OSI PI Data Historian 与 PostgreSQL

OSI PI Data Historian 概述

OSI PI，也称为 OSIsoft PI System，是一个企业级数据管理和分析平台，专门为处理来自工业过程、传感器和其他来源的时间序列数据而设计。PI System 由 OSIsoft（2021 年被 AVEVA 收购）开发，自 1980 年代推出以来，已广泛应用于能源、制造、公用事业和制药等各个行业。它提供实时收集、存储、分析和可视化大量时间序列数据的能力，使组织能够获得洞察力、优化流程并改进决策。

PostgreSQL 概述

PostgreSQL，也称为 Postgres，是一个开源关系数据库管理系统，于 1996 年首次发布。它具有悠久的历史，是一个健壮、可靠且功能丰富的数据库系统，广泛应用于各个行业和应用程序。PostgreSQL 以其对 SQL 标准的遵守和可扩展性而闻名，这允许用户定义自己的数据类型、运算符和函数。它由一个由贡献者组成的专门社区开发和维护，可在包括 Windows、Linux 和 macOS 在内的多个平台上使用。

OSI PI Data Historian 用于时间序列数据

OSI PI 是为存储时间序列数据而创建的，使其成为需要管理大量传感器和过程数据的组织的理想选择。其架构和组件经过优化，可高效且低延迟地收集、存储和分析时间序列数据。PI System 的可扩展性和性能使其成为处理工业过程、物联网设备或其他来源生成的大量数据的组织的合适解决方案。

PostgreSQL 用于时间序列数据

PostgreSQL 可以用于时间序列数据的存储和分析，尽管它并非专门为此用例而设计。凭借其丰富的数据类型、索引选项和窗口函数支持，PostgreSQL 可以处理时间序列数据。然而，在数据压缩、写入吞吐量和查询速度等方面，Postgres 不如专门的时间序列数据库那样针对时间序列数据进行优化。PostgreSQL 还缺少许多对于处理时间序列数据有用的功能，如降采样、保留策略和用于时间序列数据分析的自定义 SQL 函数。

OSI PI Data Historian 关键概念

• PI Server：PI System 的核心组件，负责数据收集、存储和管理。
• PI 接口和 PI 连接器：软件组件，用于从各种来源收集数据并将其发送到 PI Server。
• PI 资产框架：一个建模框架，允许用户创建资产及其相关元数据的分层结构，从而更容易理解和分析数据。
• PI DataLink：Microsoft Excel 的一个插件，使用户能够直接从 Excel 访问和分析 PI System 数据。
• PI ProcessBook：一个可视化工具，用于创建 PI System 数据的交互式图形显示。

PostgreSQL 关键概念

• MVCC：多版本并发控制是 PostgreSQL 使用的一种技术，允许多个事务并发执行，而不会发生冲突或锁定。
• WAL：预写式日志是一种用于确保数据持久性的方法，通过在更改写入主数据文件之前将其记录到日志中。
• TOAST：超尺寸属性存储技术是一种用于在单独的表中存储大型数据值的机制，以减少主表的磁盘空间消耗。

OSI PI Data Historian 架构

OSI PI 是一个围绕 PI Server 构建的数据管理平台，PI Server 负责数据收集、存储和管理。PI System 使用高效的专有时间序列数据库来存储数据。PI 接口和 PI 连接器从各种来源收集数据并将其发送到 PI Server。PI 资产框架 (AF) 允许用户以分层结构对其资产及其相关数据进行建模，从而更容易理解和分析数据。各种客户端工具，如 PI DataLink 和 PI ProcessBook，使用户能够访问和可视化存储在 PI System 中的数据。

PostgreSQL 架构

PostgreSQL 是一个客户端-服务器关系数据库系统，使用 SQL 语言进行查询和操作。它采用基于进程的架构，每个与数据库的连接都由一个单独的服务器进程处理。这种架构提供了不同用户和会话之间的隔离。PostgreSQL 支持 ACID 事务，并使用 MVCC、WAL 和其他技术的组合来确保数据一致性、持久性和性能。它还支持各种扩展和外部模块来增强其功能。