MING Stack：是什么以及如何工作

作者：社区 / 开发者
2024 年 7 月 30 日

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物联网 (IoT) 正在迅速重塑世界。从家里的智能设备到工业环境中的连接传感器，产生的数据量正在迅速增加。但如果我们不能实时收集和分析这些数据以获得关键见解，这些数据有什么用呢？

这就是 MING Stack（包括 Mosquitto/MQTT、InfluxDB、Node-RED 和 Grafana）发挥作用的地方。这个开源工具组合旨在简化 IoT 数据管理。

本文档面向产品经理、数据分析师以及任何对 MING 堆栈中的基础技术和其优势感兴趣的人士。这份高层次的概述将向您介绍这个有用的工具集，展示它如何帮助简化数据处理，并从实时数据源中提取重要见解。

什么是 MING 堆栈？

MING 堆栈有效地结合了四种开源技术，以改善 IIoT 数据管理。每个组件都是成功收集、存储、分析和显示由连接设备产生的日益增长的数据量的关键。 MING 堆栈是由Balena 团队创建的，大约在 2019 年开始受到关注。

在互联网的早期，开发者需要一种可靠且成本效益高的方法来部署和运行服务器上的网络应用程序。为了解决这个问题，LAMP 堆栈（Linux，Apache，MySQL，PHP/Python/Perl）提供了一系列免费和开源的解决方案，这些解决方案包含了所有必要的预配置组件。这种方法既经济高效，又灵活可扩展。

与 LAMP 堆栈类似，MING 堆栈也响应了一个类似的问题。IIoT 产生的实时数据量巨大，需要一种能够高效收集、存储、分析和可视化的系统。传统的网络开发堆栈，如 LAMP，并不适合处理实时数据处理，这使得 MING 堆栈成为一个相关且必要的解决方案。

让我们深入了解 MING 这个首字母缩略词中每个字母的含义。

MQTT（消息队列遥测传输）

MQTT 是物联网通信的默认协议。这种轻量级消息协议允许资源有限的设备之间进行通信。想象 MQTT 就像是一种简单高效的设备语言，用于将数据（如传感器读数）发布到中央位置。MQTT 对小消息大小和低带宽使用的关注使其非常适合资源受限的物联网设备。

InfluxDB

InfluxDB 是一个针对存储和检索随时间捕获的大量数据点进行优化的时序数据库。将 InfluxDB 想象成一个专门的文件柜，专门用于处理物联网设备产生的持续数据流。它擅长处理快速变化的数据集，允许快速检索和分析。

Node-RED

Node-RED 是一种可视化编程工具，使用户能够构建数据流而无需编写复杂的代码。将 Node-RED 想象成一个拖放界面，您可以在其中连接预构建的模块来创建数据处理的工作流程。这个用户友好的工具简化了过滤、转换和分析数据的流程，使其对编程背景不强的用户也变得容易使用。

Grafana

Grafana 是一个用于创建自定义交互式仪表板和可视化的开源平台。它允许您创建有洞察力的图表、图形和其他可视化，使探索和理解复杂数据集变得更容易。

通过共同工作，MING 堆栈中的这四种技术为管理和从您的实时物联网数据中提取价值提供了一个全面的解决方案。

MING 堆栈是如何工作的？

MING 堆栈在将不同的功能无缝连接以创建顺畅的数据流方面表现出色。以下是每个组件如何协同工作的简化概述。

数据收集

连接到您的物联网网络的安全和设备使用 MQTT 发布数据。这种轻量级协议即使在资源有限的情况下也能促进高效通信。它为多个来源提供了稳定的数据点流。

数据存储

InfluxDB，这是一个时序数据库，是存储这些 incoming 数据的主要仓库。它管理着大量连续进入的数据点，同时高效地将它们存储起来以备后续分析。

数据处理与分析

Node-RED，这是一个可视化编程工具，在这里发挥重要作用。它简洁的界面允许你开发流程来操作和分析存储在 InfluxDB 中的数据。将其视为一个可配置的管道，你可以过滤、处理和计算数据，以获得有价值的见解。

