Распределенный сбор данных, хранение, доступ

Дата добавления: 2014-09-29 | Просмотров: 1533

Данные получают через различные каналы, так как шлюзы могут устанавливать исходящие соединения, также как и входящие, о которых упомянуто выше. Если, например, один провайдер и его канал не доступны для соединения, устройство пытается установить соединение через другого провайдера b по другому каналу (в качестве резерва используется GSM модем).

Разберем в качестве примера входящие соединения модема. Подключение компонента базы данных JEVis вызывает соединение через модемы и передачу данных через установленное двухточечное IP соединение. На рисунке 102 изображена сеть JEVis с 2 одинаковыми компонентами. (Система JEVis 1 и Система JEVis 2).

Она выполняет операции двух клиентов (клиент А и клиент Б); одна из возможных операций – чтение данных из устройства сбора данных раз в день. Давайте предположим, что сайты клиентской системы находятся в разных странах и стоимость соединения между двумя клиентами зависит от расстояния. Система JEVis поэтому выбирает соединение с наименьшими затратами на он-лайн передачу данных для каждого конкретного клиента. Так клиент А будет опрашиваться системой JEVis 1, в то время как клиент B будет считывать данные из системы JEVis 2.

Базы данных в системе JEVis синхронизированы и дублируют друг друга. Некоторые части постоянно, некоторые части в определенное время или в определенном состоянии. Проблемы возникают, когда происходят сбои системы. Если один сеанс, извлекающий несколько тысяч значений измеренных данных, прерывается по аппаратным причинам или в результате чего-то подобного, то другой компонент извлечения данных должен закончить работу. Таким образом, может случиться, что система JEVis 2 продолжает работу, которая была начата системой JEVis 1. Система 2, таким образом, проверяет статус системы 1 и наоборот. Если операция зависает или заканчивается неудачей, то система-партнер пытается продолжить ее.

База данных имеет ряд хранилищ и регистров, рассказ о которых выходит за рамки этой главы, однако два важных хранилища данных должны быть разобраны в качестве примеров. Первое хранилище – это "хранилище самплов(samples)". Базы данных для SCADA (система диспетчерского управление и сбора данных), как система JEVis, должны хранить «инженерные технические значения", то есть, получить значения измерений, которые немного больше, чем просто цифры (см. ISO 16484 стандарт для выбора точек измерения в современных концепциях построения систем). "Сампл" является "расширенной" физической величиной с меткой времени. "Расширенный" означает, что один «сампл» может хранить значения измеряемой величины, уставки, цифровое изображение, текущий статус устройства, статистические, или организационные значение, введенные пользователем и так далее. Такие образцы обычно состоят из набора атрибутов, как:

• Относительная точность значения (в процентах);

• Абсолютная точность значения (в относительных единицах);

• физическая единица в системе СИ;

• Абсолютная точность времени (в секундах);

• абсолютное значение (от значения А до значенияБ);

• относительное значение;

• само значение, и т.д.

Рисунок 102. Географически распределенные клиенты системы JEVis

Все сервисы JEVis использовать эти самплы. Статистические расчеты, состояние сигнализации, прогнозы оценок системы, и т.д., и все это хранится в хранилище самплов. Все записи в хранилище самплов предоставляют дополнительную информацию о процедуре поиска, так что можно определить, как запись попала в хранилище самплов. Самплы никогда не удаляются, они могут быть обновлены только на новые образцы с более поздней временной меткой.

Данные самплы могут быть отнесены к строковым данным, например как самплы потребления во время каникул или самплы температуры 15 марта за последние 10 лет.

Другим важным свойством базы данных JEVis является «организационная регистрация иерархии». Клиенты могли бы видеть свои производства и подразделения в разных представлениях. Одним из примеров является то, что сеть супермаркетов сортирует свои подразделения (филиалы) по:

• географическому положению или;

• финансовым затратам.

Так как для устранения неполадок в морозильных камерах нужен первый «вид» подразделения, в то время как бухгалтерия будет использовать второй. Хотя оба обзора содержат информацию об одном подразделении, они отличаются. Пользователи, которые зарегистрированы на портале JEVis могут выбрать предпочтительный обзор и работать с ним.

База данных копирует свои таблицы и структуру данных в зависимости от содержания и их роли этих данных в системе. Данные, такого вида как «поисковые графики данных», например, копируются моментально и синхронно. Простые данные, копируются по запросу и асинхронно, так как они являются уникальными в системе. Если два сампла представляют собой значения из одного источника данных, загруженного в одно время, алгоритм определения коллизий и решения конфликтов очищает хранилище самплов.

Данные помещенные в базу данных и прочитанные из нее с помощью компонентов, которые плотно присоединяются к базе данных через стандартные интерфейсы, такие как ODBC или JDBC (открытое соединения с базой данных, соединения с базой данных через Java). Эти компоненты, как правило, находятся в той же системе, что и устройство и база данных. Эти компоненты имеют либо клиентский интерфейс, либо сервер-интерфейс. Входные компоненты данных и выходные компоненты данных, кроме того, могут быть интерактивный или пакетный вид. Интерактивный вид используется для человека, приводит к требованию низкого времени ожидания и быстрых откликов.

Рисунок 103 показывает типичные компоненты входных данных и компоненты выходных данных. Сервер HTTP компонентов выходных данных, например, интерактивно представляет компоненты выходных данных, так как он, как правило, запрашивается через web-браузер. SMTP клиент компонентов выходных данных имеют неинтерактивный вид, так как это простой почтовый протокол передачи (SMTP).

Серверные компоненты всегда запрашивается некоторыми клиентами, в то время как клиентские компоненты могут связываться с другими серверами. Сервер входных и выходных компонентов данных, поэтому, передние концы системы, в то время как клиенты - задние концы системы, которые получают данные или отправляют их.

Простой протокол доступа к объектам (SOAP) с входными компонентами данных изображен на рисунке 103. Он запрашивает шлюзы JEVis для измерения данных и другой информации от заказчика через простой протокол доступа к объектам. Этот клиент входных компонентов данных использует база данных и инкапсулирует соответствующие шлюзу технологии, такие как специальные протоколы, механизмы аутентификации, типы данных, и так далее. HTTP-сервер выходных компонентов данных, как уже говорилось, - это интерактивный вид выходных компонентов данных. Удобство, время отклика, пользовательский интерфейс (как правило, графический пользовательский интерфейс, GUI), и другие аспекты являются основными при разработке этих компонентов, так как они являются «лицом» системы, которым клиент должен быть удовлетворен. Интерактивные входные и выходные компоненты данных обычно оснащены веб-поддержкой и графическим интерфейсом, основанным на Java-технологии.

Рисунок 103. Путь данных в базу данных и из нее

Распределенный характер системы требует некоторых мер защиты данных и других аспектов безопасности. Каналы репликации данных, например, должны быть защищены от несанкционированного доступа и манипуляций. Таким образом, JEVis реализует следующие методы:

• безопасную передачу данных между всеми узлами компонентами системы;

• безопасное хранение данных;

• мощные и гибкие методы получения прав доступа;

• Использование смарт-карт безопасности;

• безопасные сервера клиентов.