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實時數(shù)據(jù)庫與時序數(shù)據(jù)庫的對比分析

實時數(shù)據(jù)庫與時序數(shù)據(jù)庫的對比分析

“中國制造2025”和“工業(yè)4.0”合作對接的背景下,驅動傳統(tǒng)企業(yè)邁向智能制造的轉型與升級。基于數(shù)據(jù)庫的工業(yè)大數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng),完成對工業(yè)數(shù)據(jù)的高效處理。目前在多種數(shù)據(jù)庫中,實時數(shù)據(jù)庫與時序數(shù)據(jù)庫發(fā)展迅速,逐漸被大家廣泛關注,但是很多人對于這兩種數(shù)據(jù)庫的區(qū)別并不清楚,因此,本文主要對實時數(shù)據(jù)庫與時序數(shù)據(jù)庫的區(qū)別進行對比分析。

  1. 一、數(shù)據(jù)庫定義

  • 實時數(shù)據(jù)庫定義

實時數(shù)據(jù):是指在收集后立即交付的數(shù)據(jù)信息,所提供的信息具有一定及時性。

實時數(shù)據(jù)庫:是一種采集、存儲和分析隨時間快速變化的海量數(shù)據(jù)的軟件產品,適用于處理不斷更新的快速變化的數(shù)據(jù)及具有時間限制的事務處理。

實時數(shù)據(jù)庫一般都帶有工廠模型,因此它不只是一個數(shù)據(jù)庫,更是一個系統(tǒng),可以與工控軟件相結合,協(xié)議兼容性好,部署簡單,易上手,有成熟的解決方案,更適用于工廠企業(yè)級的應用。

  • 時序數(shù)據(jù)庫定義

時序數(shù)據(jù):是指穩(wěn)定頻率或非固定周期頻率持續(xù)產生的一系列基于時間維度的指標監(jiān)測數(shù)據(jù)。由時間戳、標簽和指標三要素組成。

時序數(shù)據(jù)庫:是指用于保存海量時序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。

時序數(shù)據(jù)庫一般較少具有工廠模型,在應用時需要相關二次開發(fā)廠家進行模型抽象才能匹配生產業(yè)務,對于后續(xù)一系列的開發(fā)成本較高,目前較為廣泛的應用于互聯(lián)網、金融等場景。

  1. 二、數(shù)據(jù)庫區(qū)別分析

實時數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn)主要是因為現(xiàn)代工業(yè)在流程及大規(guī)模自動化的快速發(fā)展,導致大量的數(shù)據(jù)需要集成和存儲。時序數(shù)據(jù)庫是在關系數(shù)據(jù)庫基礎上進行改進的,實時數(shù)據(jù)庫和時序數(shù)據(jù)庫處理的都是時間序列數(shù)據(jù),但他們的業(yè)務服務目標、產品定位、功能和用途并不完全一樣。

  • 在開發(fā)模式上,實時數(shù)據(jù)庫可支持直接使用,只有深層功能需要相關開發(fā)人員進行封裝。時序數(shù)據(jù)庫類似關系數(shù)據(jù)庫的開發(fā)模式,需要開發(fā)人員根據(jù)業(yè)務的需求進行二次開發(fā)和封裝,才可投入應用。

實時數(shù)據(jù)庫是融合工業(yè)現(xiàn)場各類設備場景,一般采用窄表設計,可以靈活掌控每個測點的時間戳和質量戳,可以匹配OPC UA規(guī)范定義的十幾種質量戳。時序數(shù)據(jù)庫往往采用的是寬邊設計,多個測點通過設備組的方式共享時間戳和質量戳,不能靈活的對現(xiàn)場數(shù)據(jù)做前處理、清洗等工作。

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  • 在數(shù)據(jù)庫架構上,實時數(shù)據(jù)庫采用的是單機設計冗余容錯模式支持冷溫熱三種模式,集群擴展的時候采用分布式架構進行擴點和擴容,應用場景支持從站控到多層調度多個環(huán)節(jié)。與之不同的是,時序數(shù)據(jù)庫通過橫向集成進行冗余容錯設計,點數(shù)可以無線擴展,但不完全匹配工業(yè)現(xiàn)場,適合調度場景。

