在工業互聯網與智能製造加速發展的今天,企業的數據量正呈爆發式增長。傳統的歷史數據庫在高併發寫入、分佈式架構、AI 原生能力等方面逐漸難以滿足需求。作為國產時序數據庫的代表,TDengine 以高性能、低成本、雲原生與智能化特徵,成為新一代工業數據底座的首選。
本文嚴格基於公開資料與官方文檔,對國內外主流數據庫(包括 PI System、亞控、紫金橋、麥傑、力控、中控、庚頓)與新興國產工業數據平台 TDengine(包含 TSDB 時序數據庫和 IDMP 工業數據管理平台)進行了系統對比,從功能架構、模型設計、安全體系、AI 能力等多維度展示差異,助您一覽國產數據庫格局。
我們會分成七個系列來展示這一系列的深度解析,這是第一篇。
PI System 是國際上應用廣泛的工業歷史數據庫系統,由 Interface、Data Archive、AF 與 PVS 等組件組成。該系統以中心化架構為主,不支持分佈式集羣與多級存儲,也缺乏高可用和負載均衡機制。相比之下,TDengine 原生支持分佈式部署、自動負載均衡與多級存儲,能夠在保障高併發性能的同時有效降低總體存儲成本。
以下是詳細的功能對比表格:
PI System vs TDengine
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功能類別
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具體功能
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TDengine TSDB+IDMP
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OSI PI System(Interface+Data Archive+AF+PVS)
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數據庫
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高可用/負載均衡/分佈式集羣部署
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多級存儲
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多測點連接查詢(join)
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實時表/歷史表統一
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寬表模式存儲
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數據分發權限管理
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時間戳精度
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納秒
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納秒
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數據類型
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TIMESTAMP、INT、INT UNSIGNED、BIGINT、BIGINT UNSIGNED、FLOAT、DOUBLE、BINARY、SMALLINT、SMALLINT UNSIGNED、TINYINT、TINYINT UNSIGNED、BOOL、NCHAR、JSON、VARCHAR、GEOMETRY、BLOB、DECIMAL數據類型
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int16、int32、float16、float32、float64、digital、string、BLOB、timestamp,不支持GEOMETRY、DECIMAL
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是否支持指令下發
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❌
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資產模型
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樹狀結構
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✅以元素為基礎形式展示
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✅以元素為基礎形式展示
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工藝模型/圖形模型
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元素引用
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屬性特性
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數據引用設置
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測量單位(可參與運算)
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模板和繼承
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查找
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版本控制
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資產分析
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觸發器
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週期、多種窗口觸發和條件過濾
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條件觸發和定時觸發
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表達式分析
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彙總分析
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事件分析
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統計質量過程分析
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❌ (planned)
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回填和重計算
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歷史記錄更新觸發重計算
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會話、狀態、計數、事件等窗口觸發
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環比/同比分析
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報警和事件
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獲取事件值
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確認事件框架
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物料轉移事件
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元素引用
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事件模板
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通知(事件轉發)
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通知模板
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觸發條件
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依據報警嚴重性等級
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轉發設置
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升級轉發
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可視化
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支持圖素/組件
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曲線、報表、值輸出、儀表盤、條形圖、XY曲線、地圖、圖像、文本框
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曲線、值輸出、表格、儀表盤、標尺、XY曲線、資產比較表、圖像
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組態展示
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❌ (planned)
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事件
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Partially matched
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數據寫入
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OPC
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OPC採集是否有自動更新點位功能
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MQTT
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Kafka
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❌
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Relational databases
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CSV files
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Other industrial protocols
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❌(但很方便通過第三方生態實現)
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斷線續傳(採集到數據庫)
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數據分發
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Kafka
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❌
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MQTT
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❌
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安全
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Role-based access control (RBAC)
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Single sign-on (SSO)
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Planned
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Data encryption
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SOC 2 certification
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ISO 27001 certification
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應用訪問
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Server access
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瀏覽器
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基於windows專用客户端應用
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平台和部署
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Windows
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Linux
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Installation package
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Ansible deployment
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Helm deployment
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Cloud service
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與本地相同
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與本地不一致
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Supported cloud platforms
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Azure, AWS, GCP,阿里雲
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Azure
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集成
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REST API
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JDBC and ODBC
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Power BI
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Tableau
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Seeq
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Grafana
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Excel
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DataLink
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Flink table SQL/CDC
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AI
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Chat BI
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❌
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Zero-Query Intelligence
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❌
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AI-based time-series forecasting
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❌
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AI-based anomaly detection
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❌
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Integration with third-party AI applications
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容易
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很難
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在數據模型方面,PI System 以元素為基礎構建層級模型,但在寬表建模、歷史更新、補錄、過期等場景數據處理以及版本控制等方面存在不足。TDengine 採用樹狀結構的資產模型,支持屬性繼承、元素引用、單位參與運算及版本管理,更適合工業設備的多層次語義表達。數據類型方面,PI System 類型較有限,不支持 GEOMETRY、DECIMAL,TDengine 支持包括 JSON、GEOMETRY、BLOB、DECIMAL 在內的豐富類型,時間戳精度達納秒級。
在計算分析上,PI System 提供週期與條件觸發機制,而 TDengine 支持週期、變化與條件多種觸發方式,並具備回填與歷史重算能力,可在數據更新後自動觸發重算。事件體系上,TDengine 具備事件模板、報警分級、通知轉發與升級機制,覆蓋範圍更廣。
在數據接入方面,PI System 支持較多協議的數據採集,但相對缺乏消息隊列支持的,而這是當前主流架構關鍵的一環。TDengine不僅支持靈活的OPC 採集,還支持 OPCServer 發生改變,TDengine 自動點位更新,無需要人為管理,而且還支持 MQTT、Kafka、CSV 以及各種關係數據庫的輸入,具備斷線續傳能力。
在安全與生態方面,TDengine 具備 RBAC 權限控制、數據加密、SOC 2 與 ISO 27001 認證;PI System 支持 SSO 但未提供加密或安全認證。TDengine 原生兼容 REST API、JDBC/ODBC、Power BI、Tableau、Grafana、Seeq 等主流工具,形成開放生態。在智能化能力上,TDengine 已支持 Chat BI、零查詢智能、AI 異常檢測與時序預測功能,PI System 暫無 AI 模塊。
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