SpeeDBeeの概要
組込み用データベース“SpeeDBee”は、リレーショナル構造（RDB）、キーバリューストア構造（KVS）、
時系列構造（TimeSeries）をもったデータベースとして、工作機械・家電製品・計測機器・通信機器・IoTシステム・
リアルタイム分析などのデータ管理システムとして数多くの適用実績があります。
組込みシステム専用のデータベースとしての設計コンセプトから、50KB～700KB程度の小さなモジュールサイズ、
止まらないシステム（連続稼働）に耐えられる構造、多種多様なデータ検索に対応した各種検索アルゴリズムのサポート、
TRON系～Linux～Windows、Non-OSで稼働するマルチプラットホームにも対応するするDBエンジンとして
移植性に優れています。
時系列データベースでは、サンプリングレートの異なるデータの取りまとめ機能、Window単位のリアルタイム分析機能としての基本統計／FFT／ユーザ定義関数をサポートします。また今後回帰分析、AI分析などをサポートし、データ予測機能による異常値検知／障害予測等のシステムへの適用が可能になります。
SpeeDBeeのオプションとして、FAにおけるPLC／シーケンサ及び各種センサーからのデータを収集する「データコレクタ」、収集したデータをリアルタイムに分析する「分析サーバー」、OPC UA連携／レプリケーション／AWS・Azureなどのクラウド連携する「データコネクター」を提供します。
SpeeDBeeの製品体系
SpeeDBee/TS の チュートリアルページがご利用いただけます。ご利用はこちらから
SpeeDBeeの特徴
- 高速・大量・多種多様な構造のデータ管理を要するコンパクトな組込みシステムの構築 ※１
- 整合性維持・障害保障・バックアップ・連続稼働に耐えられる安心安全なデータベース
- サンプリングレートの異なるデータの取りまとめ（代表値選定）によるCSVなどの指定書式を出力
- オープンな国際規格 OPC UAサポートによる外部システム連携
- 多種多様なデータ検索（完全一致、前方一致、中間一致、ゆらぎ検索、絞込み検索、空間検索）をサポート
- データの取りこぼし、データ欠損を発生しない超高速なデータ処理を実現
（RasPi3 ModelBで秒間1億件を超えるデータ登録） ※２ - IoT/M2Mシステム向けに低消費電力かつ、クラウドサービス、サーバDB、既存システムへ連携するシステムの構築
- 携帯電話・家電・ネットワーク機器・計測器・制御機器・データロガー等での実績
※1 少ないリソースサイズで稼働（ex.50KB～700KB)
※2 4byte/1データのデータを連続登録
SpeeDBee基本スペック
| SpeeDBee/RDB | SpeeDBee/KVS | SpeeDBee/TS | ||
|---|---|---|---|---|
| データ管理モデル | リレーショナル型/RDB | キーバリューストア型/KVS | 時系列モデル型/TimeSeries | |
| フットプリント(kb) | 100～300 | 50～700 | 50～700 | |
| リアルタイム分析 | 無し | あり Window 分析（InMemory) | あり Window 分析 | |
| 実装形式 | ライブラリ形式 | |||
| インターフェイス | SQL/ ODBCサブセット | 独自IF | 独自IF | |
| 最大DBサイズ/テーブル数 | OS依存/128 ※1 | OS依存/256 ※1 | ||
| 最大レコード数 | 2147483647 | 無制限 or リングバッファ機能でサイズ/件数を指定 | ||
| データ型 | 整数（1/2/4 Byte）、浮動小数（4/8 Byte） 文字列（1～256 Byte）、日時、タイムスタンプ | ログデータ key:タイムスタンプ(8 Byte) value:バイナリ(n Byte) | ||
| ログ型 （タイムスタンプ＋8byte) | カラムタイプ(Hi/Middle/Low) | |||
| データ共有 | マルチプロセス、マルチスレッド | マルチスレッド | ||
