Apache IoTDB 全场景部署：基于 Apache IoTDB 的跨「端-边-云」的时序数据库 DB+AI

Apache IoTDB 介绍

Apache IoTDB 专为物联网场景打造的高性能轻量级时序数据库，以 “设备 - 测点” 原生数据模型贴合物理设备与传感器关系，通过高压缩算法、百万级并发写入能力和毫秒级查询响应优化海量时序数据存储成本与处理效率，同时支持边缘轻量部署、云端集群扩展及边缘 - 云端协同，为工业物联网、智能城市、车联网等场景提供全生命周期的数据存储、查询与分析解决方案

✅物联网原生优化：采用 “设备 - 测点” 数据模型，完美映射物理设备与传感器关系，配合标签机制支持多维度分析，贴合物联网实际业务场景

✅极致性能表现：通过特殊编码算法实现 10:1~20:1 的高压缩率，同时支持每秒数百万条数据的并发写入和毫秒级时序查询响应，平衡存储成本与处理效率

✅全场景部署能力：轻量设计可运行于边缘设备，分布式架构支持云端集群扩展，兼容边缘 - 云端协同存储，适配从边缘到云端的全场景物联网部署需求

Docker部署指导

1、Docker安装

#以ubuntu为例，其他操作系统可以自行搜索安装方法
#step1: 安装一些必要的系统工具
sudo apt-get update
sudo apt-get -y install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
#step2: 安装GPG证书
curl -fsSL https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
#step3: 写入软件源信息
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
#step4: 更新并安装Docker-CE
sudo apt-get -y update
sudo apt-get -y install docker-ce
#step5: 设置docker开机自启动
sudo systemctl enable docker
#step6： 验证docker是否安装成功
docker --version  #显示版本信息，即安装成功

2、docker-compose安装

#安装命令
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
#验证是否安装成功
docker-compose --version  #显示版本信息即安装成功

3、安装dmidecode插件（dmidecode 安装后，查找安装路径：whereis dmidecode，这里假设结果为/usr/sbin/dmidecode，记住该路径，后面的docker-compose的yml文件会用到）

sudo apt-get install dmidecode

4、load 镜像文件

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

5、查看镜像

docker images

6、创建docker bridge网络

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

7、编写docker-compose的yml文件

docker-iotdb：
├── iotdb  #iotdb安装目录
│── docker-compose-standalone.yml #单机版docker-compose的yml文件

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

version: "3"
services:iotdb-service:image: timecho/timechodb:2.0.2.1-standalone #使用的镜像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、首次启动

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

10、申请激活

11、再次启动IoTDB

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

12、验证部署（查看日志，有如下字样，表示启动成功）

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、查看启动的容器

docker ps

• 进入容器, 通过cli登录数据库, 使用show cluster命令查看服务状态及激活状态

docker exec -it iotdb   /bin/bash        #进入容器
./start-cli.sh -h iotdb                  #登录数据库
IoTDB> show cluster                      #查看状态

企业版数据库配套工具 Workbench

TimechoDB 企业版配套工具 Workbench 通过可视化界面简化数据库管理流程，降低操作门槛；支持高效 SQL 编写与图表化结果展示，助力数据查询分析；提供数据导入导出、备份恢复及权限管理保障数据流转安全；实时监控运行指标并给出优化建议，全面提升企业对 TimechoDB 的管理效率、数据分析能力与运行稳定性

✅可视化简化管理：通过图形化界面替代复杂命令行操作，轻松完成数据库创建、表结构设计等基础管理任务，大幅降低操作门槛与失误概率

✅高效分析赋能决策：支持智能 SQL 编写与语法检查，结合图表化结果展示，快速挖掘数据趋势与异常，为企业决策提供直观数据支撑

✅安全稳定全保障：覆盖数据导入导出、备份恢复等流转需求，搭配权限管理与实时性能监控，确保数据安全完整与数据库高效运行

TimechoDB（based on Apache IoTDB）

TimechoDB 国产自研高性能时序数据库，核心团队源于清华大学，自主研发积累深厚，多项发明专利与顶会论文为技术支撑，通过工信部信创测评，适配信创生态，性能经 TPx - IoT 国际榜单验证达国际领先水平 ，成本把控上大幅降低存储与运维成本，借助云边协同节省网络带宽、接收端 CPU 等资源；原厂团队提供企业级技术支持与可视化工具，提升使用便捷性；超 40 项国产 CPU、OS 兼容认证，集成多类大数据系统，构建稳定全流程方案，助力各行业高效运用时序数据

✅端边云数据协同：支持设备端、边缘、云端数据高效流转，适配多场景部署，实现数据分层处理与协同管理

✅性能无瓶颈：高并发写入（百万级设备）、低延迟查询，经存储与编码优化，平衡读写性能与成本

✅智能 AI 分析：内置时序大模型（本地微调 / 推理），配 70 + 时序 UDF 函数，覆盖数据处理到智能分析全流程

✅稳定安全：分布式架构保障高可用，结合权限、加密机制，满足工业场景数据安全与业务连续性需求

✅运维便捷：可视化工具 + 简化部署，支持集群监控、故障诊断，降低工业环境运维门槛

Apache IoTDB 应用场景

Apache IoTDB 凭借物联网原生设计、高性能存储与全场景部署能力，在多领域有广泛应用，核心场景包括：

• 钢铁冶炼：借高并发写入采集冶炼设备、产线实时数据，用高效时序查询分析温度、压力等参数，助力工艺优化、故障预警
• 能源电力：存储发电、输电设备时序数据，经聚合查询分析能耗、设备状态，支撑节能调度、安全监测，保障生产可持续
• 交通运输：接入车辆、交通设施数据，凭低延迟查询实现智能调度、故障预警，借时序分析优化路线，提升运维效率
• 航空航天：精准采集飞行关键系统遥测数据，靠高压缩、快速写入存试飞数据，为监测分析、实时回传提供数据支撑
• 物联网：适配边缘与云端，以轻量架构、高效存储管理设备数据流，保障数据实时、稳定，支撑系统扩展与多场景应用

总结

本文聚焦 Apache IoTDB 及企业版 TimechoDB 的核心价值：其原生模型贴合物联网场景，高压缩、高并发性能攻克海量时序数据存储与实时处理难题，边缘轻量部署与云端集群扩展实现全场景适配。通过 Docker 快速部署、Workbench 可视化工具降低操作门槛，叠加内置时序 AI 模型与 UDF 函数，为开发者提供从数据采集、存储到智能分析的全链路高效解决方案，加速多行业物联网业务落地。

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