使用InfluxDB从机器数据中提取洞察
作者：Jessica Wachtel / 产品，开发者
2023年5月31日
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讨论小组“从机器数据到商业洞察，构建工业分析的基础””讨论了从机器数据中提取洞察的现代方法和好处。InfluxDB开发者倡导者Jay Clifford解释说，现在的趋势是“让构建者根据自己的需要组合乐高积木”。公司不需要忍受供应商锁定要求和过高的价格，因为现代解决方案由开放系统组成，具有灵活的技术。
在为现代工厂构建从全面数据采集到分析解决方案时，需要注意以下几点。无论今天的运营规模如何，仅使用从底层构建的用于扩展的组件。在这种情况下，扩展意味着有空间进行指数级增长，从一台机器到一夜之间超过10,000台机器，而无需进行任何更改。在构建数据点监控解决方案时，还必须明确目标。通过提高运营效率或总体设备效率来提高投资回报率是最常见的结果。为此，需要机器数据驱动的洞察。这发生在三个阶段——数据收集、存储和分析。
本文的其余部分介绍了一个用于收集、存储和分析机器数据的开源解决方案。它包括用于数据收集的Kepware和用于存储和分析的InfluxDB。
部署便利性 - Balena
Balena是一种安全、基于容器的技术，使工程师能够开发、部署、管理和扩展IoT设备。Balena简化了在边缘部署Kepware和InfluxDB，并监控运行该软件的边缘网关。Balena使用Docker容器，这使得扩展变得容易，因为开发者可以按比例更新任何docker化的镜像。
数据收集 - Kepware
Kepware，由Kyle Carreau在网络研讨会中代表，是一个可扩展的PLC、IIoT连接解决方案。Kepware可以连接不同协议的设备，并为用户提供工业数据单一来源。与这种灵活的解决方案一起工作非常重要，因为数据收集是这个过程最大的障碍之一。尽管OPC-UA、MQTT和Modbus现在正在标准化行业，但资本设备的寿命为20-25年。这意味着工业协议之间的标准化在现代工厂内部仍然存在。Carreau表示，“在过程中不解决这个连接挑战的客户，每次项目都会失败，”这是关于实施可扩展的、开放式数据收集系统的观点。
存储 - InfluxDB
Kepware将机器数据发送到InfluxDB。InfluxDB专为处理大规模时序机器数据而设计。由于客户对更高数据分辨率的偏好，InfluxDB在数据摄入方面正在跨越一个里程碑。现在，数据以毫秒甚至纳秒的速度发送到InfluxDB，具体取决于发送数据的机器类型。复杂度的不断提高，InfluxDB也正致力于满足这一需求。
边缘和云计算
边缘和云计算在现代工厂工作流程中都有其位置——一个不是另一个的替代品。炼油厂在井泵中使用InfluxDB OSS边缘节点。这允许现场工程师和操作员在需要时做出瞬间决策。然后现场工程师每小时将汇总数据发送到InfluxDB云。数据科学家和工程师可以访问这些数据，对全球各地的石油站点数据进行进一步的分析和建模。
由于边缘计算和云计算不是彼此的直接替代品，InfluxDB提供了边缘节点和云服务。边缘为用户提供在数据旁边工作的机会，并提供了更快的响应时间。云提供了更多处理大型数据集的机会，通过引入SQL简化了使用，并建立在Apache Arrow之上的数据库引擎。
分析 - InfluxDB
一旦数据进入InfluxDB Cloud Serverless，它就无需去任何其他地方。InfluxDB功能丰富，与机器学习、人工智能和统计分析工具集成，这些工具可以揭示需要技术干预才能显现的系统之间的联系。客户可以使用InfluxDB灵活的技术来构建适合他们业务的数据驱动见解。
一位客户使用InfluxDB分析来监控多台数控机床的振动指标。当一台机器的数据开始与其他机器偏离时，操作员会使用由InfluxDB驱动的仪表板直接查看偏差。从那里，现场团队确定进一步采取的行动。
创建数字孪生是一个更广泛的应用案例的例子。大型制造企业使用高度粒度的机器数据和InfluxDB分析创建数字孪生。PLC工程师使用数字孪生作为训练场地来测试标准操作、问题场景并制定优化方案。这导致代码更加优化，而无需在正在生产的物理PLC机器上进行测试。
结论
实现客户目标所需的技术已经存在，但需要时间序列机器数据。构建一个不仅适用于今天，而且适用于未来的解决方案至关重要，这意味着选择正确的技术合作伙伴。Kepware是一款灵活的数据收集软件，可以连接到PLC和IIoT设备，并将数据发送到InfluxDB。InfluxDB是一个可扩展、专门设计的时间序列数据库，可以满足您所有的存储和分析需求。
