eloquent Global Scopes 或 Middleware)自動注入 where('company_id', $user->company_id),達成資料物理隔離。
3.2 角色與權限層 (Roles & Permissions)
- 採用
spatie/laravel-permission 套件並進行多租戶改造。
- 多租戶角色 (Tenant-Aware Roles):擴充
roles 表,加入 company_id 欄位。
- 系統預設角色 (
company_id = null):如 Super Admin, System Support。
- 客戶自建角色 (
company_id = N):如客戶建立的「分區維修員」、「會計」,確保客戶只能看見與分配屬於自己公司的角色給員工。
- 權限 (Permissions):定義系統最小操作單位(如
machine.view, user.create),供角色綁定。
3.3 流程控制與防禦 (Flow Control)
- 介面隔離:依據身份動態隱藏/顯示系統級選單(例如「全站設定」、「合約管理」等多租戶不可見的功能)。
- 越權防禦:客戶創建子帳號時,後端必定強制攔截並覆寫
user->company_id = Auth::user()->company_id,確保子帳號牢牢綁在自己的公司名下。同時限制其只能撈與分配自己公司名下的 Role。
四、資料庫完整設計
4.1 資料表總覽
分為 6 大領域,共 28 張表:
4.2 需新增的資料表(Migration 設計)
以下為 API 分析後推導出的缺失表,搭配各 API 欄位產生對應。
👑 多租戶與權限基礎表 (RBAC & Tenant)
🆕 companies — 租戶/客戶主表
所有客戶端的資料邊界,用來實現資料物理隔離。
| 欄位 |
類型 |
說明 |
id |
BIGINT PK |
— |
name |
VARCHAR(255) |
公司/組織名稱 |
tax_id |
VARCHAR(20) NULL |
統一編號 |
contact_name |
VARCHAR(100) NULL |
聯絡人姓名 |
contact_phone |
VARCHAR(50) NULL |
聯絡電話 |
status |
TINYINT DEFAULT 1 |
狀態 (1:啟用, 0:停用) |
valid_until |
DATE NULL |
合約使用期限 |
timestamps |
— |
— |
deleted_at |
TIMESTAMP NULL |
軟刪除 (SoftDeletes) |
🟡 users 表 — 需擴充欄位
將 Laravel 預設的使用者表與租戶綁定。
| 新增欄位 |
類型 |
說明 |
company_id |
BIGINT FK NULL |
→ companies (NULL 代表系統管理員) |
status |
TINYINT DEFAULT 1 |
帳號狀態 (1:啟用, 0:停用) |
🟡 roles 表 (Spatie 權限擴充)
Spatie 預設的 roles 表必須加上多租戶設計,確保留戶只能管理自己的角色。
| 新增/調整欄位 |
類型 |
說明 |
company_id |
BIGINT FK NULL |
→ companies (NULL 代表系統全域角色) |
| UNIQUE |
(name, guard_name, company_id) |
原套件無 company_id,需修改為複合唯一鍵 |
🟡 machines 表 — 需擴充欄位
現有 machines 表僅有基礎欄位,需為 B010 API 補充:
| 新增欄位 |
類型 |
說明 |
來源 API |
serial_no |
VARCHAR UNIQUE |
機台序號(API 用此識別) |
B010 machine |
model |
VARCHAR |
機台型號 |
B010 M_Stus |
current_page |
TINYINT |
當前頁面狀態碼 |
B010 M_Stus2 |
door_status |
VARCHAR |
門禁狀態 |
B010 door |
is_online |
BOOLEAN |
是否在線(心跳超時判斷) |
計算欄位 |
api_token |
VARCHAR |
機台專屬 API Token |
取代硬編碼 key |
🆕 products — 商品資料
| 欄位 |
類型 |
說明 |
id |
BIGINT PK |
— |
name |
VARCHAR(255) |
商品名稱 (預設語系) |
name_dictionary_key |
VARCHAR(100) NULL |
多語系字典鍵值 (對應 translations 表) |
sku |
VARCHAR(100) UNIQUE |
商品編號 |
price |
DECIMAL(10,2) |
售價 |
cost |
DECIMAL(10,2) NULL |
成本 |
category_id |
BIGINT FK NULL |
→ product_categories |
image |
VARCHAR NULL |
圖片 URL |
barcode |
VARCHAR NULL |
條碼 |
is_timer_product |
BOOLEAN |
是否為計時型商品 |
is_active |
BOOLEAN |
是否上架 |
timestamps |
— |
— |
🌐 多語系支援表 (i18n)
為了支援後台介面與 APP 端顯示的多語系內容(如商品名稱、分類名稱、系統提示),統一採用字典表架構。
