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IoTDB:中国自主研发的时序数据库为何受全球关注?

    时序数据库作为一种专门处理时间序列数据的数据库系统,已成为工业数字化转型的重要基础设施。随着物联网和工业互联网的快速发展,传感器和设备产生的时序数据呈现爆炸式增长,传统数据库在处理这类数据时面临巨大挑战。

  在这一背景下,中国自主研发的国产时序数据库IoTDB凭借其卓越性能和创新设计,不仅在国内市场取得显著成绩,更在国际舞台上崭露头角,获得全球范围内的广泛关注和认可。

  国际测试成绩证明技术实力

  2024年8月30日,在国际事务处理性能委员会(TPC)组织的会议中,委员会正式公布了最新的国际权威数据库性能基准榜单。由清华大学软件学院发起研制的国际开源时间序列数据库Apache IoTDB刷新了工业物联网场景榜单,在性能和成本维度上双双排名第一。

  TPC是成立于1988年的非盈利组织,是国际上最权威的数据库性能测评基准组织之一。国际上绝大多数知名数据库厂商及企业版产品,如甲骨文Oracle、微软SQLServer、IBMDB2、Databricks等均参与了其设立的基准测评。

  TPCx-IoT是该组织制定的专门衡量物联网场景下系统性能的行业基准。该基准模拟了工业电力场景下发电站的传感器数据管理场景,并设置了数据库有效吞吐量能力、每单位性能的总成本作为指标,为工业用户提供客观、可验证的性能评价结果。

  在这次权威测试中,基于IoTDB开发的国产化时序数据库软件TimechoDB在物联网场景榜单TPCx-IoT中,在性能和系统成本维度上双双打破世界纪录。相比第二名,其性能指标提高86%,系统成本降低68%,超过美国戴尔、超威、韩国TTA等知名公司相关产品。

  深厚的技术积累与创新

  IoTDB时序数据库技术源于清华大学软件学院王建民教授团队。团队积极探索国际化高端工业软件人才培养的新模式,依托大数据系统软件国家工程研究中心,建设了"工业大数据软件"国家基金委创新群体。

  从2011年起,团队突破了数据高压缩、端边云贯通、时序大模型等数据库基础软件核心技术,帮助企业实时管控与预测设备健康与运行状态,实现从"采数"到"用数"的转变。

  团队在国家核高基、重点研发计划、工业互联网创新发展工程等项目支持下,创新研发超高压缩比文件格式、端边云数据协同架构、时序AI大模型等核心技术,突破了一系列数据库基础软件核心难题,赋能企业以更低的运维与部署成本,实现时序数据更及时、更高效的管理。

  IoTDB具有多项核心技术创新:高通量数据写入能力(支持每秒千万级数据点的高并发写入);独创存储引擎与超高压缩比(自研时序数据专用文件格式TsFile采用分段摘要架构与自适应压缩算法,无损压缩比高达10:1以上);智能分析引擎融合AI(2023年推出的智能分析节点(AINode)支持模型注册、管理与推理,通过一行SQL即可完成时序预测、异常检测等深度学习操作);端边云全链路协同架构(支持设备端、边缘侧与云端统一数据模型)。

  广泛的产业化应用

  IoTDB相关技术与系统成果已在能源电力、钢铁冶炼、航空航天、石油石化、智慧工厂、车联网等行业的全球数千家规上工业企业成功应用。

  其用户覆盖了中核集团、国家电网、宝武钢铁、中冶赛迪、中航成飞、中国中车、长安汽车、博世力士乐、德国铁路、马来西亚国家石油等国内外行业龙头企业。

  这意味着来自清华大学的科技创新成果,不仅在技术层面证明了国产数据库正在引领全球前沿,而且在产业化应用上正充分满足工业领域海量时序数据的管理需求,为企业数字化转型发展提供新质生产力。

  获得国际认可的开源项目

  IoTDB是中国高校首个Apache顶级项目,2018年进入Apache孵化器,2020年成功毕业成为Apache顶级项目。这一身份证明了IoTDB在国际开源社区的影响力和贡献度。

  作为Apache软件基金会顶级项目,也是唯一由中国高校发起并孵化成功的Apache顶级项目,IoTDB专为解决工业物联网中海量时序数据的存储、管理与分析难题而生。其创新的技术架构与卓越性能,正推动全球工业数字化转型进程。

  国产时序数据库IoTDB的成功,不仅体现了中国在基础软件领域的创新能力和技术实力,也为全球工业数字化转型提供了强有力的技术支撑。随着物联网和工业互联网的进一步发展,IoTDB有望在更多领域发挥重要作用,为全球科技创新和产业升级做出更大贡献。