ITTIA客座博客

由Sasan Montaseri，总裁和Ryan Phillips，建筑师

自治系统，数据海啸和数据管理风险

计算机技术的进步极大地影响了我们的生活方式。从农业使用机器人管理牲畜的日常护理，到快餐店想方设法减少浪费，自动化系统正在给每个行业带来革命。由于智能应用自动化提高了质量、一致性和效率，我们愿意信任管理和存储重要数据的自动系统的智能和可靠性。

自治系统是一组通过自学习和自我管理自动执行任务的连接设备的集合。这些系统开始使用物联网(IoT)。由于在每个连接的设备上积累了大量的数据，因此需要一个完整的数据管理方法。但是系统架构师如何在一个新的自动化产品中解决这个问题，并将其按时推向市场呢?

最初的挑战是理解收集的数据，以智能地确保系统的安全和无故障行为。这些设备不仅仅是简单地流数据和接收来自其他节点的命令，还运行着复杂的、高级的软件程序，这些程序可以在有或没有网络或云连接的情况下运行。同时，这些系统中嵌入的设备必须处理各种任务的大量事务，并且需要能够在多个网络上相互连接。重要的决策是在微秒内做出的，使用系统输入和输出的连续数据。

在一个自主系统中，各种传感器被用来监控物理世界。通过将传感器指标存储在设备数据库中，每个节点可以独立地做出决定来触发适当的操作。数据库查询使设备应用程序能够有效地做出明智的决定。机器学习和人工智能算法通过分析采集的传感器数据使系统适应物理环境。

一个有趣的场景是使用自治系统来管理动物卫生保健。设备监测牛、马和其他牲畜的喂养活动，以确定最有效的产奶量、体重控制和最佳卫生保健做法。这些系统搜索不同动物的喂食指令，并跟踪喂食历史，这些数据可以与中央云数据管理位置通信，但必须在每个系统上分别建立索引。云给出的指令需要与每个系统内的本地数据库进行通信。数据库必须足够健壮，以便对数据进行编目和检索，并为系统应对本地数据管理挑战(如电源损耗和并发数据访问)做好准备。

与以往任何时候相比，现在越来越多的微芯片和设备被嵌入到系统中来收集数据，并为系统提供获取情报的途径。当涉及到这些系统上的数据管理时，设备应用程序可以直接连接到云，在设备上缓冲数据直到连接可用，或者直接管理设备上的数据。本地设备数据管理的可能选项包括在平面文件中存储阵列和数据流，使用数据管理软件创建表，或者开发定制的数据存储解决方案。

CSV、JSON和XML等平面文件格式很难更新和搜索，特别是对于大量数据，这是自治系统的典型场景。但是设备如何避免并发和崩溃恢复问题呢?开发索引信息的自定义解决方案不是一项简单的任务，它将从根本上推动您成为自己的数据库提供者!

数据管理、固件更新和为新特性做准备都给应用程序开发人员带来了新的挑战。自治系统需要像关系数据库这样的组件。在我们的企业应用程序中，我们实际上已经认为这是理所当然的，但尽管自计算适应以来，SQL关系数据管理模式有了巨大的增长，但在设备上，我们仍然有有限的选择。例如，不仅正确的数据管理软件对启动应用程序开发很重要，而且更新和访问产品路线图也扮演着重要的角色。

在构建设备应用程序的每个阶段，开发人员都要围绕最佳的软件和硬件做出决定，以实现成功的开发和发布。诸如选择数据库软件、操作系统和其他工具这样的决策会消耗大量的开发和验证时间和成本。ITTIA DB SQL©,VxWorks®,风河系统公司Linux是嵌入式设备制造商、物联网开发和自动系统的理想选择。在这些集成的产品中，开发人员可以轻松地选择精确的特性组合来支持特定的目标硬件和固件需求。这种共享的设计理念降低了单位成本，提高了效率。无论您是在单个地址空间开发单片固件映像，还是利用实时进程的保护内存，我们都提供完整的开发解决方案，具有安全高效管理关键数据的灵活性。

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