🆕 translations — 多語系字典表
| 欄位 |
類型 |
說明 |
id |
BIGINT PK |
— |
group |
VARCHAR(50) |
分組 (例如: product, category, system) |
key |
VARCHAR(100) |
字典鍵值 (例如: prod_name_001) |
locale |
VARCHAR(10) |
語系代碼 (例如: zh_TW, en_US, ja_JP) |
value |
TEXT |
翻譯內容 |
timestamps |
— |
— |
| UNIQUE |
(group, key, locale) |
確保同一組鍵值在同一語系下唯一 |
多語系實作策略:
- 靜態文案:後台介面的靜態文字直接使用 Laravel 內建的
lang/ 目錄 (JSON 或 PHP 陣列)。
- 動態資料:資料庫內容(如商品名稱
products.name)保留預設語系供後台快速搜尋。同時新增 name_dictionary_key。當對接外部 APP 或前台需要多語系時,透過 API 關聯 translations 表,回傳當前語系對應的 value。
🆕 machine_slots — 機台貨道
| 欄位 |
類型 |
說明 |
來源 |
id |
BIGINT PK |
— |
— |
machine_id |
BIGINT FK |
→ machines |
B017, B055, B710 |
slot_no |
VARCHAR(20) |
貨道編號 |
B017 tid, B710 cid |
product_id |
BIGINT FK NULL |
→ products |
B710 pid |
stock |
INT DEFAULT 0 |
當前庫存 |
B017 num |
max_stock |
INT DEFAULT 0 |
最大容量 |
— |
is_active |
BOOLEAN |
是否啟用 |
— |
timestamps |
— |
— |
— |
| UNIQUE |
(machine_id, slot_no) |
複合唯一鍵 |
— |
🆕 orders — 訂單主表
| 欄位 |
類型 |
說明 |
來源 |
id |
BIGINT PK |
— |
— |
flow_id |
VARCHAR UNIQUE |
Cloud 金流 ID |
B600 response |
order_no |
VARCHAR |
APP 訂單號 |
B600 req9 |
machine_id |
BIGINT FK |
→ machines |
B600 req2 |
member_id |
BIGINT FK NULL |
→ members |
B650 關聯 |
payment_type |
SMALLINT |
金流類型碼 |
B600 req3 |
total_amount |
DECIMAL(10,2) |
消費金額 |
B600 req7 |
change_amount |
DECIMAL(10,2) |
找零 |
B600 req13 |
points_used |
INT DEFAULT 0 |
使用點數 |
B600 req14 |
original_amount |
DECIMAL(10,2) NULL |
折扣前金額 |
B602 req15 |
payment_status |
TINYINT |
0:失敗/1:成功 |
B600 req12 |
payment_request |
TEXT NULL |
金流送出 data |
B600 req4 |
payment_response |
TEXT NULL |
金流回傳 data |
B600 req5 |
member_barcode |
VARCHAR NULL |
會員條碼 |
B600 req10 |
invoice_info |
VARCHAR NULL |
發票歸戶 |
B600 req8 |
machine_time |
DATETIME NULL |
機台時間 |
B600 req11 |
timestamps |
— |
— |
— |
| INDEX |
(machine_id, created_at) |
查詢最佳化 |
— |
| INDEX |
(payment_type) |
金流類型篩選 |
— |
🆕 order_items — 訂單明細
| 欄位 |
類型 |
說明 |
來源 |
id |
BIGINT PK |
— |
— |
order_id |
BIGINT FK |
→ orders |
— |
product_id |
BIGINT FK |
→ products |
B600 req16.pid |
quantity |
INT |
數量 |
B600 req16.num |
unit_price |
DECIMAL(10,2) |
單價 |
B600 req16.amount |
subtotal |
DECIMAL(10,2) |
小計 |
計算 |
timestamps |
— |
— |
— |
🆕 invoices — 發票紀錄
| 欄位 |
類型 |
說明 |
來源 |
id |
BIGINT PK |
— |
— |
order_id |
BIGINT FK |
→ orders(via flow_id) |
— |
flow_id |
VARCHAR |
金流 ID |
B601 req3 |
machine_id |
BIGINT FK |
→ machines |
