Databus против базы данных:6 вопросов, которые должен задать каждый разработчик IIoT

данных, отправляемых непосредственно в приложения из распределенного пространства данных.

Вопрос 4:«Инфраструктура понимает и поэтому может выборочно фильтровать данные». Разве это не относится ко всем паб-подпискам, где вы можете зарегистрироваться на интересующие вас "мероприятия"?

Большинство паб-сабов очень примитивно. Приложение «регистрирует проценты», а затем все просто отправляется в это приложение. Так, например, алгоритм обнаружения столкновения на перекрестке может подписаться на «позиции транспортного средства». Затем инфраструктура отправляет сообщения от любого датчика, способного определять местоположение, без знания данных внутри этого сообщения. Даже pub-sub с «фильтрацией содержимого» предлагает только очень простые спецификации и требует от системы предварительного выбора того, что важно для всех. Нет реального контроля над потоком.

База данных намного выразительнее. На этом перекрестке можно было бы сказать:«Меня интересуют только позиции транспортных средств в пределах 200 м, движущихся ко мне со скоростью 10 м / с. Если транспортное средство соответствует моим характеристикам, мне нужно обновлять данные 200 раз в секунду. Вы (база данных) должны гарантировать мне что все датчики, использующие этот алгоритм, обещают доставлять данные так быстро ... не медленнее и быстрее. Если датчик обновляется 1000 раз в секунду, то отправляйте мне только каждое 5-е обновление. Мне также нужно знать, что вы на самом деле в настоящее время на связи - датчики реального времени (которые я определяю как производящие за последние 0,01 секунды) на всех возможных подходах к проезжей части в любое время. Каждый датчик должен иметь возможность хранить 600 старых образцов (на 3 секунды) и обновлять меня этими старыми данными, если мне нужно Это." (Это некоторые из 20+ настроек QoS в стандарте DDS.)

Обратите внимание, что подписывающееся приложение в примитивном случае pub-sub очень зависит от фактических свойств его производителей. Он должен каким-то образом верить в то, что они живы (!), Что у них достаточно буферов для сохранения информации, которая может ему понадобиться, что они не будут затоплять ее информацией и предоставлять ее слишком медленно. Если 10 000 автомобилей обнаруживаются 1000 раз в секунду, но только 3 в пределах 200 м, он должен будет получать 10 000 * 1000 =10 м выборок каждую секунду только для того, чтобы найти 3 * 200 =600, на которые ему нужно обратить внимание. Ему придется пинговать каждый датчик 100 раз в секунду, чтобы убедиться, что он активен. Если есть избыточные датчики на разных путях, он должен проверить их все независимо и каким-то образом убедиться, что все пути покрыты. Если приложений много, все они должны пинговать все датчики независимо. Он также должен знать схему производителей и т. Д.

Приложение во втором случае, напротив, получит ровно 600 выборок, о которых оно заботится, и будет удобно, зная, что по крайней мере один датчик для каждого пути активен. Скорость потока гарантирована. Гарантируется достаточная надежность. Общий поток данных сокращается на 99,994% (нам нужно всего 600/10 млн выборок, а интеллектуальное промежуточное ПО выполняет фильтрацию в источнике). Для полноты картины отметим, что алгоритм столкновения полностью не зависит от самих датчиков. Его можно повторно использовать на любом другом перекрестке, и он будет работать с одним датчиком на каждый путь или 17. Если во время выполнения сеть будет слишком загружена, чтобы соответствовать спецификациям данных (или что-то не удалось), приложение будет немедленно уведомлено.

Вопрос 5. Чем база данных отличается от механизма CEP?

Краткий ответ:база данных - это принципиально распределенная концепция, которая выбирает и доставляет данные от местных производителей, которые соответствуют простой спецификации. Механизм CEP - это централизованная исполняемая служба, которая может выполнять гораздо более сложные спецификации, но должна иметь все потоки данных, отправляемые в одно место.

Длинный ответ:Механизм комплексной обработки событий (CEP) исследует входящий поток данных в поисках шаблонов, которые вы запрограммировали для его идентификации. Когда он обнаруживает один из этих шаблонов, вы можете запрограммировать его на действие. Шаблоны могут представлять собой сложные комбинации прошлых и поступающих будущих данных. Однако это единая служба, работающая где-то на одном процессоре. Он не передает никакой информации.

База данных также ищет шаблоны данных. Однако спецификации проще; он принимает решения по каждому элементу данных по мере его создания. Действия также проще; единственное действие, которое он может предпринять, - это отправить эти данные запрашивающей стороне. Сила базы данных в том, что она фундаментально распределена. Поиск происходит локально на потенциально сотнях, тысячах или даже миллионах узлов. Таким образом, база данных - это очень эффективный способ выбрать нужные данные из нужных источников и отправить их в нужные места. База данных - это своего рода распределенный набор механизмов CEP, по одному для каждого возможного источника информации, которые автоматически программируются пользователями этой информации. Конечно, у базы данных есть много других свойств помимо сопоставления с образцом, таких как передача схемы, управление избыточностью, поддержка транспорта, совместимый протокол и т. Д.

Вопрос 6. Какое приложение использовало стандарт DDS и шины данных?

Первыми приложениями были интеллектуальные роботы, «информационное превосходство» и большие скоординированные системы, такие как управление боевыми действиями на флоте. Этим системам требовалась надежность даже при выходе из строя компонентов, достаточная скорость передачи данных для управления физическими процессами, а также выборочное обнаружение и доставка для масштабирования. Ориентация на данные действительно упростила код приложения и управляемые интерфейсы, что позволило командам программистов со временем работать над крупными программными системами. Стандарт DDS - это активное, растущее семейство стандартов, изначально разработанное как поставщиками, так и клиентами. Он широко используется во многих сферах, включая медицину, транспорт, умные города и энергетику.

Если вы хотите узнать, как интеллектуальное программное обеспечение захватывает IIoT, обязательно загрузите нашу техническую документацию о будущем автомобильной промышленности «Секретный соус автономных автомобилей».