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Apache IoTDB：端边云全场景的时序数据库与AI融合部署方案

未分类 3小时前 程序员胖胖胖虎阿
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Apache IoTDB：跨端边云全场景的时序数据库及AI融合部署方案

文章目录

    • Apache IoTDB 全场景部署：基于 Apache IoTDB 的跨「端-边-云」的时序数据库 DB+AI
      • Apache IoTDB 概览
    • Docker部署指引
    • 企业版数据库配套工具 Workbench
    • TimechoDB（基于 Apache IoTDB）
    • Apache IoTDB 应用范畴
    • 总结
在这里插入图片描述

Apache IoTDB 概览

在这里插入图片描述

Apache IoTDB是一款专为物联网场景打造的高性能轻量时序数据库，它采用“设备-测点”的原生数据模型，完美契合物理设备与传感器的关联，通过高效压缩算法、百万级并发写入能力以及毫秒级查询响应等特性，优化海量时序数据的存储成本与处理效率，同时支持边缘轻量部署、云端集群扩展以及边缘与云端的协同工作，为工业物联网、智能城市、车联网等多种场景提供全生命周期的数据存储、查询与分析解决方案。

✅物联网原生优化 ：采用“设备 - 测点”数据模型，精准映射物理设备与传感器的关系，搭配标签机制实现多维度分析，契合物联网实际业务场景。

✅极致性能呈现 ：借助特殊编码算法达成10:1 - 20:1的高压缩率，同时支持每秒数百万条数据的并发写入以及毫秒级时序查询响应，平衡存储成本与处理效率。

✅全场景部署能力 ：轻量设计可运行于边缘设备，分布式架构支持云端集群扩展，兼容边缘 - 云端协同存储，满足从边缘到云端的全场景物联网部署需求。

Docker部署指引

1、Docker的安装

#以ubuntu为例，其他操作系统可自行搜索安装方法
#步骤1: 安装一些必要的系统工具
sudo apt-get update
sudo apt-get -y install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
#步骤2: 安装GPG证书
curl -fsSL https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
#步骤3: 写入软件源信息
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
#步骤4: 更新并安装Docker-CE
sudo apt-get -y update
sudo apt-get -y install docker-ce
#步骤5: 设置docker开机自启动
sudo systemctl enable docker
#步骤6： 验证docker是否安装成功
docker --version  #显示版本信息，即安装成功

2、docker-compose安装

#安装命令
curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/v2.20.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
ln -s  /usr/local/bin/docker-compose  /usr/bin/docker-compose
#验证是否安装成功
docker-compose --version  #显示版本信息即安装成功

3、安装dmidecode插件（dmidecode安装后，查找安装路径：whereis dmidecode，此处假设结果为/usr/sbin/dmidecode，记住该路径，后续docker-compose的yml文件会用到）

sudo apt-get install dmidecode

4、加载镜像文件

docker load -i iotdb-enterprise-1.3.2.3-standalone-docker.tar.gz

5、查看镜像

docker images

6、创建docker bridge网络

docker network create --driver=bridge --subnet=172.18.0.0/16 --gateway=172.18.0.1  iotdb

7、编写docker-compose的yml文件

docker-iotdb：
├── iotdb  #iotdb安装目录
│── docker-compose-standalone.yml #单机版docker-compose的yml文件

8、完整的docker-compose-standalone.yml内容如下

version: "3"
services:
  iotdb-service:
    image: timecho/timechodb:2.0.2.1-standalone #使用的镜像
    hostname: iotdb
    container_name: iotdb
    restart: always  
    ports:
      - "6667:6667"
    environment:
      - cn_internal_address=iotdb
      - cn_internal_port=10710
      - cn_consensus_port=10720
      - cn_seed_config_node=iotdb:10710
      - dn_rpc_address=iotdb
      - dn_internal_address=iotdb
      - dn_rpc_port=6667
      - dn_internal_port=10730
      - dn_mpp_data_exchange_port=10740
      - dn_schema_region_consensus_port=10750
      - dn_data_region_consensus_port=10760
      - dn_seed_config_node=iotdb:10710
    privileged: true
    volumes:
        - ./iotdb/activation:/iotdb/activation
        - ./iotdb/data:/iotdb/data
        - ./iotdb/logs:/iotdb/logs
        - /usr/sbin/dmidecode:/usr/sbin/dmidecode:ro
        - /dev/mem:/dev/mem:ro
    networks:
      iotdb:
        ipv4_address: 172.18.0.6
networks:
  iotdb:
    external: true

