在8月24日舉辦的[【墨天輪資料庫沙龍第九期—工業實時資料庫專場】](https://www.modb.pro/event/659?0927)中，麥傑科技創始人 盧學東分享了《麥傑openPlant實時資料庫系統及應用》主題演講，本文為整理內容。

**導讀**

工業網際網路推動海量工業資料的爆炸式增長，IDC預計，到2025年，裝置實時資料量將是2017年的200倍，達到驚人的49ZB。作為企業的核心資料資產，每時每刻產生的工業資料為儲存管理和分析應用帶來了巨大挑戰。工業實時資料庫的誕生，不僅能將分散的海量過程資料採集儲存下來，還為企業將“資料轉化為資訊及決策支援”提供穩定可靠的技術支撐。

【墨天輪資料庫沙龍-實時資料庫專場】邀請到麥傑科技創始人盧學東，為大家帶來[《麥傑openPlant實時資料庫系統及應用》](https://www.modb.pro/doc/75406?0927)主題分享，以下為演講實錄。

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**盧學東  上海麥傑科技股份有限公司創始人**

*專注於實時資料庫系統的研發和應用。先後主持和承擔工業和資訊化部、國家發改委、環保部、科技部、上海市科委等資訊化領域重大課題研究與示範。*

### 麥傑科技：記錄歷史，揭示未來

**1、麥傑科技的發展**

在本世紀初， CPU、硬碟和記憶體都比較昂貴，工業生產領域對實時資料的處理能力有很高的要求，控制系統專注於生產過程的控制，資料分析和過程最佳化需要依賴於外部系統。**麥傑科技從2000年成立就將實時資料庫系統作為切入點**，在20多年的發展歷程中一直專注於實時資料庫系統，麥傑科技不僅為超過1000家客戶提供工業實時資料庫產品和解決方案，還提供高效的雲邊一體化整體工業資料解決方案。

工業實時資料庫廠商一般從某一個行業中成長起來，行業能夠提供足夠豐富的應用場景，為產品不斷迭代和快速成熟提供保障。麥傑科技成長於電力體制改革期的發電市場，逐漸積累了大量的電力客戶，如華能集團、大唐集團、國電投集團、粵電集團、中廣核集團等。

**2、工業實時資料庫 vs 時序資料庫**

在介紹麥傑科技的產品之前，想和大家一起來探討下**實時資料庫與時序資料庫的區別**，這也是很多的客戶比較關注的問題。

首先是兩者的定義與特點不同。**工業實時資料庫是採用實時計算模型建立起來的資料庫系統**，具有：時間約束、事務排程、資源分配、資料線上壓縮和儲存、併發控制和處理、豐富資料介面、完善資料分析套件的特點。而時序資料庫的特點為：高吞吐量寫入能力、資料分析儲存/TTL、高壓縮率、高效時間視窗查詢能力、多維度查詢能力、高效聚合能力、批次刪除能力等。

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*圖1 實時資料庫 vs 時序資料庫*

其次兩者的誕生背景與應用方向不同。**實時資料庫伴隨著工業網際網路的發展**，對該系統的研究始於1988年，目前國內外工業領域已有多個成熟的實時資料庫產品。而時序資料庫則是近年來隨著物聯網的發展應運而生，藉助雲端計算和大資料等技術，時序資料可用來處理物聯網產生的大量資料。

參考“工業網際網路”是“工業”+“網際網路”，**實時資料庫是“實時系統”+“資料庫管理”**，屬於實時系統，對資料處理有著時間性的要求，與工業密切相關。時序資料庫是“資料庫”+“時序資料”，是資料庫管理系統，用來處理時間序列的資料。

2019年，工信部對工業網際網路做了明確的定義，即“工業網際網路是滿足工業智慧化發展需求，具有低時延、高可靠、廣覆蓋特點的關鍵網路基礎設施，是新一代資訊通訊技術與先進製造業深度融合所形成的新興業態與應用模式，由此確認了工業是該領域中必要的基因，也是做好工業實時資料庫的基礎。

下面介紹麥傑科技的openPlant實時資料庫系統。

### OPENPLANT實時資料庫

**1、系統及架構介紹**

openPlant實時資料庫系統是麥傑科技在二十多年工業網際網路領域的研發和工程結果，作為工業資料管理的核心平臺，該系統**整合了從資料採集、儲存到分析、展示等一系列成熟可靠的軟體，支援各主流伺服器，並可單機、雙機、映象和分散式部署**。

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*圖2 openPlant的系統架構*

對於時序資料庫而言，90%的工作是進行資料儲存，餘下的才是資料處理。但在**實時資料庫**中，資料儲存只是它的基本功能，最重要是對資料分析並將結果進行反饋，**透過資料結果對工業生產過程帶來如故障診斷、最佳化執行等一系列的指導作用**。

下圖展示了openPlant的系統構成，分別為**RTDB 麥傑實時資料庫**（針對隨時間快速變化的海量資料進行採集和儲存）、**Analysis 麥傑智慧分析平臺**（透過介面配置實現建模、分析和展示應用功能的動態資料智慧分析平臺）、**Studio 麥傑視覺化應用平臺**（幫助使用者用圖表、曲線等直觀手段展示和洞察有效資訊的視覺化應用平臺）。

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*圖3 openPlant的系統構成*

openPlant系統採用先進的技術和架構，安全穩定地採集各類系統和裝置的實時資料，並對資料進行高效壓縮和長期儲存，同時提供方便易用的客戶端工具和開放的資料訪問介面。

