OSIsoft PI实时数据库简介及其应用
实时数据库简介
实时数据库（RTDB：Real Time DataBase）是数据库系统发展的一个分支。现代工业制造流程及大规模工业自动化的发展，导致大量的测量数据需要集成和存储，而采用关系数据库难以满足速度和容量的要求，因此在80年代中期，开始诞生了适用于工业监控领域的实时数据库。
什么是PI实时数据库
PI System(Plant Information System)是由美国OSIsoft公司开发的一个实时数据库系统，它诞生于1980年，具有40年的历史。PI System具有高效的时间序列数据库结构，拥有旋转门压缩专利技术和独到的二次过滤技术，是目前市场份额最大的实时数据库系统。
其他常见的实时数据还有Honeywell公司的PHD(Process History Database)和AspenTech公司的 IP21(InfoPlus .21)，这两家公司也是美国的。
PI系统架构
PI系统的架构图如下：
架构图的左侧为PI可接入数据的各类设备，中间为PI系统的构成部分，右侧为PI可运行的设备。
其中，PI系统包括PI系统连接，PI System和PI系统工具三大部分。
此外，PI也提供了云化的SaaS版本OSIsoft Cloud Services (OCS)。
PI如何工作
采集（Collect）
PI支持从数百种设备中采集实时数据，包括传统，专有，远程，移动和IIOT设备。无论这些数据在哪里或格式如何，PI均可将它们接入。
存储（Store）
以亚秒级的分辨率存储数十年的数据。立即访问高保真的历史，实时和预测性数据，以保持关键操作的运行和业务洞察力的到来。
情景化（Contextualize）
通过添加直观的标签和元数据，使数据更有意义。定义反映您的操作和报告环境的数据层次结构。使用上下文，您不仅可以看到数据点，还可以看到全局。
可视化并采取行动（Visualize and act）
轻松创建自己的自定义报告和视图，因此您可以现场监视过程并进行故障排除。快速从高级摘要中向下钻取，以查看单个资产中的问题。比较宕机时间事件和批处理数据集以识别模式并复制最佳实践。
整合，共享和授权（Integrate, share, and empower）
将可信赖的，可用于分析的运营数据提供给分析工具和机器学习算法，以获取新的见解。只需单击几下即可轻松将数据发送到云，从而开始与组织外的分析师，数据科学家，甚至合作伙伴和服务提供商进行协作。操作敏捷性，变得容易。
PI实时数据库的应用
越来越多的企业认识到生产过程中的实时数据和历史数据对企业非常有价值，是整个企业信息化的核心和基础。但是，如果生产现场缺乏数据，数据不完整或者不一致，以及历史数据丢失，都将导致管理者对工厂的现状无法判定，给管理带来困难，严重时甚至导致工厂停产，发生事故等等。
PI可用于工厂数据的自动采集、存贮和监视。作为大型实时数据库和历史数据库，PI可在线存贮每个工艺过程点的多年数据。它提供了清晰、精确的操作情况画面，用户既可浏览工厂当前的生产情况，也可回顾过去的生产情况。同时，PI为最终用户和应用软件开发人员提供了快捷高效的工厂信息。
PI的价格昂贵，通常在数百万人民币以上，一般应用在大型企业。在全球目前超过80多个国家在使用PI产品。目前，在中国使用PI产品的企业超过一百多家，主要集中在石油、电力、化工和冶金等行业。
附：实时数据库和时序数据库的区别
实时数据库是满足实时保证并应满足一些时间限制和期限的数据库。时间序列数据库是一个存储随时间分布的值的数据库。
实时数据库对比时序数据库：
[1] 实时数据库价格昂贵，而时序数据库较为便宜且存在很多开源产品；
[2] 传统的实时数据库部署不灵活，更多考虑工业网络，较少考虑互联网；
[3] 传统的实时数据库是通常指为大型工业企业打造的存储实时和历史数据的数据库，通常集成了工业接口并集成控制功能。而时序数据是伴随互联网而诞生的新型存储时序数据的数据库。
