ProtonBase 车联网与物联网行业解决方案

01/方案概述

物联网（Internet of Things, IoT）与车联网（Internet of Vehicles, IoV）作为现代信息技术的重要分支，正逐步改变我们的日常生活方式和交通模式。随着物联网和车联网的快速发展，企业面临高并发数据处理、实时分析和海量存储等一系列挑战。ProtonBase 针对这一行业提出了解决方案，旨在构建一个支持高性能并发写入、实时海量数据分析且易于扩展的数据处理平台。该方案依托 ProtonBase 多云原生、存算分离架构，确保系统的高可用性和弹性扩展能力，有效应对海量 IoT 设备的实时写入和存储需求。同时，通过 ProtonBase 的实时数据分析功能，企业能够即时获取和分析设备状态，进行监控和报警。

02/业务挑战

1. 采集频繁，实时性差
物联网/车联网终端设备数量庞大且数据生成频率高，数据库需具备强大的并发处理能力，确保系统在高峰期的稳定性，避免崩溃或响应延迟。

2. 场景多样，架构复杂
物联网/车联网涉及设备监控、实时数据分析、故障报警等多个业务场景，需支持多种数据格式和查询方式，单一产品难以满足所有需求。

3. 信号稀疏，格式多变
终端设备采集上报的信号经常增加，通常使用半结构化数据格式保证其扩展性。稀疏化处理的上传信号对服务端引擎的半结构化处理能力提出了挑战。

4. 设备激增，频繁扩容
随着物联网和车联网的普及，设备数量迅速增长，数据库必须具备快速扩容的能力，同时保持服务连续性也是一项重要挑战。

5. 海量存储，成本高昂
频繁的信号采集和写入产生大量结构化/半结构化数据，导致存储空间迅速膨胀，产生高昂的存储成本。

6. 运维复杂，影响开发
维护多种数据产品的运维负担增加，分散的技术栈导致开发人员难以集中精力进行业务创新和开发。

03/方案架构

1. 高并发在线数据库：ProtonBase 可作为高并发在线数据库使用，承接设备数据的实时写入和查询，例如设备状态、位置跟踪和故障报告等操作。

2. 高效实时分析引擎：ProtonBase 可作为支持实时写入的高性能分析数仓，通过配置只读实例在 Warebase 中进行数据的快速统计分析，避免影响写入性能。

3. 冷热数据分层存储：ProtonBase 通过为不同类型的数据指定不同的存储介质，实现冷热数据分层存储，降低存储成本的同时提升数据管理效率。常用的实时数据保存在高性能存储中，不常用的历史数据可转移至低成本的冷存储。

04/方案优势

1. 高效读写性能
ProtonBase 支持水平扩容和分布式事务，具备高并发低延迟的读写性能，能够有效应对物联网和车联网应用中的高并发写入和查询场景。

2. 统一系统架构
ProtonBase 具备数据库和数据仓库的综合能力，支持高并发的点查、高并发 Serving 查询和实时数据分析，一套架构即可支持物联网/车联网的所有场景。

3. 丰富的半结构化能力
通过 JsonB 类型支持半结构化数据，支持 Json Path 查询语言，满足所有针对半结构化数据的查询需求。同时支持创建 JsonB 列的索引加速查询。

4. 极致弹性伸缩
针对 IoT 设备频繁激增的场景，ProtonBase 的计算和存储资源可以分别弹性扩容。秒级完成扩容，且服务完全在线不受影响。

5. 分层冷热存储
通过指定不同存储介质实现冷热存储分层的能力。实时监控告警相关数据存放于 SSD，溯源数据存放于对象存储，结合高效压缩算法显著降低存储成本。

6. 简化系统运维
ProntonBase 提供云上全托管服务，控制台入口提供弹性扩缩容、数据同步、负载隔离、监控报警等能力，极大降低用户运维负担。