Apache IoTDB 全場景部署：基于 Apache IoTDB 的跨「端-邊-云」的時序數據庫 DB+AI

Apache IoTDB 介紹

Apache IoTDB 專為物聯網場景打造的高性能輕量級時序數據庫，以 “設備 - 測點” 原生數據模型貼合物理設備與傳感器關系，通過高壓縮算法、百萬級并發寫入能力和毫秒級查詢響應優化海量時序數據存儲成本與處理效率，同時支持邊緣輕量部署、云端集群擴展及邊緣 - 云端協同，為工業物聯網、智能城市、車聯網等場景提供全生命周期的數據存儲、查詢與分析解決方案

?物聯網原生優化：采用 “設備 - 測點” 數據模型，完美映射物理設備與傳感器關系，配合標簽機制支持多維度分析，貼合物聯網實際業務場景

?極致性能表現：通過特殊編碼算法實現 10:1~20:1 的高壓縮率，同時支持每秒數百萬條數據的并發寫入和毫秒級時序查詢響應，平衡存儲成本與處理效率

?全場景部署能力：輕量設計可運行于邊緣設備，分布式架構支持云端集群擴展，兼容邊緣 - 云端協同存儲，適配從邊緣到云端的全場景物聯網部署需求

Docker部署指導

1、Docker安裝

#以ubuntu為例，其他操作系統可以自行搜索安裝方法
#step1: 安裝一些必要的系統工具
sudo apt-get update
sudo apt-get -y install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
#step2: 安裝GPG證書
curl -fsSL https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
#step3: 寫入軟件源信息
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
#step4: 更新并安裝Docker-CE
sudo apt-get -y update
sudo apt-get -y install docker-ce
#step5: 設置docker開機自啟動
sudo systemctl enable docker
#step6： 驗證docker是否安裝成功
docker --version  #顯示版本信息，即安裝成功

2、docker-compose安裝

#安裝命令
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
#驗證是否安裝成功
docker-compose --version  #顯示版本信息即安裝成功

3、安裝dmidecode插件（dmidecode 安裝后，查找安裝路徑：whereis dmidecode，這里假設結果為/usr/sbin/dmidecode，記住該路徑，后面的docker-compose的yml文件會用到）

sudo apt-get install dmidecode

4、load 鏡像文件

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

5、查看鏡像

docker images

6、創建docker bridge網絡

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

7、編寫docker-compose的yml文件

docker-iotdb：
├── iotdb  #iotdb安裝目錄
│── docker-compose-standalone.yml #單機版docker-compose的yml文件

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

version: "3"
services:iotdb-service:image: timecho/timechodb:2.0.2.1-standalone #使用的鏡像hostname: iotdbcontainer_name: iotdbrestart: 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:10710privileged: truevolumes:- ./iotdb/activation:/iotdb/activation- ./iotdb/data:/iotdb/data- ./iotdb/logs:/iotdb/logs- /usr/sbin/dmidecode:/usr/sbin/dmidecode:ro- /dev/mem:/dev/mem:ronetworks:iotdb:ipv4_address: 172.18.0.6
networks:iotdb:external: true

9、首次啟動

cd　/docker-iotdb
docker-compose -f docker-compose-standalone.yml up

10、申請激活

11、再次啟動IoTDB

docker-compose -f docker-compose-standalone.yml up  -d

12、驗證部署（查看日志，有如下字樣，表示啟動成功）

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!

13、查看啟動的容器

docker ps

• 進入容器, 通過cli登錄數據庫, 使用show cluster命令查看服務狀態及激活狀態

docker exec -it iotdb   /bin/bash        #進入容器
./start-cli.sh -h iotdb                  #登錄數據庫
IoTDB> show cluster                      #查看狀態

企業版數據庫配套工具 Workbench

TimechoDB 企業版配套工具 Workbench 通過可視化界面簡化數據庫管理流程，降低操作門檻；支持高效 SQL 編寫與圖表化結果展示，助力數據查詢分析；提供數據導入導出、備份恢復及權限管理保障數據流轉安全；實時監控運行指標并給出優化建議，全面提升企業對 TimechoDB 的管理效率、數據分析能力與運行穩定性

?可視化簡化管理：通過圖形化界面替代復雜命令行操作，輕松完成數據庫創建、表結構設計等基礎管理任務，大幅降低操作門檻與失誤概率

?高效分析賦能決策：支持智能 SQL 編寫與語法檢查，結合圖表化結果展示，快速挖掘數據趨勢與異常，為企業決策提供直觀數據支撐

?安全穩定全保障：覆蓋數據導入導出、備份恢復等流轉需求，搭配權限管理與實時性能監控，確保數據安全完整與數據庫高效運行

TimechoDB（based on Apache IoTDB）

TimechoDB 國產自研高性能時序數據庫，核心團隊源于清華大學，自主研發積累深厚，多項發明專利與頂會論文為技術支撐，通過工信部信創測評，適配信創生態，性能經 TPx - IoT 國際榜單驗證達國際領先水平 ，成本把控上大幅降低存儲與運維成本，借助云邊協同節省網絡帶寬、接收端 CPU 等資源；原廠團隊提供企業級技術支持與可視化工具，提升使用便捷性；超 40 項國產 CPU、OS 兼容認證，集成多類大數據系統，構建穩定全流程方案，助力各行業高效運用時序數據

?端邊云數據協同：支持設備端、邊緣、云端數據高效流轉，適配多場景部署，實現數據分層處理與協同管理

?性能無瓶頸：高并發寫入（百萬級設備）、低延遲查詢，經存儲與編碼優化，平衡讀寫性能與成本

?智能 AI 分析：內置時序大模型（本地微調 / 推理），配 70 + 時序 UDF 函數，覆蓋數據處理到智能分析全流程

?穩定安全：分布式架構保障高可用，結合權限、加密機制，滿足工業場景數據安全與業務連續性需求

?運維便捷：可視化工具 + 簡化部署，支持集群監控、故障診斷，降低工業環境運維門檻

Apache IoTDB 應用場景

Apache IoTDB 憑借物聯網原生設計、高性能存儲與全場景部署能力，在多領域有廣泛應用，核心場景包括：

• 鋼鐵冶煉：借高并發寫入采集冶煉設備、產線實時數據，用高效時序查詢分析溫度、壓力等參數，助力工藝優化、故障預警
• 能源電力：存儲發電、輸電設備時序數據，經聚合查詢分析能耗、設備狀態，支撐節能調度、安全監測，保障生產可持續
• 交通運輸：接入車輛、交通設施數據，憑低延遲查詢實現智能調度、故障預警，借時序分析優化路線，提升運維效率
• 航空航天：精準采集飛行關鍵系統遙測數據，靠高壓縮、快速寫入存試飛數據，為監測分析、實時回傳提供數據支撐
• 物聯網：適配邊緣與云端，以輕量架構、高效存儲管理設備數據流，保障數據實時、穩定，支撐系統擴展與多場景應用

總結

本文聚焦 Apache IoTDB 及企業版 TimechoDB 的核心價值：其原生模型貼合物聯網場景，高壓縮、高并發性能攻克海量時序數據存儲與實時處理難題，邊緣輕量部署與云端集群擴展實現全場景適配。通過 Docker 快速部署、Workbench 可視化工具降低操作門檻，疊加內置時序 AI 模型與 UDF 函數，為開發者提供從數據采集、存儲到智能分析的全鏈路高效解決方案，加速多行業物聯網業務落地。

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