物聯(lián)網(wǎng)不再只是一個流行語。雖然智能互聯(lián)設(shè)備的概念已經(jīng)討論了幾十年，但最近它已經(jīng)形成一個由硬件設(shè)備、軟件、分析平臺和標(biāo)準(zhǔn)組成的生態(tài)系統(tǒng)，將行業(yè)、企業(yè)和消費者聯(lián)系在一起。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備涵蓋現(xiàn)代生活的各個方面 - 影響我們所有人的工業(yè)，汽車，醫(yī)療和商業(yè)應(yīng)用。這些現(xiàn)實生活中的應(yīng)用程序創(chuàng)建需要近乎實時存儲和處理的數(shù)據(jù)流和內(nèi)容派生數(shù)據(jù)（例如聚合或分析結(jié)果）。雖然物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備保留了許多與老式“嵌入式”設(shè)備相同的屬性，但物聯(lián)網(wǎng)工程師和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)供應(yīng)商必須解決很多差異。

數(shù)據(jù)量和連接點

設(shè)備生成的大量數(shù)據(jù)一直是嵌入式數(shù)據(jù)庫供應(yīng)商、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商和物理存儲供應(yīng)商關(guān)注的問題。新的數(shù)據(jù)源已經(jīng)出現(xiàn)，可以產(chǎn)生更多數(shù)據(jù)的訂單。從各種流源、傳感器收集數(shù)據(jù)或由算法生成數(shù)據(jù)以隨后通過 IoT 邊緣設(shè)備和網(wǎng)關(guān)的速度只會使對系統(tǒng)的需求復(fù)雜化?，F(xiàn)代應(yīng)答器的頻率比以前更高，傳感器具有更高的精度，移動設(shè)備上的位置服務(wù)經(jīng)常被消費者用于日?，嵤碌取Ｈ欢?，就其本質(zhì)而言，邊緣設(shè)備沒有足夠的資源（內(nèi)存，持久存儲和CPU能力）來自行分析數(shù)據(jù)，至少在實現(xiàn)設(shè)備主要目的時不會。制動器必須能夠停止汽車，而不是分析制動模式以提高制動器的整體效率。

同樣，連接的邊緣設(shè)備的數(shù)量通常比以前高得多。不久前，系統(tǒng)管理著數(shù)十個連接的設(shè)備。如今，智能數(shù)據(jù)收集點（“智能互聯(lián)設(shè)備”）的數(shù)量可能達(dá)到數(shù)千個或更多。此外，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量可以在一次設(shè)置中實時變化 - 可以一次在線購買數(shù)百個新傳感器，儀器和控制機(jī)制可以在一夜之間更換，網(wǎng)關(guān)被添加或刪除，等等。這些變化通常在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境保持運行期間發(fā)生。

總體而言，到2025年，全球物聯(lián)網(wǎng)（IoT）連接設(shè)備的總安裝基數(shù)預(yù)計將達(dá)到754.4億，10年內(nèi)增長五倍（見圖表）。

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的大量數(shù)據(jù)、大量且不斷增長的數(shù)據(jù)收集和處理點、彈性實時連接和功能可擴(kuò)展性對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫管理提出了新的要求：

數(shù)據(jù)庫必須與通信設(shè)施無縫集成。

邊緣必須有一個平衡的數(shù)據(jù)庫管理功能選擇;資源消耗必須保持在較低水平，但仍允許進(jìn)行充分的分析，以減少進(jìn)出云或服務(wù)器的數(shù)據(jù)流。

需要高級可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)管理拓?fù)?，包括許多層，平衡數(shù)據(jù)收集與聚合和高級處理。

連接

物聯(lián)網(wǎng)最獨特的特性之一是其組件對世界的開放性以及將這些設(shè)備用于多種不同應(yīng)用的能力。例子無處不在，往往編織在社會結(jié)構(gòu)中，往往肉眼看不見。建筑門禁系統(tǒng)，智能狗項圈，多功能自動售貨機(jī)，定位服務(wù)，無現(xiàn)金支付系統(tǒng)，無線戶外天氣傳感器，清單不勝枚舉。這些設(shè)備是真正“連接”的，并且數(shù)據(jù)處理通常發(fā)生在設(shè)備本身之外。

邊緣節(jié)點的物理連接通常是不可預(yù)測的。這是由于各種媒體和帶寬的可用性，設(shè)備連接的各種協(xié)議棧 - Wi-Fi，以太網(wǎng)，蜂窩以及專用堆棧，如ZigBee，NFC和RFID，LPWAN，低能耗藍(lán)牙等。有時，由于物理設(shè)備位置的原因，邊緣設(shè)備連接是間歇性的，或者它們是電池供電的，并且僅定期打電話回家以最大限度地延長電池壽命。

從數(shù)據(jù)管理的角度來看，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)該能夠根據(jù)各種應(yīng)用程序定義的標(biāo)準(zhǔn)自動調(diào)整其數(shù)據(jù)復(fù)制模式。具體而言，對“推送”和“拉取”協(xié)議以及其他精明復(fù)制算法的完全集成支持對于防止數(shù)據(jù)丟失和漏洞至關(guān)重要。

另一個值得一提的小連接點是，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常通過互聯(lián)網(wǎng)連接到外部世界，它們的數(shù)據(jù)收集應(yīng)該可以通過用Java，Python和/或腳本語言編寫的Web客戶端應(yīng)用程序以及其他與Web相關(guān)的技術(shù)來訪問。常用技術(shù)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通過輕量級 REST 協(xié)議通過 Web 服務(wù)實現(xiàn)對 IoT 設(shè)備數(shù)據(jù)庫的訪問，該協(xié)議提供端點 URL 來訪問設(shè)備的數(shù)據(jù)容器。

總結(jié)

在物聯(lián)網(wǎng)邊緣設(shè)備上收集和管理的數(shù)據(jù)量不斷增加，這給物聯(lián)網(wǎng)工程師和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)供應(yīng)商帶來了挑戰(zhàn)，他們必須不斷研究和解決。物聯(lián)網(wǎng)收集的數(shù)據(jù)量以及收集數(shù)據(jù)的方法的增長速度似乎與新系統(tǒng)的數(shù)量一樣快。雖然一些變量保持不變，例如對低資源消耗的需求，但數(shù)據(jù)處理需求只會增長。邊緣數(shù)據(jù)庫管理和分析必須小而快，但功能強(qiáng)大到足以增強(qiáng)設(shè)備功能。此外，高度可配置的數(shù)據(jù)庫管理成為關(guān)鍵。一些設(shè)備沒有足夠的果汁來運行任何東西，除了一個簡單的數(shù)據(jù)收集任務(wù)。其他人更有能力。必須考慮和規(guī)劃間歇性和可變性連接，而授權(quán)的可訪問性應(yīng)該是無縫的。

審核編輯：郭婷