化繁为简:数据编织如何让 IOT 物联网数据管理更智能、更高效,从数据孤岛到智慧互联

物联网 (IoT) 正在迅速扩展,改变着各行各业和我们的日常生活。数十亿互联设备正在产生前所未有的海量数据,为寻求利用其力量的企业带来了巨大的机遇和严峻的挑战。正如《物联网数据策略师快速指南》中所指出的那样,数据管理的基本原则在物联网时代仍然适用。然而,物联网数据的庞大数量、多样性和速度,要求我们在数据架构和管理方面进行范式转变。数据编织 (Data Fabric) 的概念应运而生,它提供了一个统一且智能的层,将物联网生态系统及其他来源产生的不同数据线编织在一起。

本文将深入探讨数据编织的复杂性,探讨其架构、功能以及在物联网和更广泛的数据环境中的重要性。我们将研究数据编织如何解决相关的挑战,例如数据摄取、存储、集成、分析、情境化和传播,同时还将讨论其对更广泛的数据源和用例的适用性。我们将进一步讨论数据编织的关键组件、它与其他新兴技术(如数据网格 Data Mesh 和数据湖仓 Data Lakehouse)的关系,以及最终,它如何帮助组织在互联世界中释放其数据资产的真正潜力。

物联网数据洪流与新方法的需求

物联网数据管理的简化视图,包括摄取、存储、集成、分析、情境化和传播,为理解所涉及的核心流程提供了一个有价值的框架。然而,这种简化掩盖了管理物联网数据所固有的复杂性。他提到的“不成熟的物联网市场”和“源数据的差异性”只是冰山一角。

请考虑以下挑战:

  • 数据量: 物联网设备产生连续的数据流,通常数量巨大。传统的数据管理系统难以跟上这种涌入,导致瓶颈和性能问题。
  • 数据多样性: 物联网数据来自各种传感器、设备和应用程序,格式多样,包括结构化、半结构化和非结构化数据。这种异构性使得有效集成和分析数据变得困难。
  • 数据速度: 物联网数据的生成和需要处理的速度通常至关重要。实时洞察对于预测性维护、异常检测和个性化体验等应用至关重要。
  • 数据孤岛: 来自不同物联网设备和系统的数据通常位于孤立的孤岛中,阻碍了获取整体视图和获得有意义的洞察的能力。
  • 数据安全和隐私: 物联网的互联性引发了重大的安全和隐私问题。保护敏感数据并确保遵守法规至关重要。
  • 数据治理和质量: 在庞大且分布式的物联网环境中维护数据质量、一致性和沿袭是一项重大挑战。
  • 这些挑战需要比传统架构所能提供的更强大、更敏捷的数据管理方法。Hadoop 和数据虚拟化等技术正在发挥着至关重要的作用,但它们只是解决方案的一部分。我们需要一种更全面、更集成的方法,这就是数据编织发挥作用的地方。

    数据编织:统一且智能的数据层

    数据编织是一种新兴的架构方法,它提供了一个统一、智能且自动化的层,用于管理分布式环境中的数据。它不是单一的产品或技术,而是一种设计模式,它利用技术和方法的组合来创建无缝和集成的数据体验。可以将其视为一种“编织结构”,将不同的数据源、应用程序和用户编织在一起,使他们能够高效且有效地访问、共享和利用数据。

    数据编织的关键原则和能力:

    1. 数据虚拟化和抽象: 即数据虚拟化的作用,数据编织提供了一个虚拟化层,抽象了数据源的底层复杂性。这允许用户和应用程序访问数据,而无需知道其物理位置、格式或访问方法。
    2. 知识图谱基础: 数据编织的核心组件是一个知识图谱,它捕获数据实体之间的语义关系,提供丰富的上下文并支持智能数据发现和集成。这解决了“情境化”方面,通过意义丰富数据并促进更有洞察力的分析。
    3. 数据集成和编排: 数据编织提供了强大的功能,用于集成来自不同来源的数据,包括物联网设备、数据库、应用程序和云服务。它支持各种集成模式,例如 ETL、ELT、流式和基于 API 的集成,确保跨生态系统的无缝数据流。
    4. 数据目录和发现: 全面的数据目录充当元数据的中央存储库,使用户能够轻松发现、理解和访问相关数据资产。这促进了自助式数据访问并促进了数据民主化。
    5. 数据治理和安全: 数据编织结合了强大的数据治理和安全机制,以确保数据质量、合规性和保护。它提供细粒度的访问控制、数据沿袭跟踪和审计跟踪,解决了与物联网数据相关的安全和隐私问题。
    6. 自动化和智能: 数据编织利用人工智能和机器学习来自动化各种数据管理任务,例如数据发现、集成、清理和丰富。这减少了人工工作量,提高了效率,并支持智能的、数据驱动的决策。
    7. 可扩展性和灵活性: 数据编织被设计为可扩展和灵活的,适应组织不断变化的需求以及不断增长的数据量和复杂性。它可以部署在本地、云端或混合环境中。

