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在 8 月 24 日举办的【墨天轮数据库沙龙第九期—工业实时数据库专场】中，麦杰科技创始人 卢学东分享了《麦杰 openPlant 实时数据库系统及利用》主题演讲，本文为整顿内容。
导读
工业互联网推动海量工业数据的爆炸式增长，IDC 预计，到 2025 年，设施实时数据量将是 2017 年的 200 倍，达到惊人的 49ZB。作为企业的外围数据资产，每时每刻产生的工业数据为存储管理和剖析利用带来了微小挑战。工业实时数据库的诞生，不仅能将扩散的海量过程数据采集存储下来，还为企业将“数据转化为信息及决策反对”提供稳固牢靠的技术撑持。
【墨天轮数据库沙龙 - 实时数据库专场】邀请到麦杰科技创始人卢学东，为大家带来《麦杰 openPlant 实时数据库系统及利用》主题分享，以下为演讲实录。
卢学东 上海麦杰科技股份有限公司创始人
专一于实时数据库系统的研发和利用。先后主持和承当工业和信息化部、国家发改委、环保部、科技部、上海市科委等信息化畛域重大课题钻研与示范。
麦杰科技：记录历史，揭示将来
1、麦杰科技的倒退
在本世纪初，CPU、硬盘和内存都比拟低廉，工业生产畛域对实时数据的解决能力有很高的要求，控制系统专一于生产过程的管制，数据分析和过程优化须要依赖于内部零碎。麦杰科技从 2000 年成立就将实时数据库系统作为切入点，在 20 多年的倒退历程中始终专一于实时数据库系统，麦杰科技不仅为超过 1000 家客户提供工业实时数据库产品和解决方案，还提供高效的云边一体化整体工业数据解决方案。
工业实时数据库厂商个别从某一个行业中成长起来，行业可能提供足够丰盛的利用场景，为产品一直迭代和疾速成熟提供保障。麦杰科技成长于电力体制改革期的发电市场，逐步积攒了大量的电力客户，如华能团体、大唐团体、国电投团体、粤电团体、中广核团体等。
2、工业实时数据库 vs 时序数据库
在介绍麦杰科技的产品之前，想和大家一起来探讨下 实时数据库与时序数据库的区别，这也是很多的客户比拟关注的问题。
首先是两者的定义与特点不同。工业实时数据库是采纳实时计算模型建设起来的数据库系统，具备：工夫束缚、事务调度、资源分配、数据在线压缩和存储、并发管制和解决、丰盛数据接口、欠缺数据分析套件的特点。而时序数据库的特点为：高吞吐量写入能力、数据分析存储 /TTL、高压缩率、高效工夫窗口查问能力、多维度查问能力、高效聚合能力、批量删除能力等。
图 1 实时数据库 vs 时序数据库
其次两者的诞生背景与利用方向不同。实时数据库随同着工业互联网的倒退，对该零碎的钻研始于 1988 年，目前国内外工业畛域已有多个成熟的实时数据库产品。而时序数据库则是近年来随着物联网的倒退应运而生，借助云计算和大数据等技术，时序数据可用来解决物联网产生的大量数据。
参考“工业互联网”是“工业”+“互联网”，实时数据库是“实时零碎”+“数据库治理”，属于实时零碎，对数据处理有着时间性的要求，与工业密切相关。时序数据库是“数据库”+“时序数据”，是数据库管理系统，用来解决工夫序列的数据。
2019 年，工信部对工业互联网做了明确的定义，即“工业互联网是满足工业智能化倒退需要，具备低时延、高牢靠、广覆盖特点的要害网络基础设施，是新一代信息通信技术与先进制造业深度交融所造成的新兴业态与利用模式，由此确认了工业是该畛域中必要的基因，也是做好工业实时数据库的根底。
上面介绍麦杰科技的 openPlant 实时数据库系统。
OPENPLANT 实时数据库
1、零碎及架构介绍
openPlant 实时数据库系统是麦杰科技在二十多年工业互联网畛域的研发和工程后果，作为工业数据管理的外围平台，该零碎 集成了从数据采集、存储到剖析、展现等一系列成熟牢靠的软件，反对各支流服务器，并可单机、双机、镜像和分布式部署。
图 2 openPlant 的零碎架构
对于时序数据库而言，90% 的工作是进行数据存储，余下的才是数据处理。但在 实时数据库 中，数据存储只是它的基本功能，最重要是对数据分析并将后果进行反馈，通过数据后果对工业生产过程带来如故障诊断、优化运行等一系列的指导作用。
下图展现了 openPlant 的零碎形成，别离为RTDB 麦杰实时数据库（针对随工夫疾速变动的海量数据进行采集和存储）、Analysis 麦杰智能剖析平台（通过界面配置实现建模、剖析和展现利用性能的动态数据智能剖析平台）、Studio 麦杰可视化利用平台（帮忙用户用图表、曲线等直观伎俩展现和洞察无效信息的可视化利用平台）。
图 3 openPlant 的零碎形成
openPlant 零碎采纳先进的技术和架构，平安稳固地采集各类零碎和设施的实时数据，并对数据进行高效压缩和长期存储，同时提供方便易用的客户端工具和凋谢的数据拜访接口。
