时间和空间的完美统一！阿里云时空数据库正式商业化

2019-09-18 7894

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本文涉及的产品

云原生多模数据库 Lindorm，多引擎多规格 0-4节点

Redis 开源版，标准版 2GB

云数据库 MongoDB，独享型 2核8GB

简介： 时间和空间的完美统一！阿里云时空数据库正式商业化经过一段时间公测，得到广大客户的热烈支持，阿里云时空数据库已经于2019年9月10日正式商业化售卖！产品介绍时空数据库能够存储、管理包括时间序列以及空间地理位置相关的数据。

经过一段时间公测，得到广大客户的热烈支持，阿里云时空数据库已经于2019年9月10日正式商业化售卖！

产品介绍

时空数据库能够存储、管理包括时间序列以及空间地理位置相关的数据。我们的社会生产、经济活动和社会交往同时空数据密切相关，比如传感器网络、移动互联网、射频识别、全球定位系统等设备时刻输出时间和空间数据，数据量增长非常迅速，这对存储和管理时空数据带来了挑战，传统数据库很难应对时空数据。时空数据是一种高维数据，普通的关系型数据库更适合于存储数值和字符类型数据，也缺少相关的算子。阿里云时空数据库具有时空数据模型、时空索引和时空算子，完全兼容SQL及SQL/MM标准，支持时空数据同业务数据一体化存储、无缝衔接，易于集成使用。
产品首页：https://www.aliyun.com/product/hitsdb_spatialpre
产品使用手册详见：https://help.aliyun.com/document_detail/116088.html?spm=a2c4g.11174283.6.727.1b22130eu4OBeh

适用场景

交通监控与分析、物流配送、可穿戴设备监测、新能源车辆监测、LBS、地图服务等。

产品特性

时间序列数据与空间数据有效统一，满足大规模时空数据存储和查询，方便从多个维度分析和利用数据；
基于PostgreSQL扩展，改进PostgreSQL索引，大幅度提升时空检索性能，同时兼容PostgreSQL现有生态；
存储依托于阿里云盘古系统，数据可靠性超过6个9；
具有自动备份和恢复能力；
具有完善的高可用架构，支持自动化主机与备机切换；
有时空领域资深专家提供支持，为客户的业务保驾护航；

产品购买流程

在购买时空数据库之前，需要先满足以下前提条件：

您已经注册了阿里云账号并完成实名认证。否则，请先注册阿里云账号。
您已拥有阿里云专有网络（VPC）。时空数据库只支持在 VPC 网络创建实例（但之后您可以选择通过 VPC 或公网访问实例）。如果没有 VPC 网络，请登录专有网络（VPC）控制台开通 VPC，然后在对应的地域和可用区创建专有网络和交换机。
以“华北1（杭州）” 地域为例，下面演示具体创建流程。

ACTION1: 在使用的区域内，创建VPC实例

https://vpc.console.aliyun.com/vpc/cn-hangzhou/vpcs

以“华北1（杭州）”区为例，选择地域：华东1(杭州)，交换机选项中，选择需要的可用区如“杭州可用区B”，后续创建时空数据库实例，会用到 “地域” 、“可用区”、“VPC”、“交换机” 这几个概念。

创建VPC完成之后，可以查看VPC的详情

ACTION2: 创建时空数据库实例

https://common-buy.aliyun.com/?commodityCode=hitsdb_spatialpre#/buy

地域：华东1(杭州)
可用区：华东1 可用区B
版本：选择基础版或高可用版。详细介绍请参考文档
专有网络(VPC): 选择刚刚创建的VPC
专有网络交换机：选择刚刚创建的VPC下的交换机

ACTION3: 购买成功之后，登录TSDB控制台，查看实例详情

https://tsdb.console.aliyun.com/?spm=5176.11182172.console-base-top.dconsoleEntry.60ec4882eEzNPU#/cluster/cn-hangzhou

ACTION4: 在“实例详情”页面中，查看“公共网络地址” 和 “VPC网络地址”，设置网络白名单。

这里为了测试方便，VPN和公共网络的参数都设置成“0.0.0.0/0”

ACTION5: 在“实例详情”页面中，左侧选择“账户管理”进入账户创建页面，创建高权限账号

至此，整个时空数据库的初始化工作已经完成，可以通过外部网络或VPC专有网络，连接时空数据库交互。

数据写入查询

时空数据库写入和查询非常便利，读写采用标准SQL，用户可以通过JDBC/ODBC驱动操作数据库，进行读写操作。
用户也可以通过psql交互式终端向时空数据库写入和查询数据，下面是几个简单的例子：

创建一个时空表：

CREATE TABLE tsdb_test( uid bigint, time  timestamp, 
                       speed float, position geometry(Point,4326) );
SELECT create_hypertable('tsdb_test', 'time', chunk_time_interval => interval '1 hour');