数据可视化

最后，Grafana 将分析后的数据转换为易于理解和有帮助的视觉呈现。Grafana 的图表、图形和仪表板使分析趋势、查找模式和更好地理解实时数据变得容易。

这种简化方法使您能够快速收集数据，安全存储，有效分析，并以便于信息决策的方式可视化数据。MING 栈通过将原始数据转换为可操作见解，使您能够最大化您的物联网数据的价值。

使用 MING 栈的好处

MING 栈因其独特的功能和优势而脱颖而出。虽然其他栈可能提供类似的功能，但以下是您应该考虑 MING 的原因。

实时数据优势

与某些批量数据处理技术不同，MING 栈在处理实时数据流方面表现出色。这允许基于最新数据立即获得见解并做出更快决策。想象一下，您能够实时识别并解决生产问题，或者监测环境变化并采取主动措施。

简化数据工作流程

与复杂的数据管理工具不同，MING 栈推崇用户友好性。Node-RED 的可视化编程界面以及 InfluxDB 和 Grafana 等工具的直观性，使即使是缺乏编程知识的用户也能轻松创建和管理数据工作流程。结果是实施速度更快，对技术熟练的 IT 工人的依赖性降低。

开源效率

MING 栈的开源性质是一个巨大的好处，尤其是在成本方面。通过访问庞大的活跃开发社区、免费软件许可和不断发展的工具和功能生态系统，MING 栈为数据管理提供了一种经济有效的解决方案。开源解决方案通常比专有软件提供更多自由度和定制，而专有软件通常更昂贵且访问受限。

可扩展性以适应增长

MING 栈可以随着您不断增长的数据需求进行扩展。每个组件都旨在管理不断增加的数据量，确保您的系统在物联网网络增长时保持效率。可扩展性减少了定期基础设施升级和昂贵的程序替换的需求。

关注可操作见解

最后，数据的最大价值在于它所提供的见解。MING 栈允许您收集和存储数据，同时将其转换为有用的信息。Grafana 的高级可视化功能使检测您数据中的趋势、模式和异常变得简单，从而使您能够做出更明智的决策并优化您的运营。

MING 栈的应用案例

以下是一些有趣的例子，展示了 MING 栈将实时数据转换为可操作见解的能力。

  • 工业物联网 - 想象一个配备传感器的工厂车间，这些传感器监控机器操作。MING 栈可用于收集有关温度、振动和能源使用的实时信息。然后，Node-RED 处理可以评估这些数据以检测可能发生的设备故障。这导致效率更高、维护成本更低、生产输出更高。
  • 智能建筑 - MING 堆栈有潜力显著提高建筑管理。传感器可以监控建筑内的能源使用、温度和占用水平。这些实时数据可以在 Grafana 仪表板上展示，使设施管理人员能够确定过度能源使用的区域并优化 HVAC 系统。MING 堆栈还可以监测空气质量，为居民提供舒适健康的环境。
  • 环境监测 - 在环境监测应用中，MING 堆栈在收集和处理分布在不同位置的传感器数据方面至关重要。考虑一个监测空气或水质量的传感器网络。MING 堆栈可以收集污染、温度和其他环境因素的实时数据。在 Grafana 仪表板上可视化这些数据，使生态组织能够监测趋势，识别潜在问题，并采取积极措施保护环境。
  • 连接医疗保健 - MING 堆栈可以促进连接医疗保健这一快速发展的领域。例如，MING 堆栈可以收集和分析实时数据，从监测患者生命体征的可穿戴设备到跟踪药物依从性的智能传感器，为医疗保健专业人员提供宝贵见解。医生可以利用这些发现来定制治疗方案，改善患者预后，甚至实现远程监控。

结论

总之，IIoT 产生大量数据，但没有适当的管理，这些数据仍然是一笔隐藏的财富。MING 堆栈成为收集、存储、处理和显示实时数据流的有效解决方案。

本高级综述旨在让您全面了解 MING 堆栈的组件、功能和关键优势。无论您是产品经理、数据分析师，还是对数据管理的未来感兴趣，MING 堆栈都提供了一个从 IoT 数据中提取关键见解的有力解决方案。MING 堆栈

本文由 Vincent Chosen 撰写。Vincent 是一位网页开发人员和技术作家。他在 JavaScript、ReactJS、NextJS、React Native、Nodejs 和数据库方面有精通的知识。除了编码，Vincent 热爱下棋，并与其他开发者讨论技术相关的话题。Vincent