物联网数据库系统

物联网数据库系统

1物联网数据库功能

为更清晰地描述物联网的关键环节，按照信息科学的视点，围绕信息的流动过程，抽象出物联网的信息功能模型。

2从数据的角度来看物联网

大量来源不同、结构不同、产生方式不同、用途不同的数据:

信息获取

•包括信息感知和信息识别；

•信息感知指对事物状态及其变化方式的敏感和知觉；

•信息识别指能把所感受到的事物运动状态及其变化方式表示出来。信息传输

•包括信息发送、传输和接收等环节，最终完成把事物状态及其变化方

式从空间(或时间)上的一点传送到另一点的任务；这就是一般意义上

的通信过程。

信息处理

•指对信息的加工过程，其目的是获取知识，实现对事物的认知以及利

用已有的信息产生新的信息，即制定决策的过程。

信息施效

•指信息最终发挥效用的过程，具有很多不同的表现形式；

•其中最重要的就是通过调节对象事物的状态及其变换方式，使对象处

于预期的运动状态。

如何采好、管好、用好这些数据？

❖设备状态、过程状态、订单状态等生产控制数据

数据特点：随着时间而不断变化，称为“时态数据”

处理需求：及时获取、及时响应、及时展现、报警判断、二次计算、历史存储、历史查询…

❖设备信息、人员信息、统计信息等管理数据

数据特点：持久数据，无时间属性

处理需求：增、删、改、查…

面向物联网的全新数据库系统——集关系与实时数据库功能于一身，是定位与调度、实时监控、测试与仿真的智能化中枢。

3感知数据库系统概述

3.1ThinkDB基本概念

ThinkDB系统主要面向工业综合自动化、两化融合以及物联网、广域监测监控等应用系统中的综合数据管理需求，在继承传统的关系数据管理模式基础上，采用创新的实时-关系数据模型（RRM：Real-time Relational Model），融合实时数据采集与在线处理的特点与要求，开发实现的多元数据融合性数据库系统。

ThinkDB既可以按照传统结构化数据进行关系数据管理，也可以在线存储具有实时特性的时序数据；它既提供关系数据库的SQL标准访问接口，也提供实时数据特性的数据订阅发布以及历史断面查询以及历史数据分析，同时提供实时数据与关系数据的融合应用、关联订阅和联合分析等多种功能服务，为企业的综合数据管理提供全方位的支持，是一款能够满足多行业、多领域的综合数据处理需求的新型数据库产品。

实时数据：许多计算机应用系统要求在一定的时刻或者一定的时间期限内自外部环境采集数据，并对数据进行及时的处理。他们所处理的这些数据往往是短暂有效的，即只在一定的时间范围内有效，如来自传感器的温度、压力等数据以及工业现场的设备状态数据。

实时数据库：针对实时数据的采集、处理以及存储管理而设计的数据库系统。传统的关系数据库系统旨在处理永久性数据，其设计与开发主要强调数据的完整性、一致性，提高系统的平均吞吐量等总体性能指标，很少考虑与数据及其处理相关联的时间限制。而实时数据库系统中的数据与事务具有时间相关的特性。目前，这类产品主要应用在军事、航空航天、测控、空间探索等领域。

工厂数据库：在工业领域广泛提到的实时数据库系统主要是面向工业过程监控与管理需求的过程数据管理系统，如OSIsoft PI以及启信的ChinDB等。这些产品主要面向工业企业生产过程数据的管理，由于生产过程数据具有一定的时态属性，因此这些产品也称为工业实时数据库或者工厂历史数据库。

3.2系统的应用领域

随着大数据时代的来临，企业对数据重要性的认识越来越深刻，所要收集和管理的数据不在是原有单一的结构化数据，而是融合了多种多样的数据源类型，可能包括实时数据、非结构化数据、流数据、视频数据、文档数据等等。企业对数据的需求远远超过了传统模式范畴，更加强调数据的容量、多样、价值与速度。

ThinkDB感知数据库的出现在企业对传统结构化数据管理需求的基础上，增加和补充了对数据实时性和多样性的处理能力，解决了传统数据单一和独立管理的问题，更好的对多源数据进行了融合，从而增加了系统的含金量，使企业能在快速增长和竞争的潮流下占据有利先机。

ThinkDB感知数据库系统定位为满足企业应用级的数据库系统，能很好的满足应用级的数据管理需求，应用需求包括如下几个方面：

●数据类型多样：数据来源既包括传统管理型数据，又包括实时监测数据，特别适

合物联网、广域监测监测以及综合自动化应用；

●数据融合处理：多种数据在数据库层面进行融合应用，并对数据进行有效的整合

和处理，形成统一的数据访问来源，方便后续的数据应用；

●数据综合应用：系统展示应用包括页面、表格、曲线、报表、综合展示等，面向

集成性高且综合应用展示的企业级综合管理系统。

表感知数据库与关系数据库的区别

1数据采集与模拟：

ThinkDB的数据来源不同于传统的关系数据库系统，特别是其中的实时数据，都是通过工业总线协议或者定制接口从控制系统或者通过传感器硬件获取数据，并且这些数据是连续变化。

ThinkDB提供一系列标准的采集接口程序，包括OPC、MB/MB+、CAN等工业总线协议，还提供定制的二次开发框架，方便用户定制开发采集协议及程序。

ThinkDB实时数据模拟器能够模拟产生多种变化趋势类型的实时数据，例如正弦数据、随机数据等，并将产生的实时数据通过统一的数据采集接口发送到ThinkDB服务器中。用户可以对每个ThinkDB服务器中的点设置不同的发送规则，该软件将按照用户设置的发送规则模拟生成实时数据，从而方便用户进行系统调试以及模拟仿真。

2数据库管理工具：

ThinkDB提供服务管理工具与数据管理工具；其中服务管理工具主要用于监测并控制ThinkDB系统相关服务的启动停止、参数配置以及运行状态监测。

数据管理工具是ThinkDB感知数据库系统的主要管理组件之一，用户通过它能够实现从数据库创建到数据操作的一系列功能，主要包括以下功能：

连接管理：用于ThinkDB数据管理工具与ThinkDB服务器之间建立连接和断开连接；