话说非结构化数据
工业物联网中的时序数据等是否可以归为非结构化数据管理?

1. 什么是时序数据?
时序数据是按时间顺序排列的一系列数据点。在工业物联网中,时序数据通常由各种传感器、设备和机器产生,例如:
温度、压力、流量等传感器数据
机器运行状态数据
生产线上的产品计数
设备能耗数据
这些数据都有一个共同的特点,那就是都带有时间戳,记录了数据产生的时间。
2. 时序数据与非结构化数据的区别
结构化数据: 指具有固定格式和模式的数据,可以用表格或关系数据库有效地组织和存储。例如,关系数据库中的表格数据、CSV 文件等。
非结构化数据: 指不符合预定义的数据模型或模式的数据,难以用传统的关系数据库表示。例如,文本、图像、音频、视频等。
时序数据: 介于两者之间,它虽然不像完全非结构化数据那样自由,但也不像传统结构化数据那样严格。它具有以下特点:
时间戳: 每个数据点都带有时间信息,这是其最重要的特征。
连续性: 数据通常是连续产生的,具有一定的时间间隔。
有序性: 数据点按照时间顺序排列,顺序不能颠倒。
3. 为什么不能简单地将时序数据归为非结构化数据?
虽然时序数据可能包含一些非结构化的元素,例如设备产生的日志文本,但其核心仍然是结构化的,因为每个数据点都与一个明确的时间点相关联。这种时间上的关联性使得时序数据具有独特的分析和处理需求,例如:
趋势分析: 分析数据随时间变化的趋势,例如设备温度的变化曲线。
模式识别: 识别数据中的周期性模式或异常波动。
预测: 基于历史数据预测未来的数据值。
这些分析和处理都需要基于数据的时间属性进行,而传统的非结构化数据管理方法通常不具备这种能力。
4. 时序数据管理的关键
为了有效地管理和分析时序数据,通常需要使用专门的时序数据库。时序数据库针对时序数据的特点进行了优化,具有以下优势:
高效写入: 能够高速写入大量时序数据。
高压缩比: 能够有效地压缩存储时序数据,降低存储成本。
高效查询: 能够快速查询特定时间范围内的数据。
时序分析功能: 提供各种时序分析函数,例如聚合、插值、降采样等。
在工业物联网(IIoT)中,时序数据是否可以归为非结构化数据管理,取决于我们对数据类型的分类方式以及管理需求:
时序数据的特点
1. 结构性:时序数据本身通常以时间戳为关键索引,数据格式常规且高度结构化(如时间戳 + 数据值对),并存储在时序数据库(如InfluxDB、TimescaleDB)中。
• 例如:2025-01-23 10:00:00, Sensor1, 23.5°C
2. 高频性与连续性:IIoT设备会产生海量、连续的数据流,数据量大且增长迅速。
3. 多维性:可能涉及多个传感器或设备的多维数据。
非结构化数据的定义
非结构化数据通常指不具有固定格式或关系的内容,常包括文档、图像、音视频、日志等。这些数据缺乏固定的模式化结构。
时序数据属于哪类?
1. 严格意义上,时序数据是结构化数据,因为它的格式和存储方式有明确的结构化规则,可以被轻松索引和查询。
2. 在管理视角下,时序数据可能需要与非结构化数据管理结合:
• 时序数据的规模大,数据管理策略可能与传统关系型结构化数据不同。
• 在工业应用中,时序数据的管理还涉及存储优化、分布式存储、实时分析以及与其他非结构化数据(如设备日志、故障影像数据)的整合。
工业物联网中的数据分类管理
工业物联网中的数据类型繁多,典型分类如下:
1. 结构化数据:
• 时序数据(传感器读数、设备状态)
• 工厂设备的参数信息
2. 半结构化数据:
• JSON/XML格式的设备日志
• IoT通信协议数据(如MQTT、CoAP)
3. 非结构化数据:
• 视频监控数据
• 工业图片(设备扫描图、缺陷图)
• 报警和日志文件(部分日志可能介于非结构化与半结构化之间)
总结
• 从数据管理的角度看,时序数据属于结构化数据的管理范畴,但其规模化和特殊性要求引入类似非结构化数据管理的工具和思路(如分布式处理、冷存储策略)。
• 如果您在考虑制定工业物联网数据管理规范,建议按数据类型(结构化、半结构化、非结构化)分类,但设计统一的数据湖或混合型数据架构,以便实现跨类型的数据分析和管理。
附:DAMA关于非结构化数据的理解
结束语:
数据运营是指企业利用数据资源进行分析、挖掘和运营管理等活动,以实现业务目标。数据运营关注的是数据的使用价值、洞察和应用,它包括数据收集、数据分析、数据挖掘、数据可视化等环节。数据运营的目标是通过对数据的运营和利用,洞察业务需要和市场趋势,促进决策的制定和业务的优化。

