KWDB创作者计划—KWDB：AIoT场景下的分布式多模数据库实践

Blossom.1182025-04-10 8:50

在数字化转型的浪潮中，企业面临着海量多源异构数据的管理挑战。KWDB（KaiwuDB Community Edition）作为一款面向AIoT场景的分布式多模数据库，凭借其创新的技术架构和强大的性能表现，正在成为众多企业和开发者关注的焦点。本文将通过具体的场景方案与应用案例，结合代码示例和实操图片，深入解读KWDB的应用价值。

一、KWDB简介

KWDB定位于解决工业物联网、数字能源、车联网等领域中的多源异构数据管理难题。它创新性地实现了"时序库+关系库"的统一实例管理，通过自适应时序引擎与事务处理引擎的协同，支持在同一实例中同时建立并融合处理时序数据和关系型数据。这种多模架构将传统需要"多库"部署的场景简化为"多模"部署，大幅降低了系统复杂度和运维成本。

二、典型应用场景与方案

（一）工业物联网平台

在工业物联网领域，KWDB作为设备数据中枢，与西门子工业边缘、联想IoT平台等形成完整解决方案。以某重工集团的数字化转型案例为例，KWDB实现了设备连接层、数据处理层和应用服务层的功能架构。该项目使设备综合效率(OEE)提升18%，维护成本降低25%。

场景方案

  1. 设备连接层：通过KWDB的高效连接接口，实现各类工业设备的实时数据接入。

  2. 数据处理层：利用KWDB的多模存储引擎，对设备数据进行时序和关系型融合处理。

  3. 应用服务层：基于KWDB的数据分析能力，构建设备健康管理系统，实现故障预测和远程监控。

（二）数字能源系统

在能源领域，KWDB的高并发时序处理能力特别适合电网监测场景。济南韩家峪村的智能电网项目中，KWDB实现了对电网设备的实时监控和数据分析，通过精准的故障预测和快速响应，提高了电网的可靠性和运行效率。

（三）车联网平台

在车联网领域，KWDB能够高效处理车辆行驶数据、路况信息等多源数据。某汽车制造企业利用KWDB构建了车联网平台，实现了车辆远程监控、故障预警和智能调度，提升了用户体验和运营效率。

三、代码示例与实操

（一）Spring Boot与MyBatis Plus整合KWDB

本文将通过一个具体的代码示例，展示如何在Spring Boot应用中整合KWDB，实现对传感器数据的增、删、改、查操作。

  1. 环境准备

• JDK：1.8及以上版本

• Maven：3.6及以上版本

• KWDB数据库：版本2.0.4

  1. 项目初始化

创建一个Spring Boot项目，添加以下依赖到pom.xml文件中：

XML 复制代码 
<dependency>
    <groupId>com.kaiwudb</groupId>
    <artifactId>kaiwudb-jdbc</artifactId>
    <version>2.0.4</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.baomidou</groupId>
    <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
    <version>3.5.5</version>
</dependency>
  1. 数据库配置

在KWDB数据库中创建一个关系数据库和关系表：

sql 复制代码 
CREATE TABLE IF NOT EXISTS kwdb_app.sensor_data (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    sensor_id VARCHAR(20) NOT NULL,
    temperature DOUBLE,
    humidity DOUBLE,
    pressure DOUBLE,
    distance INT,
    description VARCHAR(255),
    is_active BOOLEAN DEFAULT true,
    raw_data BYTEA,
    record_time TIMESTAMP DEFAULT NOW(),
    del_flag CHAR(1)
);
  1. 实体类定义

创建一个记录传感器数据的实体类SensorData：

java 复制代码 
package com.kaiwudb.app.entity;

import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableField;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableName;
import lombok.Data;
import java.time.LocalDateTime;

@Data
@TableName("sensor_data")
public class SensorData {
    private Long id;
    @TableField("sensor_id")
    private String sensorId;
    private Double temperature;
    private Double humidity;
    private Double pressure;
    private Integer distance;
    private String description;
    @TableField("is_active")
    private Boolean active;
    @TableField("raw_data")
    private byte[] rawData;
    @TableField("record_time")
    private LocalDateTime recordTime;
    @TableField("del_flag")
    private String delFlag;
}
  1. 数据访问接口

