小 T 導讀：酷(ku)哞哞與(yu) TDengine Database 結緣于(yu) 2019 年，在(zai)其工業互聯網(wang)設備上云解(jie)(jie)決方案中，選(xuan)擇(ze)了(le) TDengine 作為數據(ju)平臺，以滿(man)足海(hai)量(liang)工業數據(ju)存儲和分析(xi)的(de)需求。本篇文(wen)章解(jie)(jie)讀(du)了(le) TDengine 在(zai)此方案中的(de)具體應用(yong)。
互聯(lian)網和傳統工(gong)(gong)業的(de)融合將是(shi)新一輪制造業發(fa)(fa)展(zhan)的(de)制高點，企(qi)業數字(zi)化(hua)轉型與工(gong)(gong)業互聯(lian)網的(de)發(fa)(fa)展(zhan)是(shi)重要趨勢。我們憑借豐(feng)富(fu)的(de)行業經驗(yan)和深度研(yan)發(fa)(fa)，成(cheng)功研(yan)制出一套工(gong)(gong)業互聯(lian)網設(she)(she)備上(shang)云(yun)的(de)整體解決(jue)方(fang)案。在該方(fang)案中，通過(guo)主(zhu)流的(de) PLC 協(xie)議，我們實(shi)現了(le)眾(zhong)多設(she)(she)備的(de)互通互聯(lian)；除此之外(wai)，數據存儲(chu)服務(wu)可以解決(jue)大量數據存儲(chu)和分析的(de)難題；應用開發(fa)(fa)服務(wu)則可以利用無(wu)代碼編程解決(jue)用戶開發(fa)(fa)成(cheng)本高、技(ji)術(shu)棧復雜(za)、鏈(lian)路(lu)長(chang)等一系列問(wen)題。總(zong)而言之，從數據采集，到存儲(chu)展(zhan)示、運維監控，再到應用發(fa)(fa)布等模塊，我們完成(cheng)了(le)工(gong)(gong)業設(she)(she)備全域(yu)一體化(hua)的(de)管理方(fang)案。
整個方案的(de)層(ceng)次結構如下。
TDengine Database 作為數據存儲平臺，解決了我們海量工(gong)業(ye)數據存儲和分(fen)析(xi)的大難題。
作為一個 OT 數倉(cang)類的平臺，存(cun)儲時序數據(ju)的數據(ju)庫最好要滿(man)(man)足這幾個特點：高(gao)吞吐量(liang)(liang)、低消耗、強(qiang)寫(xie)入，滿(man)(man)足工業(ye)場景的大數據(ju)量(liang)(liang)查詢。機緣巧合(he)，在 2019 年，正是我(wo)們創(chuang)業(ye)的初(chu)期(qi)，聽(ting)到了(le)濤思數據(ju)創(chuang)始人陶建輝老師關于 TDengine 的講(jiang)座，一些理念與我(wo)們不謀而合(he)。
于是我們沒有(you)做過多的選型，直接選擇了 TDengine Database。
一、TDengine 的應用情況
三年過后(hou)的(de)今(jin)天，我(wo)們發現(xian)自己的(de)選擇(ze)十分正確，TDengine 為我(wo)們創造了(le)很多價值；而(er)且 TDengine 這個產品本身也是蒸蒸日上，已(yi)經成為時序數據庫領域的(de)佼佼者。
我們(men)以(yi)單副(fu)本模式落地了數據庫服務，機器(qi)配置為(wei) 8C 處理器(qi) + 16GB 內存 + 500GB 機械硬(ying)盤(pan)，備份用其(qi)他方(fang)式完成。由于我們(men)暫時沒有(you)分組聚合查詢(xun)的需求，所以(yi)沒有(you)使用超級表。
當前(qian)環(huan)境下有 3797 張(zhang)表，總數(shu)據量大概(gai)有 10 多億條。實際存(cun)儲量占(zhan)用大概(gai)為(wei) 5G 左右