B601 req2 |
rtn_code |
VARCHAR NULL |
回傳碼 |
B601 req4 |
rtn_msg |
VARCHAR NULL |
回傳訊息 |
B601 req5 |
invoice_no |
VARCHAR NULL |
發票號碼 |
B601 req6 |
invoice_date |
DATE NULL |
發票日期 |
B601 req7 |
random_number |
VARCHAR NULL |
隨機碼 |
B601 req8 |
love_code |
VARCHAR NULL |
愛心碼 |
B601 req9 |
timestamps |
— |
— |
— |
🆕 dispense_records — 出貨紀錄
| 欄位 |
類型 |
說明 |
來源 |
id |
BIGINT PK |
— |
— |
order_id |
BIGINT FK NULL |
→ orders |
— |
flow_id |
VARCHAR NULL |
金流 ID |
B602 req3 |
machine_id |
BIGINT FK |
→ machines |
B602 req2 |
product_id |
VARCHAR |
商品 ID |
B602 req5 |
slot_no |
VARCHAR |
貨道編號 |
B602 req6 |
amount |
DECIMAL(10,2) |
消費金額 |
B602 req7 |
remaining_stock |
INT NULL |
剩餘庫存 |
B602 req9 |
dispense_status |
TINYINT |
0:成功/1:失敗 |
B602 req13 |
member_barcode |
VARCHAR NULL |
會員條碼 |
B602 req10 |
machine_time |
DATETIME NULL |
機台時間 |
B602 req11 |
points_used |
INT DEFAULT 0 |
使用點數 |
B602 req16 |
timestamps |
— |
— |
— |
🆕 remote_commands — 遠端指令佇列
| 欄位 |
類型 |
說明 |
來源 |
id |
BIGINT PK |
— |
— |
machine_id |
BIGINT FK |
→ machines |
— |
command_type |
VARCHAR(20) |
指令類型 |
B010 response status |
status |
ENUM |
pending/sent/success/failed |
— |
payload |
JSON NULL |
指令附加資料 |
— |
executed_at |
TIMESTAMP NULL |
執行時間 |
— |
timestamps |
— |
— |
— |
對應 B010 遠端指令(reboot, lock, unlock, checkout, dispense 等)以及 B055 遠端出貨。
🆕 coin_inventories — 零錢機庫存
| 欄位 |
類型 |
說明 |
來源 |
id |
BIGINT PK |
— |
— |
machine_id |
BIGINT FK |
→ machines |
B220 machine |
value_1 |
INT DEFAULT 0 |
1 元 |
B220 |
value_5 |
INT DEFAULT 0 |
5 元 |
B220 |
value_10 |
INT DEFAULT 0 |
10 元 |
B220 |
value_50 |
INT DEFAULT 0 |
50 元 |
B220 |
value_100 |
INT DEFAULT 0 |
100 元 |
B220 |
value_500 |
INT DEFAULT 0 |
500 元 |
B220 |
value_1000 |
INT DEFAULT 0 |
1000 元 |
B220 |
operator |
VARCHAR NULL |
操作人 (0=消費者) |
B220 account |
timestamps |
— |
— |
— |
🆕 timer_statuses — 計時器狀態
| 欄位 |
類型 |
說明 |
來源 |
id |
BIGINT PK |
— |
— |
machine_id |
BIGINT FK |
→ machines |
B710 req2 |
slot_no |
VARCHAR |
貨道 ID |
B710 cid |
product_id |
BIGINT FK NULL |
→ products (0=未設定) |
B710 pid |
status |
TINYINT |
0:未啟用/1:使用中/2:異常 |
B710 status |
remaining_seconds |
INT |
剩餘秒數 |
B710 num |
timestamps |
— |
— |
— |
🆕 payment_types — 金流類型參照
| 欄位 |
類型 |
說明 |
id |
BIGINT PK |
— |
code |
SMALLINT UNIQUE |
金流代碼 (1,2,3...120) |
name |
VARCHAR |
中文名稱 |
category |
VARCHAR |
大分類 |
is_active |
BOOLEAN |
是否啟用 |
timestamps |
— |
— |
五、IoT API 路由設計
5.1 路由結構
5.2 處理管線
| API |
