7 月 5 日，2025 時序數(shù)據(jù)庫技術(shù)創(chuàng)新大會在北京成功舉辦，清華大學(xué)副研究員，Apache IoTDB PMC 主席黃向東在大會上做主題報告《積跬步，至千里：Apache IoTDB 的 2023-2025》，系統(tǒng)回顧了 IoTDB 在過去三年快速發(fā)展的“成績單”，重點(diǎn)展示了其在核心技術(shù)突破、國際榜單表現(xiàn)、開源社區(qū)生態(tài)及行業(yè)應(yīng)用落地方面取得的里程碑，并對一直支持 IoTDB 項(xiàng)目的“產(chǎn)、學(xué)、研、用”伙伴表達(dá)了誠摯的感謝。
以下為報告核心內(nèi)容總結(jié)。
01 回首 IoTDB 之旅
黃向東首先回顧了 2023 年以前，Apache IoTDB 的發(fā)展歷程。他表示，“積跬步，至千里”這一標(biāo)題既是對 IoTDB 項(xiàng)目十余年堅持技術(shù)深耕的概括，也體現(xiàn)了高校、產(chǎn)業(yè)界和開源社區(qū)對 IoTDB 的大力支持。
IoTDB 的自主研發(fā)始于 2011 年，2018 年進(jìn)入 Apache 孵化器，后成為國內(nèi)高校首個 Apache 頂級開源項(xiàng)目，正式進(jìn)入國際開源視野。2023 年 12 月，團(tuán)隊在首屆線下 IoTDB 大會上發(fā)布了一棧式時序數(shù)據(jù)管理架構(gòu)和內(nèi)生機(jī)器學(xué)習(xí)模塊（后命名為 AI Node）。此后一年多的時間，團(tuán)隊以 1.3 版本為基礎(chǔ)持續(xù)迭代，逐步完善系統(tǒng)功能。
從 2023 年 12 月以來，IoTDB 開源社區(qū)共 120 余名開發(fā)者貢獻(xiàn)超過 95 萬行代碼，共計改進(jìn)或新增 85 個特性，先后發(fā)布 4 個版本，得到了近萬名開源用戶的驗(yàn)證。
02 IoTDB 成績之一：引技術(shù)創(chuàng)新
接下來，黃向東系統(tǒng)總結(jié)了 2023-2025 年，IoTDB 在技術(shù)創(chuàng)新、國際榜單、開源社區(qū)共建和行業(yè)應(yīng)用四個方面的突出成績。
在技術(shù)創(chuàng)新方面，黃向東強(qiáng)調(diào)，Apache IoTDB 在快速發(fā)展過程中始終堅持技術(shù)創(chuàng)新與核心能力沉淀，避免簡單的重復(fù)性開發(fā)。IoTDB 1.3 版本完成了架構(gòu)重構(gòu)，構(gòu)建了可組裝的“端邊云”協(xié)同數(shù)據(jù)架構(gòu)。該架構(gòu)以自主研發(fā)的時序數(shù)據(jù)專用文件存儲格式 TsFile 為基礎(chǔ)，支撐三大核心組件：面向端側(cè)具備嵌入式數(shù)據(jù)存儲能力的 IoT Node、高性能時序數(shù)據(jù)管理引擎 Data Node，以及具備機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練推理能力的 AI Node（即此前發(fā)布的內(nèi)生 AI 模塊）。
時序數(shù)據(jù)文件格式 TsFile 于 2023 年底從 IoTDB 項(xiàng)目中單獨(dú)孵化，成為 Apache 頂級項(xiàng)目，標(biāo)志著其技術(shù)價值獲得國際認(rèn)可。最初，TsFile 僅支持 Java 語言，只能在服務(wù)器操作系統(tǒng)和個人電腦上運(yùn)行。經(jīng)過一年半的發(fā)展，TsFile 現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)對 C、C++ 和 Python 的多語言支持，運(yùn)行環(huán)境從 Linux 拓展到實(shí)時操作系統(tǒng)，為輕量級終端時序數(shù)據(jù)管理提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。
黃向東以 TsFile 與翼輝的合作為例，說明其技術(shù)突破成效：TsFile 在翼輝 SylixOS 實(shí)時操作系統(tǒng)上僅需用 2MB 內(nèi)存，即可實(shí)現(xiàn) 200 萬點(diǎn)/秒的高效數(shù)據(jù)寫入，同時保持超過 10 倍的無損壓縮比，充分展現(xiàn)了 TsFile 在低資源占用環(huán)境下的卓越性能表現(xiàn)。