    图1:数据虚拟化实现数据编织

    数据编织和物联网:强大的组合

    数据编织特别适合应对管理物联网数据的挑战。它提供了一个统一且智能的层,简化了数据摄取、集成、分析和传播,使组织能够释放其物联网投资的全部潜力。

    让我们重新审视物联网数据管理阶段,看看数据编织如何增强每个阶段:

  • 数据摄取: 数据编织可以从各种物联网设备和协议中摄取数据,在数据进入系统时对其进行规范化和标准化。它对流数据摄取的支持实现了实时处理和分析。
  • 数据存储: 虽然数据编织不能取代数据湖等数据存储解决方案,但它提供了一个逻辑层,可以有效访问和管理存储在不同位置的数据,无论是数据湖、云存储服务还是传统数据库。它支持“逻辑数据湖”的概念,其中数据可以驻留在不同的物理位置,但可以作为一个统一的整体进行访问。
  • 分析: 数据编织通过提供统一的数据视图,并利用来自知识图谱的上下文信息进行丰富,从而促进高级分析。它使数据科学家能够轻松访问和分析来自各种来源的数据,从而加速分析模型的开发和部署。
  • 集成/情境化: 数据编织核心的知识图谱提供了理解和解释物联网数据所需的关键上下文。它连接来自不同设备和系统的数据,揭示隐藏的关系并实现更有意义的洞察。
  • 传播: 数据编织能够将洞察在正确的时间有效地传播给正确的用户和应用程序。它支持各种交付机制,包括 API、仪表板和报告,确保数据驱动的洞察具有可操作性。
  • 超越物联网:数据编织作为企业数据战略

    虽然数据编织在物联网环境中特别有价值,但它的好处远远超出了这个特定的用例。它代表了组织处理数据管理方式的根本转变,使他们能够创建一个更敏捷、更智能和数据驱动的企业。

    以下是采用数据编织战略的一些主要好处:

  • 提高数据敏捷性: 数据编织通过提供灵活且适应性强的数据架构,使组织能够快速响应不断变化的业务需求。
  • 增强数据发现和访问: 数据编织使用户更容易找到和访问他们需要的数据,无论其位置或格式如何。
  • 加强数据协作: 数据编织通过提供数据访问和分析的共享平台,促进不同团队和部门之间的协作。
  • 加快洞察时间: 数据编织加速了将数据转化为可操作洞察的过程,使组织能够更快地做出更好的决策。
  • 降低数据管理成本: 数据编织自动化了许多数据管理任务,减少了人工工作量并降低了运营成本。
  • 改进数据治理和合规性: 数据编织提供了强大的数据治理和安全功能,确保数据质量、合规性和保护。
  • 数据编织、数据网格和数据湖仓:协同关系

    数据编织经常与其他新兴的数据管理概念一起讨论,例如数据网格和数据湖仓。这些概念并非相互排斥,而是互补的,每个概念都解决了数据管理挑战的不同方面。

  • 数据网格 (Data Mesh): 数据网格是一种分散的数据管理方法,强调领域所有权和数据产品。它通过提供围绕业务领域组织数据并授权领域团队管理其自身数据的框架,与数据编织很好地结合在一起。数据编织可以提供支持数据网格架构的基础设施和工具。
  • 数据湖仓 (Data Lakehouse): 数据湖仓将数据湖的灵活性与数据仓库的数据管理和性能能力结合在一起。数据编织可以通过提供一个统一且智能的层来访问和管理存储在湖仓中的数据,从而增强数据湖仓架构。它还可以促进湖仓与其他数据源和应用程序的集成。
  • 随着数据量、多样性和速度的不断增长,对强大且适应性强的数据管理方法的需求只会变得更加迫切。数据编织专注于数据虚拟化、知识图谱、自动化和智能,为驾驭这个复杂的数据环境提供了一个强大的框架。它使组织能够将不同的数据线编织在一起,创建无缝和集成的数据体验,从而推动创新、效率和竞争优势。数据管理的未来正在被编织,而数据编织正处于这一变革过程的核心。

    作者:Denodo

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