EMQX + Timescale + Grafana 构建物联网时序数据应用 + 数据可视化监控实践-付超.pdf

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1、EMQX+EMQX+TimescaleDBTimescaleDB+Grafana +Grafana 构建构建物联网时序数据可视化监控系统物联网时序数据可视化监控系统付超 2025.06.28IvorySQL 2025IvorySQL 2025生态大会生态大会暨暨PostgreSQLPostgreSQL高峰论坛高峰论坛物联网时序数据挑战物联网时序数据挑战EMQX EMQX 数据接入与规则引擎数据接入与规则引擎TimescaleDBTimescaleDB 时序数据库时序数据库Grafana Grafana 可视化与告警设计可视化与告警设计目录CONTENTSIvorySQL 2025IvorySQ

2、L 2025生态大会生态大会暨暨PostgreSQLPostgreSQL高峰论坛高峰论坛性能验证与扩展性性能验证与扩展性01.01.物联网时序数据挑战与技术方案物联网时序数据挑战与技术方案IvorySQL 2025IvorySQL 2025生态大会生态大会暨暨PostgreSQLPostgreSQL高峰论坛高峰论坛时序数据处理难点时序数据处理难点物联网设备每秒可能产生数百万条数据点，传统数据库难以支撑持续的高频写入请求，容易导致系统过载或数据丢失。高吞吐量写入压力高吞吐量写入压力IvorySQL 2025IvorySQL 2025生态大会生态大会暨暨PostgreSQLPostgreSQL高峰

3、论坛高峰论坛数据压缩与存储成本数据压缩与存储成本时序数据具有高度冗余性（如设备周期性上报相似数值），需要高效的压缩算法降低存储开销，同时保证查询性能不受影响。实时查询延迟要求实时查询延迟要求监控场景下需在亚秒级响应聚合查询（如最近5分钟温度平均值），传统关系型数据库的索引结构难以满足低延迟需求。时间维度分析复杂性时间维度分析复杂性物联网数据常需按时间窗口（分钟/小时/日）进行多维度统计分析，普通数据库的时间分区和聚合函数性能较差。设备元数据关联查询设备元数据关联查询时序数据需与设备静态属性（如型号、位置）动态关联，跨表JOIN操作在海量数据下效率极低。技术选型依据技术选型依据作为全球领先的MQ

4、TT Broker，EMQX支持百万级设备并发连接，提供规则引擎实现数据预处理，显著降低后端存储压力。EMQXEMQX的的MQTTMQTT协议支持协议支持IvorySQL 2025IvorySQL 2025生态大会生态大会暨暨PostgreSQLPostgreSQL高峰论坛高峰论坛01基于PostgreSQL的时序数据库扩展，具备自动时间分区、连续聚合、降采样功能，其Hypertable结构使写入速度比InfluxDB快20%以上。TimescaleDBTimescaleDB的时序优化的时序优化02原生支持TimescaleDB数据源，提供丰富的仪表盘模板和告警规则配置，可快速构建温度、湿度等

5、指标的动态热力图。GrafanaGrafana的可视化能力的可视化能力03作为全球领先的MQTT Broker，EMQX支持百万级设备并发连接，提供规则引擎实现数据预处理，显著降低后端存储压力。资源效率考量资源效率考量04所有组件均提供Docker部署方式，支持Kubernetes横向扩展，与Prometheus、Telegraf等监控工具无缝集成。生态兼容性生态兼容性05系统架构概述系统架构概述IvorySQL 2025IvorySQL 2025生态大会生态大会暨暨PostgreSQLPostgreSQL高峰论坛高峰论坛流处理规则引擎监控告警未来将集成未来将集成AI算法实现异常检测和预测性维

6、护算法实现异常检测和预测性维护MQTT网关TSDB存储时序数据库负载均衡云端部署EC2集群消息中间件时序存储数据管道数据管道设备到平台三层架构三层架构全球接入安全机制安全机制TLS加密HTTP接入服务组件容器化可视化数据采集02.EMQX 02.EMQX 数据接入与规则引数据接入与规则引擎擎IvorySQL 2025IvorySQL 2025生态大会生态大会暨暨PostgreSQLPostgreSQL高峰论坛高峰论坛MQTT MQTT 协议与数据接入协议与数据接入MQTT 采用极简的协议头部设计（仅 2 字节固定头部），支持 QoS 0/1/2 三种消息服务质量等级，特别适合带宽受限的物联网场