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連物聯網資料都理不清楚還怎麼搞大資料分析?

(文章部分摘自迪雲物聯CEO 許小剛待出版的著作《物聯網商業設計以及案例》)

資料即價值是目前電腦領域極其推崇的觀念。 資料無論多少都被歸結為大資料,

資料分析越來越熱門, 資本也對貼有大資料標籤的公司趨之若鶩。 資料如同流動的數位貨幣一樣被一再的評估、追崇。

當物聯網在行業開始落地和應用後, 由於其資料產生的速度之快, 種類之多, 體量之巨大都會對現有雲端技術架構、資料處理方式帶來超乎想像的壓力和挑戰。

面對如此複雜的資料, 傳說中的 “資料即價值”將被 “有價值的資料”這一理性的認識所打破。

物聯網的資料有哪些特點?有沒有合理化的分類方式?我們有沒有應對物聯網資料帶來的壓力和挑戰的能力?物聯網1.0階段有價值的資料有哪些?

資料分類

靜態資料與動態資料

單從資料的變化上來說, 物聯網資料可以分為靜態資料和動態資料,

靜態資料多為標籤類, 網址類別資料, RFID產生的資料多為靜態資料, 靜態資料多以結構性、關係型數據庫存儲;動態資料是以時間為序列的資料, 物聯網動態資料的特點是每個資料都與時間有一一對應關係, 並且這種關係在資料處理中尤其重要, 這類資料存儲通常採用時序資料庫方式存儲。

靜態資料會隨著感測器的增多, 控制設備數量的增多而增加;動態資料不僅隨設備數量, 感測器數量增加而增加, 還會隨時間的增加而增加。

無論靜態資料還是動態資料, 在物聯網1.0階段資料的增長是線性的, 並非是指數級的, 但是因為物聯網動態資料是連續不間斷的, 因此資料的量也是海量的。

因此物聯網1.0階段資料的壓力是可控的, 並不是如宣傳的那樣不可數, 不可控。

能源類/資產屬性類/診斷類/信號類

就資料的原始特性來說, 我們可以把物聯網資料分為能源類資料、資產屬性類資料、診斷類資料、信號類資料。

能源類資料:是指可以能耗相關的, 或者是計算能耗所需的相關資料例如電流、電壓、功率因數、頻率、諧波等等。 能來源資料是物聯網最關鍵的資料類型, 物聯網最終的目的之一就是節能, 那麼獲取能來源資料, 理解能來源資料, 分析能來源資料是物聯網實施中必須的功能。 能源採集設備也是物聯網重要的設備之一。

資產屬性類資料:資產類資料通常指硬體資產資料比如設備的規格、參數等屬性,

設備的位置資訊, 設備之間的從屬關係等等。 資產類資料主要用於資產管理, 資產管理是工業物聯網非常重要的功能甚至可以作為獨立的系統研究, 因為它可以和ERP系統、MES系統、物流等幾乎所有的系統對接。

診斷類資料:診斷類資料是指設備運行過程中檢測設備運行狀態的資料, 診斷類資料可以有兩類:一類為設備運行參數, 例如設備輸入/輸出值, 這裡通常為傳統工業自動化類資料即OT技術相關類資料;另外一類為設備週邊診斷資料, 例如設備的表面溫度、設備噪音、設備震動等等, 值得提出的是週邊診斷才是物聯網技術體現的地方它包括新型感測器技術和物聯網通訊技術。 週邊診斷資料是預測性維護的重要的中繼資料,

也為深度控制模型提供依據, 因此診斷類資料是我們需要著重關注的資料類型。

信號類資料:信號類資料或者告警類資料是目前工業領域使用最普及的資料, 因為其直觀、易懂、關鍵, 同時在本地、遠端同時告知。 信號類資料容易被忽略, 但是它是物聯網所需要的、也是快速可以採集到、並對物聯網系統提供重要參考價值的資料之一。

資料之間的關聯性

資料之間的關聯性是不同資料之間的關係, 資料之間的關係對瞭解整個系統的運行有著最直接的影響, 資料之間的正確關係的梳理是系統有效運行, 產生價值的基石。

資料之間的關聯性可以從下面幾個方面分析:

時間關聯性:即同一時刻的資料照相, 資料是同一時刻系統產生的,它反映的是系統這一時刻的狀態,從資料世界角度看,這個系統就是這一時刻的資料集合。資料照相體現的是系統靜態展示;時間戳記是這類資料關鍵的因素,因此要求各個資料獲取的時間戳記必須相同,時間戳記是目前很多資料所缺失的,也是物聯網實施中需要關注和解決的問題之一。