由于 PLC 通(tong)信(xin)協(xie)(xie)議種類繁多，即便有(you)的(de)(de)(de)(de)設備會有(you)部分(fen)協(xie)(xie)議開源(yuan)，但是開放的(de)(de)(de)(de)只有(you)通(tong)訊(xun)的(de)(de)(de)(de)方式和協(xie)(xie)議，所(suo)以驅動還(huan)(huan)是需要(yao)自己去實現的(de)(de)(de)(de)。而且一些通(tong)訊(xun)協(xie)(xie)議又(you)有(you)很(hen)多分(fen)支(zhi)：比(bi)如 modbus 協(xie)(xie)議就包含了 modbusTCP、modbusRTU 以及(ji) modbusASCII。此外，使用 modbus 通(tong)訊(xun)的(de)(de)(de)(de)不同(tong)設備之間(jian)，有(you)的(de)(de)(de)(de)支(zhi)持的(de)(de)(de)(de)功能碼和字節序(xu)還(huan)(huan)不同(tong)，所(suo)以數據采集這里還(huan)(huan)是比(bi)較復雜的(de)(de)(de)(de)。
在(zai)數據(ju)采集(ji)時，我(wo)們(men)優先使用 modbus 和(he)其他我(wo)們(men)已(yi)有的(de)協(xie)議驅(qu)動接入，如果(guo)遇到不(bu)支(zhi)持(chi)的(de)協(xie)議，那么定制化開發驅(qu)動是(shi)難(nan)免(mian)的(de)。在(zai)采集(ji)到數據(ju)后，數據(ju)的(de)走(zou)向(xiang)如下：
- 由我們的底層邊緣網關系統將設備的數據采集起來后發送給后端 Java 服務。
- Java 服務將收到的數據實時地存放在內存中。
- 由 Java 服務最快 1 秒一次將數據消費，并通過 TDengine 的 insert 語句將數據存放到數據庫中。
二、落地效果
對于數(shu)據(ju)的(de)實(shi)際使(shi)用，我(wo)們通過數(shu)據(ju)的(de)變量(liang) ID（即表名）查詢(xun)(xun)出變量(liang)數(shu)據(ju)通過 ECharts 圖形框架展示在前端頁面上，比較常用的(de)查詢(xun)(xun) SQL 就是降采(cai)樣(yang)查詢(xun)(xun)，全(quan)部都(dou)是毫(hao)秒級返回結(jie)果(guo)。
查詢展示效果如下：
后續，我(wo)(wo)們(men)計劃對(dui) TDengine 的(de)使用進(jin)行改造，隨(sui)著設備量和用戶(hu)需(xu)求的(de)多(duo)樣(yang)化，我(wo)(wo)們(men)會使用 TDengine 的(de)超級表和多(duo)副本等更(geng)加核心的(de)功能來(lai)增強我(wo)(wo)們(men)產品的(de)能力。
三、寫在最后
中國制造業(ye)總體水(shui)平處于 2.0 向 3.0 過渡的(de)階(jie)段，老舊設備多，數字化水(shui)平低。
工(gong)(gong)業(ye)互(hu)聯網的(de)(de)(de)設備數字化(hua)(hua)率正走(zou)在逐(zhu)年(nian)創新(xin)高(gao)的(de)(de)(de)路上(shang)，工(gong)(gong)業(ye)互(hu)聯網的(de)(de)(de)市場規模也正在井噴式發展，增長率喜人。因(yin)此，隨著國(guo)家的(de)(de)(de)產(chan)業(ye)政策逐(zhu)漸落地，我們有信心(xin)和 TDengine Database 一(yi)起，把(ba)握(wo)時(shi)代(dai)給予的(de)(de)(de)機會，一(yi)起為(wei)中(zhong)國(guo)工(gong)(gong)業(ye)的(de)(de)(de)信息化(hua)(hua)、自動化(hua)(hua)和智能化(hua)(hua)做出我們的(de)(de)(de)貢獻(xian)。
關于作者
冷艷(yan)霞，酷哞哞科技(ji)(ji)創始人。四川酷哞哞科技(ji)(ji)有限(xian)公司(si)是(shi)一家集(ji)工(gong)業大數據采集(ji)、云平臺于一體(ti)的新(xin)型科技(ji)(ji)公司(si)。致力于為各大中小(xiao)型制造企業服務，切實(shi)為企業解決痛(tong)點(dian)(dian)、難(nan)點(dian)(dian)，實(shi)現(xian)企業由自動化工(gong)廠向數字化工(gong)廠轉型，最終實(shi)現(xian)智能(neng)化。
