Abstract

A time series is a sequence of chronologically ordered numerical values that reflect some process or phenomenon. Currently, one of the most topical applications related to time series processing are Industry 4.0 and Internet of Things. In these applications, the typical task is to provide intelligent control and predictive maintenance of complex machines and mechanisms that are equipped with various sensors. Such sensors have a high frequency, and in a relatively short time interval produce time series from tens of millions to billions of elements. The data obtained from the sensors is accumulated and mined to make strategic decisions. Time series processing requires specific system software that is different from the existing relational DBMS and NoSQL systems. Time series database systems should provide, on the one hand, efficient operations for adding new atomic values arriving in streaming mode, and on the other hand, efficient mining operations where time series is considered as a whole. The paper discusses the features of time series processing in comparison with data of a relational and non-relational nature, and gives formal definitions of the basic tasks of time series mining. The paper also presents an overview of three most popular modern time series database systems, namely InfuxDB, OpenTSDB, TimescaleDB.

Highlights

  • Сравнение СУБД-ВР с реляционными СУБД и NoSQL-системамиРеляционные СУБД предполагают два основных класса приложений: обработка транзакций в реальном времени (OLTP, Online Transaction Processing) [23] и интерактивная аналитическая обработка данных (OLAP, Online Analytical Processing) [48].

  • Типичные сценарии использования временных рядов, рассмотренные выше, показывают, что СУБД-ВР не нуждаются в поддержке OLTP: данные накапливаются и могут архивироваться для экономии объема дисковой памяти, но операции модификации и удаления данных отсутствуют.

  • Хранилище данных представляет собой предметноориентированную информационную базу данных, предназначенную для поддержки принятия решений в крупной организации.

Read more

Summary

Сравнение СУБД-ВР с реляционными СУБД и NoSQL-системами

Реляционные СУБД предполагают два основных класса приложений: обработка транзакций в реальном времени (OLTP, Online Transaction Processing) [23] и интерактивная аналитическая обработка данных (OLAP, Online Analytical Processing) [48]. Типичные сценарии использования временных рядов, рассмотренные выше, показывают, что СУБД-ВР не нуждаются в поддержке OLTP: данные накапливаются и могут архивироваться для экономии объема дисковой памяти, но операции модификации и удаления данных отсутствуют. Хранилище данных представляет собой предметноориентированную информационную базу данных, предназначенную для поддержки принятия решений в крупной организации. Однако в случае с СУБД-ВР обработка данных по сценарию OLAP востребована в урезанном варианте: в этом случае время является фактически единственным измерением, агрегация по которому не требует OLAP-куба, поскольку представляет собой примитивную операцию (например, нахождение минимального или максимального значения, стандартного отклонения временного ряда и др.). Термин NoSQL используется для обозначения широкого класса систем обработки данных, не имеющих в своей основе реляционной модели и не использующих язык SQL: системы «ключ — значение», документоориентированные СУБД, графовые СУБД и др. В этой связи можно отметить, что СУБД-ВР, как и NoSQL-системы, не нуждаются в механизме транзакций и ориентированы на как можно более эффективное выполнение операций вставки новых данных. Подобно реляционным СУБД и NoSQL-системам, СУБД-ВР должны обеспечивать пользователю (прикладному программисту) язык баз данных (аналог SQL), синтаксис которого предоставляет возможность формулировать запросы создания, манипулирования и выборки данных

Основные задачи интеллектуального анализа временных рядов
Основные классы СУБД-ВР и их основные представители
Нативная СУБД-ВР InfluxDB
Надстроечная СУБД-ВР OpenTSDB на основе NoSQL-систем
Надстроечная СУБД-ВР TimescaleDB на основе реляционной СУБД
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call