處理方式 |
原因 |
| B010 |
異步 (Redis Queue) |
最高頻,每台數秒一次 |
| B017 |
同步 (直接回應) |
低頻,需即時回傳庫存數據 |
| B055 GET |
同步 |
需即時回傳指令列表 |
| B055 PUT |
異步 |
出貨結果可背景處理 |
| B220 |
異步 |
庫存變動日誌可背景寫入 |
| B600 |
異步 |
高頻交易,核心數據 |
| B601 |
異步 |
發票資訊可背景寫入 |
| B602 |
異步 |
出貨紀錄可背景寫入 |
| B650 |
同步 |
需即時回傳驗證結果與折抵金額 |
| B710 |
異步 |
計時器狀態批量更新 |
六、後台模組 ↔ 資料表對應
| 後台模組(web.php) |
對應資料表 |
資料來源 API |
| 1. 儀表板 Dashboard |
orders, machines, dispense_records |
統計彙整 |
| 2. 會員管理 Members |
members, social_accounts, member_wallets... |
B650 |
| 3. 機台管理 Machines |
machines, machine_logs, machine_slots |
B010, B017 |
| 4. APP 管理 App |
app_configs, timer_statuses |
B710 |
| 5. 倉庫管理 Warehouses |
products, machine_slots |
B017, B602 |
| 6. 銷售管理 Sales |
orders, order_items, dispense_records |
B600, B602 |
| 7. 分析管理 Analysis |
orders, dispense_records, coin_inventories |
全部 |
| 8. 稽核管理 Audit |
orders, dispense_records |
B600, B602 |
| 9. 資料設定 DataConfig |
products, payment_types, users |
— |
| 10. 遠端管理 Remote |
remote_commands |
B010, B055 |
| 11. Line 管理 |
members (Line 綁定) |
— |
| 12. 預約系統 Reservation |
(未來擴充) |
— |
| 13. 特殊權限 SpecialPerm |
machines, app_configs |
— |
| 14. 權限設定 Permission |
users, roles |
— |
七、效能預估與應對
10,000 台機台的流量預估
| API |
頻率 |
每秒請求量 (QPS) |
每日資料量 |
| B010 心跳 |
每 5 秒/台 |
~2,000 |
~173M 筆 |
| B600 金流 |
每筆交易 |
~10-50 |
~50K-200K 筆 |
| B602 出貨 |
每筆交易 |
~10-50 |
~50K-200K 筆 |
| B710 計時器 |
每 10 秒/台 |
~1,000 |
~86M 筆 |
應對策略
| 策略 |
實作方式 |
| Redis Queue 異步寫入 |
所有高頻 API 進 Queue,Worker 批量寫入 |
| 心跳資料瘦身 |
B010 不逐筆寫 DB,僅更新 machines 表的即時欄位 + 異常時寫 log |
| 資料分區 |
orders 和 dispense_records 按月份分區 |
| 索引策略 |
所有查詢欄位建立適當 INDEX(machine_id + created_at 複合索引) |
| 速率限制 |
單台機台 60 req/min,全站 100,000 req/min |
| 快取 |
機台列表、商品列表等低變動資料用 Redis Cache |
八、實作路線圖與預估時程
總結報告:為確保開發品質與應對突發狀況,本專案預計總開發時程擴展為 16 - 18 週。以 1 人天 = 8 小時純開發時間計算,預估總投入約 80 - 90 個工作天。
🗓️ 專案開發甘特圖 (自動排除週末)
📅 詳細時程對照表
| 階段 (Phase) |
關鍵任務摘要 |
預估天數 |
預計工作日期 |
狀態 |
| Phase 1 |
基礎架構、28張表設計、資料遷移基礎 |
14 工作天 |
03/11 ~ 03/30 |
準備啟動 |
| Phase 2 |
B010~B710 核心 API、Redis 異步 Job、Service |
24 工作天 |
03/31 ~ 05/01 |
規劃中 |
| Phase 3 |
儀表板、機台/銷售/遠端管理 MVP 介面 |
18 工作天 |
05/04 ~ 05/27 |
規劃中 |
| Phase 4 |
數據分析統計圖表、補貨演算法、自動對帳模組 |
30 工作天 |
05/28 ~ 07/08 |
規劃中 |
🔵 第一階段:MVP 營運核心 (最優先上線)
目標:確保機台金流與指令能穩定連通,完成基礎營運管理功能。
Phase 1:基礎設施與核心資料表 (預計: 14 工作天)
Phase 2:核心營運 IoT API 與異步管線 (預計: 24 工作天)
Phase 3:後台 MVP 頁面整合 (預計: 18 工作天)
🟢 第二階段:進階營運與智慧分析 (持續優化)
目標:強化報表分析能力與自動化稽核。
Phase 4:進階功能與報表分析模組 (預計: 30 工作天)
九、目錄結構建議