9、首次启动

cd　/docker-iotdb
docker-compose -f docker-compose-standalone.yml up
在这里插入图片描述

10、申请激活

在这里插入图片描述

11、再次启动IoTDB

docker-compose -f docker-compose-standalone.yml up  -d
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12、验证部署（查看日志，有如下字样，表示启动成功）

docker logs -f iotdb-datanode #查看日志命令
2024-07-19 12:02:32,608 [main] INFO  o.a.i.db.service.DataNode:231 - Congratulations, IoTDB DataNode is set up successfully. Now, enjoy yourself!
在这里插入图片描述

13、查看启动的容器

docker ps

  • 进入容器, 通过cli登录数据库, 使用show cluster命令查看服务状态及激活状态

    docker exec -it iotdb /bin/bash #进入容器
    ./start-cli.sh -h iotdb #登录数据库
    IoTDB> show cluster #查看状态

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企业版数据库配套工具 Workbench

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TimechoDB企业版的配套工具Workbench借助可视化界面来简化数据库的管理流程，降低操作的难度。它支持高效的SQL编写以及图表化的结果展示，有助于数据的查询与分析。还提供数据的导入导出、备份恢复以及权限管理等功能，保障数据流转的安全。同时能实时监控运行指标并给出优化建议，全方位提升企业对TimechoDB的管理效率、数据分析能力以及运行稳定性。

✅可视化简化管理 ：借助图形化界面替代复杂命令行操作，轻松完成数据库创建、表结构设计等基础管理任务，大幅降低操作门槛与失误概率。

✅高效分析赋能决策 ：支持智能SQL编写与语法检查，结合图表化结果展示，快速挖掘数据趋势与异常，为企业决策提供直观数据支撑。

✅安全稳定全保障 ：覆盖数据导入导出、备份恢复等流转需求，搭配权限管理与实时性能监控，确保数据安全完整与数据库高效运行。

TimechoDB（基于 Apache IoTDB）

TimechoDB是国产自主研发的高性能时序数据库，其核心团队来自清华大学，有着深厚的自主研发积累，拥有多项发明专利和顶会论文作为技术支撑，通过了工信部信创测评，适配信创生态，性能经TPx-IoT国际榜单验证达到国际领先水平，在成本把控上大幅降低存储与运维成本，借助云边协同节省网络带宽、接收端CPU等资源；原厂团队提供企业级技术支持与可视化工具，提升使用的便捷性；有超40项国产CPU、OS兼容认证，集成多种大数据系统，构建稳定的全流程方案，助力各行业高效运用时序数据。

✅端边云数据协同 ：支持设备端、边缘、云端数据高效流转，适配多场景部署，实现数据分层处理与协同管理。

✅性能无瓶颈 ：高并发写入（百万级设备）、低延迟查询，经存储与编码优化，平衡读写性能与成本。

✅智能 AI 分析 ：内置时序大模型（本地微调 / 推理），配 70 + 时序 UDF 函数，覆盖数据处理到智能分析全流程。

✅稳定安全 ：分布式架构保障高可用，结合权限、加密机制，满足工业场景数据安全与业务连续性需求。

✅运维便捷 ：可视化工具 + 简化部署，支持集群监控、故障诊断，降低工业环境运维门槛。

Apache IoTDB 应用范畴

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Apache IoTDB凭借其物联网原生设计、高性能存储以及全场景部署能力，在多个领域有着广泛应用，主要场景涵盖：钢铁冶炼领域，利用高并发写入来采集冶炼设备、产线的实时数据，通过高效的时序查询分析温度、压力等参数，助力工艺优化和故障预警；能源电力领域，存储发电、输电设备的时序数据，经过聚合查询分析能耗、设备状态，支撑节能调度和安全监测，保障生产的可持续性；交通运输领域，接入车辆、交通设施的数据，凭借低延迟查询实现智能调度、故障预警，借助时序分析优化路线，提升运维效率；航空航天领域，精准采集飞行关键系统的遥测数据，依靠高压缩、快速写入来存储试飞数据，为监测分析、实时回传提供数据支撑；物联网领域，适配边缘与云端，以轻量架构、高效存储管理设备数据流，确保数据实时、稳定，支撑系统扩展与多场景应用。

总结

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本文聚焦于Apache IoTDB以及企业版TimechoDB的核心价值：其原生模型贴合物联网场景，高压缩、高并发性能解决了海量时序数据存储与实时处理的难题，边缘轻量部署与云端集群扩展实现了全场景适配。通过Docker快速部署、Workbench可视化工具降低操作门槛，加上内置时序AI模型与UDF函数，为开发者提供从数据采集、存储到智能分析的全链路高效解决方案，加速多行业物联网业务的落地。

版权声明：程序员胖胖胖虎阿 发表于 2025年9月19日 上午2:01。
转载请注明：Apache IoTDB：端边云全场景的时序数据库与AI融合部署方案 | 胖虎的工具箱-编程导航

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