写入数据：

INSERT INTO tsdb_test 
VALUES (1001, '2019-03-11 16:34:15', 102.2, ST_SetSRID(ST_MakePoint(10.3,20.1),4326)),
       (1001, '2019-03-11 16:34:16', 100.1, ST_SetSRID(ST_MakePoint(10.4,20.1),4326)),
       (1002, '2019-03-11 16:34:17', 60.0, ST_SetSRID(ST_MakePoint(10.5,20.2),4326)),
       (1002, '2019-03-11 16:34:18', 61.0, ST_SetSRID(ST_MakePoint(10.6,20.2),4326)),
       (1003, '2019-03-11 16:34:20', 39.0, ST_SetSRID(ST_MakePoint(10.7,20.2),4326)),
       (1003, '2019-03-11 16:34:21', 30.0, ST_SetSRID(ST_MakePoint(10.8,20.2),4326));

用户通过交互终端查询数据，可以如下：

SELECT time,uid,speed,ST_AsText(position) 
FROM tsdb_test 
WHERE time >'2019-03-11 16:00:00' AND 
      time < '2019-03-11 18:00:00' AND 
      ST_Contains(ST_SetSRID(ST_MakeBox2D(ST_Point(2.4, 5.5),ST_Point(13.0,26.1)),4326),position) ;
+---------------------+---------------+-----------------+---------------------+
| TIME                | UID           | SPEED           | ST_ASTEXT           |
+---------------------+---------------+-----------------+---------------------+
| 2019-03-11 16:34:15 | 1001          |           102.2 | POINT(10.3 20.1)    |
| 2019-03-11 16:34:16 | 1001          |           100.1 | POINT(10.4 20.1)    |
| 2019-03-11 16:34:17 | 1002          |              60 | POINT(10.5 20.2)    |
| 2019-03-11 16:34:18 | 1002          |              61 | POINT(10.6 20.2)    |
| 2019-03-11 16:34:20 | 1003          |              39 | POINT(10.7 20.2)    |
| 2019-03-11 16:34:21 | 1003          |              30 | POINT(10.8 20.2)    |
+---------------------+---------------+-----------------+---------------------+

更新数据：

UPDATE tsdb_test 
set position = ST_SetSRID(ST_MakePoint(11.1,22.2),4326) 
WHERE uid=1002;

时空分析功能

用户可以使用时间&空间分析函数，对时空数据库中的表做分析查询。以共享汽车平台中车辆数据为背景，举几个简单的例子。

按时间窗口聚合

按照5分钟为一个聚合时间窗口，获取共享汽车平台中车辆的最大速度；常见聚合函数如：sum，max，min，avg等

SELECT uid,time_bucket('5 minutes', time) AS interval, max(speed) 
FROM tsdb_test 
WHERE uid='1002' and 
      time < '2019-04-01 01:13:42' 
GROUP BY uid, interval 
ORDER BY interval DESC;
+---------------+---------------------+---------------+
| UID           | INTERVAL            | MAX           |
+---------------+---------------------+---------------+
| 1002          | 2019-03-11 16:30:00 |            61 |
+---------------+---------------------+---------------+

按时间段和距离过滤

返回某个时间段，与指定对象的距离大于“17米”的车辆。空间范围函数比如： ST_Distance等使用，参考：空间对象关系函数。

SELECT time,uid,speed,ST_AsText(position) 
FROM tsdb_test 
WHERE time > '2019-01-01 01:02:00' and 
      time < '2019-04-01 01:11:02' and 
      ST_Distance('SRID=4326;POINT(2.4 5.5)'::geometry, position)>17.0;
+---------------------+---------------+-----------------+---------------------+
| TIME                | UID           | SPEED           | ST_ASTEXT           |
+---------------------+---------------+-----------------+---------------------+
| 2019-03-11 16:34:17 | 1002          |              60 | POINT(11.1 22.2)    |
| 2019-03-11 16:34:18 | 1002          |              61 | POINT(11.1 22.2)    |
+---------------------+---------------+-----------------+---------------------+

普通属性值过滤

根据用户设置的数值限制条件，返回某时间段内“速度>60”的车辆记录。比如： “>”, “<”, “=”, “<=”, “>=”, “!=”。ST_AsText的使用，参考：空间对象输出函数

SELECT time,uid,speed,ST_AsText(position) 
FROM tsdb_test 
WHERE time > '2019-03-01 01:02:00' and 
      time < '2019-03-15 01:11:02' and 
      speed > 60;
+---------------------+---------------+-----------------+---------------------+
| TIME                | UID           | SPEED           | ST_ASTEXT           |
+---------------------+---------------+-----------------+---------------------+
| 2019-03-11 16:34:15 | 1001          |           102.2 | POINT(10.3 20.1)    |
| 2019-03-11 16:34:16 | 1001          |           100.1 | POINT(10.4 20.1)    |
| 2019-03-11 16:34:18 | 1002          |              61 | POINT(11.1 22.2)    |
+---------------------+---------------+-----------------+---------------------+

关于时空数据库的具体用法，可以参考阿里云时空数据库-开发指南

阿里云时空数据库致力于推动时空领域生态发展，为客户提供低成本高性能服务，让时空数据价值在线化！

产品首页：https://www.aliyun.com/product/hitsdb_spatialpre

产品使用手册详见：https://help.aliyun.com/document_detail/116088.html?spm=a2c4g.11174283.6.727.1b22130eu4OBeh

时空数据库实例创建：https://common-buy.aliyun.com/?commodityCode=hitsdb_spatialpre#/buy

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