流程關聯性:即一個點的資料進過一定時間後影響第二個點數據的產生,它體現的是系統動態的流程展示。資料之間的流程關係性需要模型提供,並在實施中進行修正。

資料的時效性

資料的時效性是指數據產生到其被清除的時間,資料時效性是由系統的實施部署所決定。資料可以被使用多次也可以被使用一次後就可以被清除。總體來說遠端部署資料還是邊緣部署資料影響著資料的時效性,通常邊緣部署的資料時效性短,遠端資料的時效性長。邊緣部署需要的資料通常及時性強,但是邊緣存儲空間,計算能力弱因此不能長期保存;遠端資料通常為歷史性資料展示、計算分析,同時雲端空間、計算的伸縮性強,因此資料時效性長。

資料的即時性也是資料時效性的一部分,即時性和資料的部署位置,資料的重要性以及傳輸方式都有關聯性。

以資料為中心的物聯網設計方法論

總結物聯網中的各類資料及特性或者抽象其通用性的目的是為了更好的選擇不同的物聯網技術進行快速、有效的實施。以資料為中心的物聯網解決方案甚至商業模式將會是物聯網的主流設計思想。

下文將從資料如何採集,資料如何預處理、資料如何傳輸等不同的角度進行分析如何應用物聯網的各種技術。

以資料流程向為核心的設計思路

從資料流向來設計包括:資料獲取、資料彙聚、資料傳輸、資料持久化、資料展示、資料處理、資料矯正、資料消費。

以資料生產/消費的為核心的設計思路

生產/消費為核心的設計思路多以雲端業務為中心,尤其整合現有各個分散子系統為目標或者產業鏈上下游的協同操作,物聯網的資料多以關鍵資料指標類型為主或者為起始資料角色。

1)下麵為供應鏈的資料流程設計思路。

2)下面為綜合管理系統設計

瞭解物聯網資料是什麼,並能夠提出相應的物聯網技術,掌握有價值的資料是物聯網方案技術層面的第一步。同樣也是物聯網技術最終的具象單元——“有價值的資料”。

資料是同一時刻系統產生的,它反映的是系統這一時刻的狀態,從資料世界角度看,這個系統就是這一時刻的資料集合。資料照相體現的是系統靜態展示;時間戳記是這類資料關鍵的因素,因此要求各個資料獲取的時間戳記必須相同,時間戳記是目前很多資料所缺失的,也是物聯網實施中需要關注和解決的問題之一。

流程關聯性:即一個點的資料進過一定時間後影響第二個點數據的產生,它體現的是系統動態的流程展示。資料之間的流程關係性需要模型提供,並在實施中進行修正。

資料的時效性

資料的時效性是指數據產生到其被清除的時間,資料時效性是由系統的實施部署所決定。資料可以被使用多次也可以被使用一次後就可以被清除。總體來說遠端部署資料還是邊緣部署資料影響著資料的時效性,通常邊緣部署的資料時效性短,遠端資料的時效性長。邊緣部署需要的資料通常及時性強,但是邊緣存儲空間,計算能力弱因此不能長期保存;遠端資料通常為歷史性資料展示、計算分析,同時雲端空間、計算的伸縮性強,因此資料時效性長。

資料的即時性也是資料時效性的一部分,即時性和資料的部署位置,資料的重要性以及傳輸方式都有關聯性。

以資料為中心的物聯網設計方法論

總結物聯網中的各類資料及特性或者抽象其通用性的目的是為了更好的選擇不同的物聯網技術進行快速、有效的實施。以資料為中心的物聯網解決方案甚至商業模式將會是物聯網的主流設計思想。

下文將從資料如何採集,資料如何預處理、資料如何傳輸等不同的角度進行分析如何應用物聯網的各種技術。

以資料流程向為核心的設計思路

從資料流向來設計包括:資料獲取、資料彙聚、資料傳輸、資料持久化、資料展示、資料處理、資料矯正、資料消費。

以資料生產/消費的為核心的設計思路

生產/消費為核心的設計思路多以雲端業務為中心,尤其整合現有各個分散子系統為目標或者產業鏈上下游的協同操作,物聯網的資料多以關鍵資料指標類型為主或者為起始資料角色。

1)下麵為供應鏈的資料流程設計思路。

2)下面為綜合管理系統設計

瞭解物聯網資料是什麼,並能夠提出相應的物聯網技術,掌握有價值的資料是物聯網方案技術層面的第一步。同樣也是物聯網技術最終的具象單元——“有價值的資料”。

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