2、openPlant 的特色劣势
总结下来，openPlant 零碎具备 三个外围长处：极速性能、超强稳固、平安可控。上面我就简略为大家介绍 openPlant 零碎的特色与劣势。
- 丰盛的数据拜访接口
实时数据库系统的接口协议是第一道门槛。麦杰科技通过 20 多年的工程实际曾经积攒了 450 多种接口，可能解决大部分设施接口问题。
实时数据库系统反对的数据调用接口蕴含：SQL、OPC（规范 OPCServer 对外数据接口），WebAPI（规范的 HTTPAPI 和 websocket 对外数据拜访形式），MQTT 协定（物联网规范），OPAPI（包含 C /C++/.NET/JAVA/Golang/python/Nodejs），这些凋谢的数据拜访接口让利用非常不便。
图 4 openPlant 五类罕用的接口
- 智能数据压缩技术
openPlant 的压缩技术可能保障数据精度的状况下，实现数据存储空间优化。压缩技术分为无损压缩、有损压缩、智能压缩三种，存储压缩比 >100：1。
- 存储构造
openPlant 的存储构造分为动静、动态以及归档数据结构。在工业实时零碎中，数据会直接参与到工业过程的计算中，其反映的品质好坏也会对工业过程产生指导意义，openPlant 的动静数据结构便以 TVQ（T：时，V：值，Q：品质）模式进行数据存储。
图 5 openPlant 的存储构造
- 齐备的数据安全策略
openPlant 的数据安全策略蕴含了多层平安隔离反对、数据传输平安、贮存平安寄存、硬件授信设计、用户权限零碎、拜访平安设计等六大方面。在核电站的案例中，咱们通过数据文件加密来爱护核电数据资产平安。
- 冗余策略
现在数据曾经成为第五个生产因素，开始往资产的方向倒退演变。麦杰科技通过齐备的数据安全策略、数据穿插网络设计等多个角度对系统进行治理晋升，从而保证数据资产的平安。
图 6 openPlant 的冗余策略
3、齐全自主的工业实时数据库系统 – OPENPLANT
openPlant 是一款齐全自主的工业实时数据库系统，采纳规范 C ++ 语言编写，具备良好的可移植性和优异的跨平台性能，反对在龙芯、飞腾、华为、兆芯硬件上部署的传统及虚拟化架构下的 Unix、Linux、Windows、中标麒麟、凝思、统信等支流国内外操作系统。基于齐全自主软硬件平台的千万点实时数据库系统利用实例曾经稳固运行超过一年。
行业利用及将来倒退
麦杰科技为各类企业信息化倒退提供强有力撑持，如寰球最大的火力发电厂内蒙古托克托电厂、专一于民用核电的中国广核团体。接下来我将从相熟的火电畛域，为大家总结行业利用教训，同时也分享麦杰科技的将来技术摸索。
1、撑持火电行业向智慧化迈进
电力是国家的基础设施，麦杰科技针对火电行业推出了从数据采集到利用的整体解决方案，厂级监控信息系统（SIS）以全厂生产信息网络为依靠，通过对全厂实时数据的采集、计算、剖析，造成火力发电厂生产经营根底信息库，并面向各类治理利用提供无效的常识和决策利用工具，反对不同档次管理者在生产中的数据分析和决策工作。
图 7 麦杰科技厂级监控信息系统 - SIS
随着工业互联网平台技术创新继续深入，技术体系也从撑持“建平台”走向反对“用平台”。2019 年《工业互联网白皮书》中定义了工业互联网关键技术：工业 PaaS 与利用开发、工业数据建模、工业数据管理与剖析、工业边缘，这些关键技术与麦杰科技推出的厂级监控信息系统的业务模型高度符合，零碎在进入不同的行业时有良好的移植性。。
图 8 麦杰科技厂级监控信息系统业务模型
2、帮忙企业实现数据资产的流动
工业互联网正在向价值互联网迈进，对应的工业数据也在向工业数据资产的方向迁徙。
2019 年公布的《工业区块链利用白皮书》对中工业区块链架构进行了形容，其中 把工业数据资产 分成了四大类：第一类是 工业数据 ，第二类是 数据分析模型 ，第三类是 以设施为核心的利用 ，第四类是 面向治理的利用。咱们给企业提供 SIS 零碎的所有利用都能够被拆分为上述四类工业数据资产，打包成资产后实现可信流通和价值发现。
图 9 工业区块链架构
流动产生价值，但作为典型的信息系统，数据的可信流动是亟需解决的一大难题。在过来的 20 年，麦杰科技曾经帮忙上千家企业实现了工业互联网的建设，下一步便会帮忙它们实现数据资产的加工。咱们为企业提供了从数据的边缘接入、到数据中台再到区块链技术的一个残缺的可信流动的框架体系，从而实现工业数据资产的可信流动，以服务于更多的畛域、更广的范畴，推动行业的倒退。
图 10 麦杰科技致力于企业实现数据资产流动
我明天的分享就到这里，谢谢大家！
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