**2、openPlant的特徵優勢**

總結下來，openPlant系統具有**三個核心優點：極速效能、超強穩定、安全可控**。下面我就簡單為大家介紹openPlant系統的特徵與優勢。

-   **豐富的資料訪問介面**

實時資料庫系統的介面協議是第一道門檻。麥傑科技透過20多年的工程實踐已經積累了450多種介面，能夠解決大部分裝置介面問題。

實時資料庫系統支援的資料呼叫介面包含：SQL、OPC（標準OPCServer對外資料介面）， WebAPI（標準的HTTPAPI和websocket對外資料訪問方式）， MQTT協議（物聯網標準）， OPAPI（包括C/C++/.NET/JAVA/Golang/python/Nodejs），這些開放的資料訪問介面讓應用十分方便。

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*圖4 openPlant五類常用的介面*

-   **智慧資料壓縮技術**

openPlant的壓縮技術能夠保障資料精度的情況下，實現資料儲存空間最佳化。壓縮技術分為無失真壓縮、有失真壓縮、智慧壓縮三種，儲存壓縮比>100：1。

-   **儲存結構**

openPlant的儲存結構分為動態、靜態以及歸檔資料結構。在工業實時系統中，資料會直接參與到工業過程的計算中，其反映的質量好壞也會對工業過程產生指導意義，openPlant的動態資料結構便以TVQ（T：時，V：值，Q：質量）形式進行資料儲存。

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*圖5 openPlant的儲存結構*

-   **完備的資料安全策略**

openPlant的資料安全策略包含了多層安全隔離支援、資料傳輸安全、儲存安全存放、硬體授信設計、使用者許可權系統、訪問安全設計等六大方面。在核電站的案例中，我們透過資料檔案加密來保護核電資料資產安全。

-   **冗餘策略**

如今資料已經成為第五個生產要素，開始往資產的方向發展演變。麥傑科技透過完備的資料安全策略、資料交叉網路設計等多個角度對系統進行管理提升，從而保證資料資產的安全。

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*圖6 openPlant的冗餘策略*

**3、完全自主的工業實時資料庫系統 - OPENPLANT**

openPlant是一款完全自主的工業實時資料庫系統，採用標準C++語言編寫，具有良好的可移植性和優異的跨平臺效能，支援在龍芯、飛騰、華為、兆芯硬體上部署的傳統及虛擬化架構下的Unix、Linux、Windows、中標麒麟、凝思、統信等主流國內外作業系統。基於完全自主軟硬體平臺的千萬點實時資料庫系統應用例項已經穩定執行超過一年。

### 行業應用及未來發展

麥傑科技為各類企業資訊化發展提供強有力支撐，如全球最大的火力發電廠內蒙古托克托電廠、專注於民用核電的中國廣核集團。接下來我將從熟悉的火電領域，為大家總結行業應用經驗，同時也分享麥傑科技的未來技術探索。

**1、支撐火電行業向智慧化邁進**

電力是國家的基礎設施，麥傑科技針對火電行業推出了從資料採集到應用的整體解決方案，廠級監控資訊系統（SIS）以全廠生產資訊網路為依託，透過對全廠實時資料的採集、計算、分析，形成火力發電廠生產運營基礎資訊庫，並面向各類管理應用提供有效的知識和決策應用工具，支援不同層次管理者在生產中的資料分析和決策工作。

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*圖7 麥傑科技廠級監控資訊系統- SIS*

隨著工業網際網路平臺技術創新持續深化，技術體系也從支撐“建平臺”走向支援“用平臺”。2019年《工業網際網路白皮書》中定義了工業網際網路關鍵技術：工業PaaS與應用開發、工業資料建模、工業資料管理與分析、工業邊緣，這些關鍵技術與麥傑科技推出的廠級監控資訊系統的業務模型高度契合，系統在進入不同的行業時有良好的移植性。。

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*圖8 麥傑科技廠級監控資訊系統業務模型*

**2、幫助企業實現資料資產的流動**

工業網際網路正在向價值網際網路邁進，對應的工業資料也在向工業資料資產的方向遷移。

2019年釋出的《工業區塊鏈應用白皮書》對中工業區塊鏈架構進行了描述，其中**把工業資料資產**分成了四大類：第一類是**工業資料**，第二類是**資料分析模型**，第三類是**以裝置為中心的應用**，第四類是**面向管理的應用**。我們給企業提供SIS系統的所有應用都可以被拆分為上述四類工業資料資產，打包成資產後實現可信流通和價值發現。

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*圖9 工業區塊鏈架構*

流動產生價值，但作為典型的資訊系統，資料的可信流動是亟需解決的一大難題。在過去的20年，麥傑科技已經幫助上千家企業完成了工業網際網路的建設，下一步便會幫助它們實現資料資產的加工。我們為企業提供了從資料的邊緣接入、到資料中臺再到區塊鏈技術的一個完整的可信流動的框架體系，從而實現工業資料資產的可信流動，以服務於更多的領域、更廣的範圍，推動行業的發展。

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*圖10 麥傑科技致力於企業實現資料資產流動*

我今天的分享就到這裡，謝謝大家！

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也歡迎大家積極投稿，將你工作中遇到的資料庫故障處理過程記錄下來，不僅用於自我覆盤與分析，同時也能幫助其他的同仁們避坑。

墨天輪沙龍 | 麥傑科技盧學東：openPlant 實時資料庫系統及應用

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