1、物聯網數據庫系統1物聯網數據庫功能為更清晰地描述物聯網的關鍵環節，按照信息科學的視點，圍繞信息的流動過程，抽象 出物聯網的信息功能模型。?包括信息感知和信息識別；?信息感知指對事物狀態及其變化方式的敏感和知覺；信息獲取？信息識別指能把所感受到的事物運動狀態及其變化方式表示出來。?包括信息發送、傳輸和接收等環節，最終完成把事物狀態及其變化方 式從空間（或時間）上的一點傳送到另一點的任務；這就是一般意義上 信息傳輸的通信過程。信息處理信息施效?指對信息的加工過程，其目的是獲取知識，實現對事物的認知以及利 用已有的信息產生新的信息，即制定決策的過程。?指信息最終發揮效用的過程，具有很多不同的表現形式

2、；?其中最重要的就是通過調節對象事物的狀態及其變換方式，使對象處 于預期的運動狀態。2從數據的角度來看物聯網大量來源不同、結構不同、產生方式不同、用途不同的數據人冏整息寰全宿息工卄建柱扶念裸作浙夸山57応問定誓產r比桂堪設備狀態、過程狀態、訂單狀態等生產控制數據數據特點：隨著時間而不斷變化，稱為“時態數據”處理需求：及時獲取、及時響應、及時展現、報警判斷、二次計算、歷史存儲、歷史 查詢，設備信息、人員信息、統計信息等管理數據數據特點：持久數據，無時間屬性處理需求：增、刪、改、查，關系魏據庠一體化忌用管埋數據生產揑制裁據軌一訪問中同件H是定位與調度、實時監面向物聯網的全新數據庫系統集關系與實時數

3、據庫功能于一身, 控、測試與仿真的智能化中樞。3感知數據庫系統概述3.1 ThinkDB基本概念ThinkDB系統主要面向工業綜合自動化、兩化融合以及物聯網、廣域監測監控等應用系統中的綜合數據管理需求，在繼承傳統的關系數據管理模式基礎上，采用創新的實時-關系數據模型(RRM： Real-time Relational Model)，融合實時數據采集與在線處理的特點與要求， 開發實現的多元數據融合性數據庫系統。ThinkDB應用特點實肘加影出酈m嘩構化致據ThinkDB既可以按照傳統結構化數據進行關系數據管理，也可以在線存儲具有實時特性的時 序數據；它既提供關系數據庫的SQL標準訪問接口，也提供

4、實時數據特性的數據訂閱發布以及歷史斷面查詢以及歷史數據分析，同時提供實時數據與關系數據的融合應用、關聯訂閱和聯合分析等多種功能服務，為企業的綜合數據管理提供全方位的支持，是一款能夠滿足多行業、多領域的綜合數據處理需求的新型數據庫產品。實時數據：許多計算機應用系統要求在一定的時刻或者一定的時間期限內自外部環境采集數 據，并對數據進行及時的處理。他們所處理的這些數據往往是短暫有效的，即只在一定的時間范圍內有效，如來自傳感器的溫度、壓力等數據以及工業現場的設備狀態數據。實時數據庫：針對實時數據的采集、處理以及存儲管理而設計的數據庫系統。 傳統的關系數 據庫系統旨在處理永久性數據， 其設計與開發主要強

5、調數據的完整性、 一致性，提高系統的 平均吞吐量等總體性能指標，很少考慮與數據及其處理相關聯的時間限制。 而實時數據庫系 統中的數據與事務具有時間相關的特性。 目前，這類產品主要應用在軍事、航空航天、測控、 空間探索等領域。工廠數據庫：在工業領域廣泛提到的實時數據庫系統主要是面向工業過程監控與管理需求的 過程數據管理系統， 如OSIsoft PI以及啟信的ChinDB等。這些產品主要面向工業企業生產過 程數據的管理，由于生產過程數據具有一定的時態屬性，因此這些產品也稱為工業實時數據庫或者工廠歷史數據庫。3.2系統的應用領域隨著大數據時代的來臨，企業對數據重要性的認識越來越深刻，所要收集和管理的