在數(shù)據(jù)管理引擎層方面，通過完善庫內(nèi)流處理能力和庫間訂閱機(jī)制，IoTDB 團(tuán)隊構(gòu)建了包含操作算子集、實(shí)時變換集、寫前日志集和數(shù)據(jù)文件集在內(nèi)的多維實(shí)時數(shù)據(jù)處理體系，使得多個 IoTDB 實(shí)例能夠像搭積木一樣進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在不同實(shí)例間的任意組合、自由流轉(zhuǎn)與動態(tài)變形。
IoTDB 1.3 版本中首次引入內(nèi)生智能分析節(jié)點(diǎn)（現(xiàn)已升級改名為 AI Node），用戶無需將數(shù)據(jù)移出數(shù)據(jù)庫，即可直接使用 Python 語言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量分析、時序預(yù)測、缺失值填補(bǔ)等 AI 能力，實(shí)現(xiàn)了時序數(shù)據(jù)管理與智能分析的深度集成。
03 IoTDB 成績之二：向世界發(fā)聲
2023-2025 年，IoTDB 的國際關(guān)注影響力也持續(xù)提升。黃向東著重介紹了 IoTDB 在國際權(quán)威基準(zhǔn)測試榜單 benchANT 和 TPCx-IoT 中取得的突破性成績。
benchANT 為全球唯一由第三方中立機(jī)構(gòu)公開測試和認(rèn)證的美國 TSBS 基準(zhǔn)榜單，所有性能結(jié)果均由 benchANT 官方在統(tǒng)一的 AWS 云環(huán)境上獨(dú)立測試并發(fā)布，榜單涵蓋了 InfluxDB、TimescaleDB 等國際主流時序數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
在過去兩年中，IoTDB 占據(jù) benchANT 榜首位置超過 20 個月，至今仍排名第一。IoTDB 在寫入與查詢性能方面均顯著優(yōu)于同類產(chǎn)品，同時其數(shù)據(jù)壓縮比更呈現(xiàn)量級優(yōu)勢。
TPC 由圖靈獎得主 Jim Gray 倡導(dǎo)發(fā)起，被譽(yù)為“數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的奧林匹克”，其中，TPCx-IoT 基準(zhǔn)測試是專門為物聯(lián)網(wǎng)場景設(shè)計的數(shù)據(jù)庫的權(quán)威基準(zhǔn)測試。
2024 年 8 月，IoTDB 在 TPCx-IoT 榜單中，性能和成本雙維度刷新了世界紀(jì)錄，并獲得央視報道。而就在兩個月前，團(tuán)隊與浪潮合作，IoTDB 新版本基于國產(chǎn)化操作系統(tǒng)和國產(chǎn)化服務(wù)器環(huán)境，再次刷新世界紀(jì)錄。相比榜單第二名 AMD，IoTDB 的性能提升了 50% 以上。
這一系列國際權(quán)威基準(zhǔn)測試的優(yōu)異成績，有力印證了 IoTDB 在全球時序數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先地位。
黃向東也分享了 IoTDB 在產(chǎn)業(yè)界形成的國際影響力。2024 年漢諾威工業(yè)博覽會上，主辦方專門設(shè)立了工業(yè) AI 板塊。盡管 IoTDB 團(tuán)隊并未參展，但展會主辦方仍主動關(guān)注到了 IoTDB 的 AI Node 技術(shù)突破，并通過郵件形式對 IoTDB 的 AI 能力進(jìn)行了追蹤報道。IoTDB 的創(chuàng)新技術(shù)價值已獲得國際頂級工業(yè)展會的專業(yè)認(rèn)可。
04 IoTDB 成績之三：秉開源初心
黃向東強(qiáng)調(diào)，IoTDB 能夠從高校的實(shí)驗(yàn)室中走出來，能夠取得今天的成就，離不開開源社區(qū)的大力支持，團(tuán)隊也始終秉持著開源協(xié)同創(chuàng)新的初心，穩(wěn)步前行。
過去一年多以來，IoTDB 國內(nèi)開源社區(qū)用戶群體增長超過 72%，國際 GitHub Star 數(shù)量增長接近 50%，這些數(shù)據(jù)充分印證了項(xiàng)目正在加速獲得全球用戶的關(guān)注、使用和認(rèn)可。同時，團(tuán)隊持續(xù)開展國內(nèi)外各類開源公益活動，讓更多用戶了解和感受開源的魅力。
