co to jest baza danych?

typowe systemy IIoT wymagają udostępniania danych między wieloma urządzeniami i wieloma sieciami, od krawędzi przez mgłę po chmurę. Jest to trudne, ponieważ ścinanie danych – nie wspominając o surowych wymogach bezpieczeństwa – może łatwo przytłoczyć sieć. Wyzwania te wymagają nowych sposobów zarządzania zwiększoną ilością danych, wymaganiami dotyczącymi wydajności, ryzykiem bezpieczeństwa i certyfikatami bezpieczeństwa. Jedną z najważniejszych zmian jest baza danych i jej unikalna zdolność do zarządzania przepływem danych IIoT.

definicja bazy danych

baza danych to framework oprogramowania do dystrybucji i zarządzania danymi w czasie rzeczywistym w IIoT. Umożliwia współpracę aplikacji i urządzeń jako jeden, zintegrowany system.

baza danych upraszcza logikę aplikacji i integracji dzięki potężnemu paradygmatowi skoncentrowanemu na danych. Zamiast wymieniać wiadomości, komponenty oprogramowania komunikują się za pośrednictwem współdzielonych obiektów danych. Aplikacje bezpośrednio odczytują i zapisują wartość tych obiektów, które są buforowane w każdym uczestniku.

Kluczowe cechy bazy danych to:

• uczestnicy/aplikacje bezpośrednio łączą się z danymi
• Infrastruktura rozumie, a zatem może selektywnie filtrować dane
• Infrastruktura nakłada zasady i gwarancje jakości usług (QoS) takie jak szybkość, niezawodność i bezpieczeństwo przepływu danych

różnica między bazą danych a bazą danych

baza danych zapewnia dane w ruchu, gdzie baza danych zapewnia dane w spoczynku.

baza danych implementuje przechowywanie danych. Zapisuje stare informacje, które można później wyszukiwać, odnosząc właściwości przechowywanych danych.

baza danych implementuje interakcję zorientowaną na dane. Zarządza przyszłymi informacjami, umożliwiając filtrowanie według właściwości przychodzących danych. Centryczność danych można zdefiniować za pomocą tych właściwości:

• interfejs jest danymi. Nie ma sztucznych opakowań ani blokerów interfejsu, takich jak wiadomości, obiekty, pliki lub wzorce dostępu.
• Infrastruktura rozumie te dane. Umożliwia to filtrowanie / wyszukiwanie, narzędzia i selektywność. Oddziela aplikacje od danych, a tym samym usuwa z nich znaczną część złożoności.
• system zarządza danymi i narzuca zasady wymiany danych w aplikacjach. Daje to pojęcie „prawdy”. Umożliwia on żywotność danych, dopasowywanie modeli danych, interfejsy CRUD itp.

ważne jest, aby pamiętać, że baza danych to nie tylko baza danych, z którą wchodzi się w interakcję za pośrednictwem interfejsu pub-sub. Nie ma bazy danych. Baza danych oznacza przechowywanie: dane fizycznie znajdują się gdzieś. Baza danych implementuje czysto wirtualną koncepcję zwaną „globalną przestrzenią danych” i implikuje dane w ruchu.

dlaczego warto zaimplementować bazę danych?

zarówno technologie bazodanowe, jak i bazodanowe zastępują interakcję aplikacja-aplikacja interakcją aplikacja-Dane-aplikacja. Ta zmiana jest absolutnie krytyczna. Oddziela aplikacje i znacznie ułatwia skalowanie, interoperacyjność i integrację systemów, co ma kluczowe znaczenie dla Systemów IIoT. Różnica polega na tym, że stare dane są przechowywane w (prawdopodobnie scentralizowanej) bazie danych, a przyszłe dane wysyłane bezpośrednio do aplikacji z rozproszonej bazy danych.

co to jest wielowarstwowa baza danych?

Industrial Internet Consortium (IIC) Industrial Internet Reference Architecture (Iira) jest opartą na standardach wytyczną architektoniczną dla programistów do wykorzystania w projektowaniu systemów IIoT w oparciu o wspólne ramy. IIRA zaleca nowy wzorzec architektoniczny dla Systemów IIoT o nazwie „layered databus”.

w systemach IIoT pojawia się wspólny wzorzec architektury, który składa się z wielu baz danych ułożonych warstwowo przez QoS komunikacji i potrzeby modelu danych. Zazwyczaj bazy danych będą wdrażane na krawędzi w inteligentnych maszynach lub podsystemach najniższego poziomu, takich jak samochód, platforma wiertnicza lub pokój szpitalny. Powyżej będzie to jeden lub więcej baz danych, które integrują te inteligentne maszyny lub podsystemy, ułatwiając komunikację danych między iz wyższym poziomem centrum sterowania lub systemami zaplecza. Warstwa zaplecza lub centrum sterowania może być najwyższą warstwą bazy danych w systemie, ale może być więcej niż te trzy warstwy.

typowe Systemy IIoT wymagają udostępniania danych w wielu sieciach, takich jak ta, od krawędzi przez mgłę po chmurę. Na przykład w połączonym szpitalu urządzenia muszą komunikować się z pacjentem lub salą operacyjną, ze stanowiskami pielęgniarek i monitorami zewnętrznymi, z aplikacjami analitycznymi w czasie rzeczywistym do inteligentnego alarmowania i wspomagania decyzji klinicznych, a także z informatyką medyczną. Jest to wyzwanie z kilku powodów. Łączna objętość strumieniowych danych urządzeń może łatwo przytłoczyć sieci szpitalne; dane pacjentów muszą być bezpiecznie śledzone, nawet gdy pacjenci i urządzenia poruszają się między pomieszczeniami i sieciami; a ponadto urządzenia i aplikacje muszą ze sobą współpracować, nawet jeśli są opracowywane przez różnych producentów. Warstwowa Architektura baz danych jest idealnym frameworkiem do rozwiązywania tych problemów i opracowywania wielopoziomowych Systemów IIoT systemów.

Blueprint for the Industrial Internet V1.8

zalety warstwowej bazy danych

korzyści z wdrożenia warstwowej architektury bazy danych obejmują:

• szybka integracja między urządzeniami-z czasem dostawy w milisekundach lub mikrosekundach
• Automatyczne wykrywanie danych i aplikacji-z bazami danych i między nimi
• skalowalna integracja – narażająca setki tysięcy maszyn, czujników i siłowników
• naturalna redundancja – zapewniająca ekstremalną dostępność i odporność
• hierarchiczna izolacja podsystemu – umożliwienie rozwoju złożonych systemów projektowania

bazy danych Connext: potężny paradygmat skoncentrowany na danych

RTI Connext DDS zawiera bazę danych, która umożliwia aplikacjom wymianę danych za pomocą metody komunikacji peer-to-peer publikuj-Subskrybuj. Aplikacje DDS nie polegają na scentralizowanym brokerze, ale raczej odkrywają się nawzajem poprzez bazę danych, dołączając lub opuszczając domenę DDS w dowolnym momencie. Ta struktura eliminuje pojedynczy punkt awarii lub wąskie gardło w sieci. Connext DDS obsługuje szczegóły dystrybucji danych, synchronizacji i zarządzania, w tym serializacji i zarządzania cyklem życia. Jego niezawodność, bezpieczeństwo, wydajność i skalowalność są sprawdzone w najbardziej wymagających systemach przemysłowych.