在万物互联的工业4.0时代,设备传感器每分每秒都在产生海量的时间序列数据。面对高频采集、乱序到达和存储成本飙升三大核心挑战,天谋时序数据库凭借其独创的七大功能体系,为工业物联网提供了全栈式时序数据管理方案。天谋科技将带大家深入解读其中“管得好、接得住、存得下”三大核心功能的技术突破与行业价值。
一、管得好:业务导向的树形数据建模
时序数据管理首要是解决海量数据的组织问题。传统时序数据库采用扁平化结构,难以映射工业场景中设备与数据的层级关系。
天谋时序数据库创新实现了树形时序数据模型,完美对应工业领域的BOM数据结构。该模型将集团、工厂、产线、设备等层级关系转化为直观的树状结构,实现亿级时间序列的高效管理。
这种设计带来三重优势:
管理简化:新增或变更设备时可实现元数据自动化同步,显著降低运维复杂度。
精细权限控制:支持序列级权限设置,可为集团、工厂、产线等不同层级数据设置独立访问权限。
元数据高效存储:基于PBTree的元数据管理模型大幅降低数据冗余,提升系统整体数据质量。
二、接得住:高频与乱序数据的高效写入
工业现场面临两大写入挑战:毫秒级高频采集和弱网环境下的乱序数据。传统方案往往难以兼顾。
天谋时序数据库通过技术创新实现双重突破:
毫秒级高频接入:底层采用列式数据写入架构,相比传统行式写入提升10倍性能,完美支持1kHz振动监测等高频采集场景。
乱序数据处理:首创乱序分离存储引擎,通过顺乱序智能判断机制,将顺序与乱序数据分离处理。其乱序数据处理效率达到竞品的4倍以上,可高效处理延迟达300分钟的乱序数据流。
在实际工业环境中,单节点可实现每秒千万级数据点的稳定写入能力,即使在高比例乱序数据场景下仍保持稳定写入性能。
三、存得下:TsFile格式实现极致压缩
海量时序数据带来的存储成本已成为工业数字化转型的沉重负担。天谋时序数据库通过时序数据文件格式TsFile破解了这一难题。
TsFile的技术突破体现在:
革命性压缩效率:结合列式存储与自适应编码算法,实现10倍以上无损压缩及高达100倍的有损压缩,相比通用文件格式提升20%以上存储效率。
双效提升:该格式不仅降低存储成本,同时优化数据读写路径,使写入吞吐量提升2-3倍,查询吞吐量提升2-10倍。
国际认可:TsFile已作为独立项目成为Apache基金会时序数据领域第二个顶级项目,既可配合IoTDB使用,也可作为独立文件格式应用于其他系统。
这一突破使天谋时序数据库在同等硬件条件下可存储数倍于传统方案的历史数据,为长期趋势分析提供可能。
面向工业场景的全栈能力
“管得好、接得住、存得下”三大功能构成天谋时序数据库的核心竞争力基础。配合四大延伸功能——处理强、实时性、智能性、协同性,形成完整的时序数据管理闭环。
在2024年TPCx-IoT国际基准测试中,天谋时序数据库在阿里云g8a实例和第四代AMDEPYC处理器支持下,创下处理能力的新纪录,性能指标相比第二名提高86%,系统成本降低68%。
这一成就印证了其架构设计的优越性:从树形数据模型保障数据“管得好”,到乱序分离引擎实现数据“接得住”,再到TsFile格式确保数据“存得下”,天谋时序数据库构建了工业物联网时代坚实的数据基座。
工业物联网产生的数据正以指数级速度增长,传统数据库系统已难以应对海量时序数据的写入、存储与实时分析挑战。天谋时序数据库通过“管得好、接得住、存得下”三大核心功能,为工业数据管理提供了全新技术范式。
树形数据模型实现亿级时间序列的高效管理,乱序分离存储引擎确保毫秒级高频数据稳定接入,TsFile文件格式带来10倍以上存储压缩效率。在数据驱动的新时代,天谋时序数据库正重新定义全球工业数据管理的技术标杆。