物聯(lián)網(wǎng)不再只是一個(gè)流行語(yǔ)。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(gè)由硬件設(shè)備、軟件、分析平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)組成的生態(tài)系統(tǒng)，將行業(yè)、企業(yè)和消費(fèi)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(gè)方面 - 影響我們所有人的工業(yè)，汽車(chē)，醫(yī)療和商業(yè)應(yīng)用。這些現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用程序創(chuàng)建需要近乎實(shí)時(shí)存儲(chǔ)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(kù)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(diǎn)

設(shè)備生成的大量數(shù)據(jù)一直是嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)供應(yīng)商、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商和物理存儲(chǔ)供應(yīng)商關(guān)注的問(wèn)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(guò) IoT 邊緣設(shè)備和網(wǎng)關(guān)的速度只會(huì)使對(duì)系統(tǒng)的需求復(fù)雜化。現(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(dòng)設(shè)備上的位置服務(wù)經(jīng)常被消費(fèi)者用于日常瑣事等。然而，就其本質(zhì)而言，邊緣設(shè)備沒(méi)有足夠的資源（內(nèi)存，持久存儲(chǔ)和CPU能力）來(lái)自行分析數(shù)據(jù)，至少在實(shí)現(xiàn)設(shè)備主要目的時(shí)不會(huì)。制動(dòng)器必須能夠停止汽車(chē)，而不是分析制動(dòng)模式以提高制動(dòng)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(gè)連接的設(shè)備。如今，智能數(shù)據(jù)收集點(diǎn)（“智能互聯(lián)設(shè)備”）的數(shù)量可能達(dá)到數(shù)千個(gè)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(shí)時(shí)變化 - 可以一次在線(xiàn)購(gòu)買(mǎi)數(shù)百個(gè)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(yùn)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(jì)將達(dá)到754.4億，10年內(nèi)增長(zhǎng)五倍（見(jiàn)圖表）。

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

數(shù)據(jù)庫(kù)必須與通信設(shè)施無(wú)縫集成。

邊緣必須有一個(gè)平衡的數(shù)據(jù)庫(kù)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(jí)可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)管理拓?fù)洌ㄔS多層，平衡數(shù)據(jù)收集與聚合和高級(jí)處理。

連接

物聯(lián)網(wǎng)最獨(dú)特的特性之一是其組件對(duì)世界的開(kāi)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(wú)處不在，往往編織在社會(huì)結(jié)構(gòu)中，往往肉眼看不見(jiàn)。建筑門(mén)禁系統(tǒng)，智能狗項(xiàng)圈，多功能自動(dòng)售貨機(jī)，定位服務(wù)，無(wú)現(xiàn)金支付系統(tǒng)，無(wú)線(xiàn)戶(hù)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(diǎn)的物理連接通常是不可預(yù)測(cè)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(zhuān)用堆棧，如ZigBee，NFC和RFID，LPWAN，低能耗藍(lán)牙等。有時(shí)，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(huà)回家以最大限度地延長(zhǎng)電池壽命。

從數(shù)據(jù)管理的角度來(lái)看，數(shù)據(jù)庫(kù)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(dòng)調(diào)整其數(shù)據(jù)復(fù)制模式。具體而言，對(duì)“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(duì)于防止數(shù)據(jù)丟失和漏洞至關(guān)重要。

另一個(gè)值得一提的小連接點(diǎn)是，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常通過(guò)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(guò)用Java，Python和/或腳本語(yǔ)言編寫(xiě)的Web客戶(hù)端應(yīng)用程序以及其他與Web相關(guān)的技術(shù)來(lái)訪(fǎng)問(wèn)。常用技術(shù)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通過(guò)輕量級(jí) REST 協(xié)議通過(guò) Web 服務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì) IoT 設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)的訪(fǎng)問(wèn)，該協(xié)議提供端點(diǎn) URL 來(lái)訪(fǎng)問(wèn)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(kù)管理系統(tǒng)供應(yīng)商帶來(lái)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(zhǎng)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(duì)低資源消耗的需求，但數(shù)據(jù)處理需求只會(huì)增長(zhǎng)。邊緣數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)管理成為關(guān)鍵。一些設(shè)備沒(méi)有足夠的果汁來(lái)運(yùn)行任何東西，除了一個(gè)簡(jiǎn)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(fǎng)問(wèn)性應(yīng)該是無(wú)縫的。

審核編輯：郭婷