截止目前，根據(jù) Apache 基金會官方渠道統(tǒng)計，開源 IoTDB 的二進(jìn)制軟件包，累計下載量已經(jīng)超過 65 萬次；根據(jù) Apache 基金會的 Maven 和 Python 客戶端 Pypi 的官方統(tǒng)計，用戶開發(fā)庫的累計下載量已經(jīng)超過 700 萬次。其中，海外用戶訪問占比超過了 50%，反映了開源 IoTDB 在全球范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用。
IoTDB 開源社區(qū)已在國內(nèi)、國際收獲重要獎項(xiàng)：在國內(nèi)，Apache IoTDB 榮獲中國開源創(chuàng)新大賽一等獎；在國際上，IoTDB 在德國鐵路的應(yīng)用案例入選 Apache 2024 年年報。黃向東對各界給予 IoTDB 開源社區(qū)的認(rèn)可表達(dá)了誠摯感謝。
05 IoTDB 成績之四：為行業(yè)賦能
黃向東強(qiáng)調(diào)，IoTDB 的真正意義不在于性能指標(biāo)或下載數(shù)據(jù)，而在于秉持清華大學(xué)軟件學(xué)院孫家廣院士、王建民教授教導(dǎo)的“做能用、管用、好用的軟件”這一核心思想，以賦能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型為根本目標(biāo)。
目前，IoTDB 已在能源電力、鋼鐵冶金、航空航天、石油石化等關(guān)鍵工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，服務(wù)超過 1000 家企業(yè)用戶，切實(shí)助力工業(yè)數(shù)智化。
黃向東進(jìn)而分享了 IoTDB 覆蓋“天、空、地、海”場景的最新應(yīng)用實(shí)例。
在航天領(lǐng)域，某商業(yè)航天公司采用 IoTDB 支撐火箭全生命周期數(shù)據(jù)管理：從桌面聯(lián)調(diào)、出廠總測、射前總測到飛行遙測的全流程數(shù)據(jù)對比判讀，以及軌道分析等關(guān)鍵應(yīng)用。
特別值得一提的是，在最近一次發(fā)射任務(wù)中，不僅該火箭使用 IoTDB 管理遙測數(shù)據(jù)，其搭載的北郵二號、北郵三號衛(wèi)星也部署了 IoTDB 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了星上/星間計算數(shù)據(jù)管理及“天-地”數(shù)據(jù)同步。
在航空領(lǐng)域，IoTDB 與國內(nèi)多家試飛機(jī)構(gòu)展開合作，助力我國關(guān)鍵機(jī)型的試飛數(shù)據(jù)管理，并為關(guān)鍵機(jī)型的飛機(jī)制造提供了數(shù)據(jù)支持。
在石油石化領(lǐng)域，2024 年 IoTDB 與國家管網(wǎng)合作，目前已支撐其數(shù)十條管線、數(shù)百座站場及閥室的數(shù)據(jù)管理工作，替代了美國的 PI System、PI Vision 等系統(tǒng)，為公共安全保障及石油管網(wǎng)的數(shù)智化升級貢獻(xiàn)了力量。
在海上工程領(lǐng)域，2024 年，澳大利亞用戶采用 IoTDB 為東南亞國家海工平臺提供時序數(shù)據(jù)管理服務(wù)，大幅降低系統(tǒng)非計劃停機(jī)時間，有效減少日常損耗，年均創(chuàng)造額外經(jīng)濟(jì)效益達(dá) 180 萬英鎊（約合人民幣 1700 萬元）。
這些來自不同領(lǐng)域的典型應(yīng)用案例，有力印證了 IoTDB 在復(fù)雜工業(yè)場景中實(shí)現(xiàn)的多維價值。
最后，黃向東表示，IoTDB 能夠“翱翔太空，與星月同游；潛入海底，與魚山為伴”，離不開廣大用戶和開發(fā)者的包容和支持。他提到，過去一年多以來，121 位來自全球的代碼貢獻(xiàn)者參與了 Apache IoTDB 四個版本的迭代開發(fā)工作，對此他深表感謝。
同時，他還向 400 余位現(xiàn)場與會專家、7600 余名社區(qū)用戶以及數(shù)十萬線上參會觀眾致以誠摯謝意，強(qiáng)調(diào)正是這些持續(xù)不斷的支持，鑄就了 IoTDB 今日的成績。
在回顧 IoTDB 的發(fā)展軌跡后，黃向東展望道，在 DB+AI 融合的新時代，團(tuán)隊將通過 IoTDB 2.0 版本的創(chuàng)新持續(xù)響應(yīng)技術(shù)變革的召喚，開啟時序數(shù)據(jù)管理的新篇章。
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