6、數據不在是原有單一的結構化數據，而是融合了多種多樣的數據源類型，可能包括實時數據、非結構化數據、流數據、視頻數據、文檔數據等等。企業對數據的需求遠遠超過了傳統模式范疇， 更加強調數據的容量、多樣、價值與速度。Thin kDB感知數據庫的出現在企業對傳統結構化數據管理需求的基礎上，增加和補充了對數 據實時性和多樣性的處理能力，解決了傳統數據單一和獨立管理的問題，更好的對多源數據進行了融合，從而增加了系統的含金量， 使企業能在快速增長和競爭的潮流下占據有利先機。Thin kDB感知數據庫系統定位為滿足企業應用級的數據庫系統，能很好的滿足應用級的數據 管理需求，應用需求包括如下幾個方面：數據類型多樣

7、：數據來源既包括傳統管理型數據，又包括實時監測數據，特別適合物聯網、廣域監測監測以及綜合自動化應用；數據融合處理：多種數據在數據庫層面進行融合應用，并對數據進行有效的整合和處理，形成統一的數據訪問來源，方便后續的數據應用；數據綜合應用：系統展示應用包括頁面、表格、曲線、報表、綜合展示等，面向 集成性高且綜合應用展示的企業級綜合管理系統。表感知數據庫與關系數據庫的區別關系數據庫系統感知數據庫系統設計原則數據的完整性、一致性，保證事務的ACID屬性注重數據的時態一致性，保證事務的實時性，優先級事務處理管理對象靜態存儲、隨機讀取連續有序、壓縮存儲、關聯管理典型操作數據增刪改，關系數據查詢數據增刪改，

8、順序掃描、持續查詢、 聯合查詢數據存儲外存存儲、被動查詢、無壓縮主存處理、時間索引、循環存儲、數據壓縮數據有效性持續有效瞬時有效，多級緩存IhinkDB 牧昭首境丄貝(ThinkDB ffiSSHTRrAPI ( C+/C*/JAVA ) I feJttSQL ()FKSQL （盍特訂閩與炭布丨數嘩設計器|Th"實時養齬同步工具r數據備忖與恢宴工鼻chin DA參協議數據痢曲口包|Chin ST側8懵拉與倩H測試工貝ThinkDB系統組成1數據采集與模擬:ThinkDB的數據來源不同于傳統的關系數據庫系統，特別是其中的實時數據，都是通過工業 總線協議或者定制接口從控制系統或者通過傳感

9、器硬件獲取數據，并且這些數據是連續變化。ThinkDB提供一系列標準的采集接口程序，包括OPG MB/MB+、CAN等工業總線協議，還提供定制的二次開發框架，方便用戶定制開發采集協議及程序。ThinkDB實時數據模擬器能夠模擬產生多種變化趨勢類型的實時數據，例如正弦數據、隨機 數據等，并將產生的實時數據通過統一的數據采集接口發送到ThinkDB服務器中。用戶可以對每個Th in kDB服務器中的點設置不同的發送規則，該軟件將按照用戶設置的發送規則模擬生成實時數據，從而方便用戶進行系統調試以及模擬仿真。2數據庫管理工具：ThinkDB提供服務管理工具與數據管理工具；其中服務管理工具主要用于監測并

10、控制ThinkDB系統相關服務的啟動停止、參數配置以及運行狀態監測。數據管理工具是Thin kDB感知數據庫系統的主要管理組件之一，用戶通過它能夠實現從數據庫創建到數據操作的一系列功能，主要包括以下功能：連接管理：用于ThinkDB數據管理工具與ThinkDB服務器之間建立連接和斷開連接；點表管理：感知數據庫中數據點表的管理功能，包括標簽點的添加、修改、刪除、點表導入、點表導出等;實時查詢：對多個標簽點的實時數據進行查詢；歷史查詢：查詢一個標簽點的歷史數據；斷面查詢：查詢某一時刻點的數據；統計查詢：統計一個標簽點的一時段的個數、最小值、最大值、求和、平均值等;數據訂閱：對多個標簽點進行訂閱，實