创建一个Mapper接口SensorDataMapper：

java 复制代码 
package com.kaiwudb.app.mapper;

import com.kaiwudb.app.entity.SensorData;
import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;

public interface SensorDataMapper extends BaseMapper<SensorData> {
}
  1. 服务层实现

创建一个服务接口SensorDataService及其实现类SensorDataServiceImpl：

java 复制代码 
package com.kaiwudb.app.service;

import com.kaiwudb.app.entity.SensorData;

import java.util.List;

public interface SensorDataService {
    int insertSensorData(SensorData data);
    int updateSensorData(SensorData data);
    int deleteById(Long id);
    SensorData findById(Long id);
    List<SensorData> findBySensorId(String sensorId);
    List<SensorData> findByRecordTime(String beginTime, String endTime);
    List<SensorData> findAll();
}
java 复制代码 
package com.kaiwudb.app.service.impl;

import com.kaiwudb.app.entity.SensorData;
import com.kaiwudb.app.mapper.SensorDataMapper;
import com.kaiwudb.app.service.SensorDataService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;

@Service
public class SensorDataServiceImpl implements SensorDataService {
    @Autowired
    private SensorDataMapper sensorDataMapper;

    @Override
    public int insertSensorData(SensorData data) {
        return sensorDataMapper.insert(data);
    }

    @Override
    public int updateSensorData(SensorData data) {
        return sensorDataMapper.updateById(data);
    }

    @Override
    public int deleteById(Long id) {
        return sensorDataMapper.deleteById(id);
    }

    @Override
    public SensorData findById(Long id) {
        return sensorDataMapper.selectById(id);
    }

    @Override
    public List<SensorData> findBySensorId(String sensorId) {
        return sensorDataMapper.selectList(
                new QueryWrapper<SensorData>().eq("sensor_id", sensorId));
    }

    @Override
    public List<SensorData> findByRecordTime(String beginTime, String endTime) {
        return sensorDataMapper.selectList(
                new QueryWrapper<SensorData>().between("record_time", beginTime, endTime));
    }

    @Override
    public List<SensorData> findAll() {
        return sensorDataMapper.selectList(null);
    }
}
  1. 控制层实现

创建一个控制器SensorDataController：

java 复制代码 
package com.kaiwudb.app.controller;

import com.kaiwudb.app.entity.SensorData;
import com.kaiwudb.app.service.SensorDataService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.format.annotation.DateTimeFormat;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import java.util.List;

@RestController
@RequestMapping("/sensor-data")
public class SensorDataController {
    @Autowired
    private SensorDataService sensorDataService;

    @PostMapping("/add")
    public int addSensorData(@RequestBody SensorData data) {
        return sensorDataService.insertSensorData(data);
    }

    @PutMapping("/update")
    public int updateSensorData(@RequestBody SensorData data) {
        return sensorDataService.updateSensorData(data);
    }

    @DeleteMapping("/{id}")
    public int deleteSensorDataById(@PathVariable Long id) {
        return sensorDataService.deleteById(id);
    }

    @GetMapping("/{id}")
    public SensorData getSensorDataById(@PathVariable Long id) {
        return sensorDataService.findById(id);
    }

    @GetMapping("/by-sensor-id/{sensorId}")
    public List<SensorData> getSensorDataBySensorId(@PathVariable String sensorId) {
        return sensorDataService.findBySensorId(sensorId);
    }

    @GetMapping("/by-timestamp")
    public List<SensorData> getSensorDataByRecordTime(
            @RequestParam("beginTime") @DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS") String beginTime,
            @RequestParam("endTime") @DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS") String endTime) {
        return sensorDataService.findByRecordTime(beginTime, endTime);
    }

    @GetMapping("/all")
    public List<SensorData> getAllSensorData() {
        return sensorDataService.findAll();
    }
}

四、总结

KWDB作为一款国产分布式多模数据库，在技术架构、性能优化和行业应用等方面展现了强大的实力。其创新的多模融合存储引擎、就地计算技术和自适应时序引擎，使其在AIoT场景中具备显著优势。通过本文的场景方案与代码示例，我们看到了KWDB在工业物联网、数字能源和车联网等领域的实际应用价值。随着数字化转型的加速，KWDB有望在更多行业和领域发挥重要作用，为企业的数据管理和业务创新提供有力支持。

希望本文能够帮助你更好地理解和使用KWDB，如果你有任何问题或建议，欢迎在评论区留言交流！

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