  • 在實際應用時,部分場景對數(shù)據(jù)庫的響應時效有著一定要求,實時數(shù)據(jù)庫有在規(guī)定時間內實時響應的硬要求,時序數(shù)據(jù)庫對于規(guī)定時間內實時響應的要求比較寬泛,因此不適合一體化智能管控場景的高度集成。

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  • 在商業(yè)模式上,兩種數(shù)據(jù)庫也有一定區(qū)別,實時數(shù)據(jù)庫因其配套齊全的特點,有很多模型庫和增值行業(yè)套件,是典型的商品化軟件的單機收費模式。時序數(shù)據(jù)庫的商業(yè)模式采用開源和商業(yè)相結合的模式,行業(yè)套件是空白,導致用戶資產價值提升有限,后續(xù)運維模式不一樣。

  1. 三、實時數(shù)據(jù)庫介紹

雖然時序數(shù)據(jù)庫正在成長發(fā)展,但實時數(shù)據(jù)庫也在應用中不斷升級迭代,下面將以力控pSpace實時數(shù)據(jù)庫為例,對實時數(shù)據(jù)庫展開具體的介紹:

力控pSpace實時數(shù)據(jù)庫結合管理系統(tǒng)和力控SCADA監(jiān)控組態(tài)軟件等產品覆蓋了企業(yè)的管理層、控制層、和監(jiān)控層等多方面,目前具有極強的市場競爭力和廣泛的市場影響。

在工業(yè)場景應用的軟件中,信通院對數(shù)據(jù)庫預測的市場規(guī)模在2025年將達到700億左右,其中,億歐智庫對實時數(shù)據(jù)庫2025年的市場規(guī)模預測為269億。公開資料顯示,力控pSpace實時數(shù)據(jù)庫+SCADA產品的市場容量超300億。

力控pSpace實時數(shù)據(jù)庫可支持工業(yè)海量數(shù)據(jù)的高效采集和存儲,能夠充分滿足大規(guī)模工業(yè)現(xiàn)場對測點數(shù)量的需求。具備高效豐富的數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計功能,第三方系統(tǒng)可直接使用統(tǒng)計的結果數(shù)據(jù),提升了整個系統(tǒng)的響應速度?;趐Space實時數(shù)據(jù)庫的分布式架構,其部署方式更為方便快捷。同時pSpace實時數(shù)據(jù)庫可以通過部署成群集以滿足大點數(shù)、大數(shù)據(jù)量的應用需求。產品的冗余機制能夠很好地提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,幫助用戶構建高可用性的系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)安全性方面,力控pSpace實時數(shù)據(jù)庫提供的數(shù)據(jù)采集程序具有很好地斷線緩存功能,完整支持OPC協(xié)議中對時間戳、質量戳的定義,并且具備歷史回補通知以保證客戶端數(shù)據(jù)的完整性和正確性。在平臺兼容方面,能夠很好地支持目前市場上主流的操作系統(tǒng)。

在工業(yè)領域,企業(yè)的主要需求即在獲取生產流程所需全部信息的基礎上,將分散的控制系統(tǒng)、生產調度系統(tǒng)和管理決策系統(tǒng)有機的集成起來。力控pSpace實時數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)設計正是體現(xiàn)的這一思想,提供開放式的分散控制、集中管理架構,形成不同領域和行業(yè)的解決方案。

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當然,實時數(shù)據(jù)庫和時序數(shù)據(jù)庫兩者之間在眾多方面的還存在不同的特點及需求,本文關于這方面的介紹還不夠全面,后續(xù)將繼續(xù)針對實時數(shù)據(jù)庫和時序數(shù)據(jù)的應用領域、相關廠商產品等方面展開介紹。

審核編輯(
王靜
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