11、時監控標簽點數據的變化；報警管理：用戶可對標簽點的數據設置報警閾值，當數據超過該閾值時產生報警信息，用戶可查詢各個標簽點的報警信息；關系數據表的創建、修改、刪除、查看，查看關聯關系庫視圖、存儲過程信息。關聯查詢：用戶可以通過輸入SQL語句，進行SQL語句執行，實現實時標簽點和關系數據的關聯查詢。關聯訂閱：用戶可以通過輸入SQL語句，進行SQL語句執行，實現實時標簽點和關系數據的關聯訂閱。3應用開發接口:ThinkDB系統提供封裝的標準 API函數集合，將訪問系統中不同數據庫的常用API函數組合起來，支持對數據庫的相對透明訪問， 極大的加速了數據庫應用開發的進程。為方便用戶在不同語言環境下進行應

12、用開發， 系統提供的標準 API接口包括C+版、C#版、JAVA版，此外， Thi nkDB還提供基于SQL的關系數據以及擴展 SQL的管理數據訪問。4系統外圍工具集:數據庫設計器：是否屬于管理工具的一部分還是未提供?實時數據同步工具作為 Thi nkDB感知數據庫的一個獨立的外圍組件，它需要進行獨立的安裝。它支持兩個ThinkDB感知數據庫數據之間的數據通信，負責源數據庫到鏡像數據庫的單向數 據傳送；也支持 ThinkDB到ChinDB之間的實時數據同步。并且，實時數據同步工具支持跨網閘的數據同步，通過網絡物理隔離技術可以大幅提高了數據的安全性。數據庫遷移工具支持數據從SQL Server關

13、系數據庫遷移到 Thi nkDB數據庫系統，并在此基礎上構建多元融合性數據庫。數據備份恢復工具是對 ThinkDB 感知數據庫的所有數據進行創建備份、 還原備份、 以及刪除 備份的工具。 此工具可以通過兩種方式進行使用， 一是通過備份與恢復的管理界面， 二是命 令行窗口，通過命令的方式進行使用，從而實現數據的全備份。5 系統功能特點1. 獨有的 RR 數據模型以創新性的 RR 數據模型為基礎，支持實時數據、結構化數據、非結構化數據的融合與 統一存儲管理，提供實時數據在線處理與完整的關系數據管理機制，從而解決應用系統 中多元數據管理混亂以及數據處理的復雜性問題。2. 實時數據在線處理ThinkD

14、B 提供專用的數據采集端口，支持對分散 、多元 、動態的傳感器以及設備運行 數據的實時采集、在線處理與報警狀態判定以及數據的壓縮存儲管理，滿足工業現場以 及物聯網監測監控應用中的實時數據管理需求。3. 歷史數據高效壓縮與存儲系統以獨有的歷史數據壓縮技術，支持對高速采集的海量數據進行長期的可靠存儲，并 提供快速的數據查詢以及分析手段，幫助用戶充分挖掘這些數據的價值。4. 高可靠的數據下行通道ThinkDB 提供專用的數據下行通道，有利于實現遠程的系統控制以及配置功能，同時所 有的下行指令會在系統中精確記錄，以便于事件的回溯與分析。5. 關聯數據的訂閱與發布ThinkDB 提供實時數據與結構化關系數據的關聯訂閱，支持用戶將需要持續關注的數據告知系統，由系統自動進行條件匹配以及數據篩選，通過高效的分發機制使得客戶端能 夠實時掌握所關注數據的任何變化，保證分布的多客戶端實現同步的更新，進一步提升 和完善了數據的應用模式。6. 豐富的數據接口及 SQL能力Th in kDB提供豐富的數據訪問和錄入接口，包括API編程接口( C+/JAVA/C#)、標準的ADO.NET/JDBC接口；同時，提供以SQL92標準為基礎的數據訪問機制，通過適當擴展SQL語義支持對實時數據的訪問以及數據訂閱發布，充分迎合用戶的數據訪問習慣，簡 化應用移