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Les avantages d'une base de données relationnelle par rapport à une base de données historique

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Les entreprises manufacturières collectent de plus en plus de données et il est donc devenu plus important de collecter, de sauvegarder et de distribuer toutes les données stockées en vue d'une utilisation ultérieure. L'accès à ces informations permet de prendre des décisions plus rapidement, d'augmenter la productivité et de réduire les coûts.

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Dans cet article, George Walker, directeur général de Novotek UK & Ireland, examine de plus près la différence entre une base de données de séries chronologiques ou historiques et une base de données relationnelle, afin de vous aider à choisir celle qui répond le mieux à vos besoins.

De nombreuses entreprises industrielles utilisent des bases de données relationnelles (BDR) pour accroître leur productivité et réduire leurs coûts. Les bases de données relationnelles sont conçues pour traiter et stocker des informations contextuelles ou généalogiques sur le processus de production. Le problème est qu'elles ne disposent souvent pas des fonctions adéquates pour traiter de grandes quantités de séries temporelles/de données de processus.

Les bases de données historiques, quant à elles, sont conçues pour la collecte, le stockage et la distribution de grandes quantités de séries chronologiques/de données de processus à haute résolution. Elles récupèrent les données de séries temporelles du système local jusqu'au niveau de l'entreprise, ce qui vous donne une vue d'ensemble de tout le processus de production. Voici un examen plus approfondi des principales différences et des avantages relatifs de chaque base de données.

Mise en œuvre

Les bases de données relationnelles n'offrent pas de capacités intégrées de collecte de données. Il faut donc écrire un code personnalisé pour chaque source de données. Ce type de système spécifiquement adapté peut rendre le développement et les mises à jour ultérieurs coûteux et fastidieux. L'absence d'interface web signifie que l'importation des étiquettes et la maintenance de la base de données doivent être effectuées pendant les temps d'arrêt planifiés. En outre, vous êtes limité à l'expérience et aux compétences qui existent au sein de l'entreprise, avec peu de possibilités d'utiliser la technologie d'autres acteurs du secteur.

En revanche, les historiens sont dotés d'un système de collecte de données intégré, capable de récupérer des données provenant de divers capteurs et systèmes. Proficy Historian de GE Digital, par exemple, utilise les normes industrielles OPC et OPC UA, ce qui permet d'accéder aux données sur plusieurs appareils. En outre, Proficy Historian est livré avec des interfaces prédéfinies, sans nécessiter de codage ou de script personnalisé. Les données sont stockées et traitées de manière transparente dans un emplacement central sécurisé. Cela permet d'améliorer la flexibilité, de gagner du temps et de réduire les coûts.

Rapidité

La production fonctionnant en temps réel, il est important que vous receviez les données rapidement. Les bases de données relationnelles sont bien adaptées pour répondre à des requêtes telles que les tendances dans les flux de données, les températures et d'autres valeurs analogiques. Le problème se pose lorsque les requêtes portent sur de grands ensembles de données ou sur des périodes plus longues. Dans ce cas, la base de données relationnelle est moins performante.

Pour des performances de lecture/écriture plus rapides et un accès continu aux données en temps réel, il est préférable d'opter pour une base de données historique. Les historiens peuvent collecter de grandes quantités de données de processus en quelques millisecondes. Par rapport aux bases de données relationnelles classiques, Proficy Historian est 100 à 1000 fois plus rapide en lecture et en écriture.

Compression

Un stockage et une compression efficaces des données permettent d'obtenir des performances élevées. Pour une base de données relationnelle, la compression est effectuée manuellement, par l'administration des archives et de l'espace disque. Cette tâche devient rapidement chronophage.

Historians est doté de puissantes fonctions de compression. Avec Proficy Historian, les données sont d'abord compressées en amont sur le collecteur, puis à nouveau avant le stockage. Les archives peuvent être créées, sauvegardées et purgées automatiquement, ce qui permet une utilisation prolongée sans qu'un administrateur de base de données ne soit nécessaire.

Disponibilité et redondance

Il est important que les données de production soient toujours disponibles. Les bases de données relationnelles offrent une haute disponibilité pour les données stockées grâce à la mise en grappe, mais elles sont vulnérables à la disponibilité du réseau. Selon l'emplacement du collecteur, généralement sur un serveur, ou sur un local proche de la source de données, la collecte des données s'arrêtera si la connexion est interrompue.

La technologie Historian garantit une bonne disponibilité grâce à la redondance au niveau du collecteur. Proficy Historian est doté de la technologie Store & Forward, qui met en mémoire tampon les données au niveau du collecteur en cas d'interruption. Les tampons sont finalement téléchargés lorsque le serveur revient en ligne avec une reconnexion automatique - ce qui garantit qu'il n'y a pas de perte de données.

Sécurité des données

Les réseaux et les bases de données font l'objet d'attaques constantes de la part de pirates informatiques et de virus, dont beaucoup visent des bases de données relationnelles bien connues. Les attaques par injection/insertion SQL sont courantes avec les bases de données relationnelles.

Certains historiens sont immunisés contre ces attaques car ils ne permettent pas l'insertion, la mise à jour ou la suppression de données par le biais d'interfaces standard. En outre, les historiens suivent toutes les modifications, y compris les utilisations, les accès, les configurations, les violations de la sécurité et les alertes du système. Certains historiens sont conçus pour répondre à des exigences réglementaires strictes telles que le CFR Part 11 de la FDA.

Le verdict

La base de données de l'historien est conçue pour collecter des quantités de données provenant de l'ensemble de l'usine en vue de la visualisation des processus. Un historien à l'échelle de l'usine relie les "îlots" de données d'automatisation au niveau de l'usine et les opérations de l'usine aux systèmes d'entreprise. Vous pouvez comparer les cycles de production précédents et analyser les données avant les temps d'arrêt, ce qui vous permet d'identifier facilement les tendances et les causes profondes, et de mettre en œuvre des améliorations.

Pour collecter, stocker et distribuer de grandes quantités de données de processus à haute résolution, un historien vous fournira les meilleures informations. Base de données relationnelle ou base de données historique ? Il est évident que vous choisiriez une base de données historique puissante ?