制造商在工業(yè)物聯(lián)網轉型道路上的數(shù)據(jù)庫困境
對于大多數(shù)正在快速進行數(shù)字化轉型的制造商來說,工業(yè)物聯(lián)網的成功意味著監(jiān)控物料的數(shù)量,評估生產機器的狀況,并向工人提供關鍵的生產數(shù)據(jù),從而使工人能夠迅速采取行動,確保產品質量和生產效率。
隨著生產越來越多地轉移到分散的地點,工業(yè)物聯(lián)網實現(xiàn)的這些好處變得更加重要。對于許多制造商來說,操作監(jiān)控、維護和故障排除不再駐留在單一的物理位置。
確保成功實施工業(yè)物聯(lián)網
制造商的工業(yè)物聯(lián)網部署將每分鐘從數(shù)百或數(shù)千個不同的數(shù)據(jù)點收集數(shù)百萬條流數(shù)據(jù)。這種收集數(shù)據(jù)的過程有助于發(fā)現(xiàn)違規(guī)行為,并相應地將問題傳達給樓層工人。這是一項龐大的數(shù)據(jù)工作,而成功的工業(yè)物聯(lián)網項目所固有的時間敏感性給快速高效的數(shù)據(jù)管理帶來了巨大的責任。
能源部門在過去十年中經歷了類似的轉變,因為可再生能源的興起使能源生產越來越分散。隨著這種從少數(shù)幾個大型發(fā)電廠向成百上千的單個生產商(如風力渦輪機或太陽能電池板)的轉變,傳感器數(shù)據(jù)在優(yōu)化發(fā)電量方面發(fā)揮了關鍵作用。
例如,風速的變化會使產生的能量產生相當大的波動,連接的系統(tǒng)可以實時檢測到這些波動,從而觸發(fā)適當?shù)捻憫?,如對其他能源生產商進行節(jié)流、激活臨時存儲以及在必要時改變銷售價格。
但是,數(shù)據(jù)管理需要分散記錄每分鐘數(shù)百萬個數(shù)據(jù)的各種格式,用附加信息豐富生成的時間序列數(shù)據(jù),實時分析,以及即時數(shù)據(jù)傳輸以實現(xiàn)可視化和可操作的響應。
從容量和性能的角度來看,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫無法滿足這些數(shù)據(jù)需求。純基于SQL的數(shù)據(jù)庫運行速度太慢,而NoSQL數(shù)據(jù)庫缺乏所需的功能和便利性,無法真正有效地使用這些數(shù)據(jù)庫。同時,大型和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫在處理復雜的時間序列數(shù)據(jù)時并不具有成本效益。
相比之下,為時間序列數(shù)據(jù)設計的較新數(shù)據(jù)庫結合了關系數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點和非關系數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點,提供了建立在更靈活的NoSQL主干上的SQL功能。此外,時間序列數(shù)據(jù)庫提供分布式數(shù)據(jù)存儲、零共享架構和云服務交付,使其成為制造商工業(yè)物聯(lián)網應用程序的理想選擇;即使在最苛刻的環(huán)境中也是如此。
分布式無共享體系結構意味著數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的每個節(jié)點都是相同的,因此可以通過添加新節(jié)點來提高整個系統(tǒng)的性能,同時提高可用性。
同時使用SQL和NoSQL
對于制造商來說,利用SQL和NoSQL的優(yōu)秀組件的能力使他們能夠繼續(xù)使用帶有SQL接口的現(xiàn)有應用程序,并實際地利用他們對這些解決方案的現(xiàn)有知識。大多數(shù)時間序列數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)和應用程序級別都提供了廣泛的接口,允許制造商根據(jù)其工業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng)的特定需求實施復雜的數(shù)據(jù)管理解決方案。
例如,可以通過流行格式(如MQTT、JSON和其他格式)的流式網關將機器和傳感器數(shù)據(jù)讀入數(shù)據(jù)庫并在數(shù)據(jù)庫中進行豐富。在應用層,數(shù)據(jù)可以可視化、監(jiān)視、分析和實時傳遞,有助于優(yōu)化設備總體效能的最重要的制造指標。
制造商的工業(yè)物聯(lián)網實現(xiàn)的成功不僅僅需要正確的傳感器陣列:它還取決于部署一種能夠高效、優(yōu)化地使用收集到的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)管理策略。展望未來,隨著新興技術,如人工智能和機器學習需要系統(tǒng)能夠利用大量的數(shù)據(jù),現(xiàn)代時間序列數(shù)據(jù)庫架構提供鋪平了堅實的基礎,為今天的工業(yè)物聯(lián)網用例和更清晰的路徑規(guī)模。