| サポートOS | Windows7/8/10、WindowsEmbedded/CE、各種Linux、μiTRON、eT-Kernel、VxWorks、 Non-OS ※2 | |||
| 対応CPU/文字コード | 32or64ビット / UTF-8or16・EUC・S-JIS | |||
| その他 | DBメンテナンス用対話型SQL、DB管理用の ユーティリティ | 各種Indexをサポート（B-TREE、N-GRAM/全文、Z-Ordering/空間、K-TREE/絞込み | データ前処理（フィルタリング等）＋Window分析（統計/FFT/ユーザ定義関数）＋判定処理。データの集約 | |
※1 拡張できます
※2 移植に際しては、HW/SW環境のご提供と、サポート窓口の開示をお願いします
SpeeDBeeの主な機能
機能１：用途に応じて選択可能なデータ管理構造
１）リレーショナル型（RDB型)
データを表の形式で管理し、データ間の関連も表の形式で管理する構造
２）キーバリューストア型（KVS型)
キー（Key）とバリュー(Value)の組み合わせだけで管理され、構造の異なるデータ（センサー等）も管理できる構成
３）時系列型（TS型）
サンプリングレートの異なるセンサーデータ等を、時間軸に対して管理する構造。各列データの代表値を決めるデータ取りまとめ機能により CSVなどの指定書式を簡単作成
機能２：ポータビリティ（RDB/KVS/TS）
軽量なエンジンのため、多くのプラットフォーム上で動作します。また、データベース（永続化するデータ）を1ファイルで管理するため、別プラットフォームに容易に転送（コピー）する事が可能です。
機能３：リアルタイムなデータ分析機能
インメモリ上のWindow機能により、Window内データのリアルタイム分析機能を提供します。基本統計/FFTの分析をサポートし、今後ラプラス変換/逆フーリエ変換などをサポート予定です。
リアルタイムなデータ分析を行うために、データの前処理＞データ分析＞データ判定といった機能を提供し、判定時には閾値などを超えた分析結果に対して、アラートなどのイベント通知が出来ます。
リアルタイム分析機能として、以下のWindowタイプ、ユーザ定義処理言語、データ分析、ユーザ定義処理種類を提供します。
機能４：連続稼働に耐えられるリングバッファ機能（KVS/TS）
DBの肥大化を防止するリングバッファ機能により、指定したリソースサイズ（ex.10MB）、指定したデータ件数（ex.1万件/サイズ上限とレコードサイズで算出）によって、古いデータを自動削除する機能を装備したDBの連続運用が可能になります。
＜従来の組込みデータベース＞
一般的なデータベースを用いた組込みシステムの連続稼働における課題
- ストレージ容量が決まっているため、データベースが肥大化した際はデータを削除する必要がある。
- リアルタイム性や高速性能を要求するシステムでは、大きな時間遅延、データ取りこぼし、欠損の原因の原因になるケースがある。
- 削除コマンドにて、古いデータを定期的に削除するとフラグメンテーション領域が発生する可能性が高い。
- 定期的に領域を最適化する処理が必要になるが、その際にはデータベース処理は停止する。
＜SpeeDBeeを使用する場合＞
連続稼働に対応するデータベース構造（フラグメンテーションを物理的に発生させない）を持ち、止まらないシステムに対応可能なDBエンジンを提供いたします。
機能５：超高速なデータ取り込み処理
組込み用データベースとして有名な”SQLite”と、弊社の時系列型DBエンジン”SpeeDBee（TS型）”のデータ取り込み性能をRasPi3 ModelBで性能比較すると、SQLiteの約10倍以上で秒間1億件を超える超高速なデータ取り込み処理を実現します。この高速性によって大量かつ高速なデータが来ても、DBが原因でのデータの取りこぼし、データ欠損などの問題を発生させません。
機能６：データ保全&アクセス制限
トランザクションの機能により、データやインデックスの更新中に発生した障害に対して、データ整合性を保証します。インデックス作成／削除及びデータ更新を行う際、トランザクションを有効（BEGIN）にすることで、障害発生時にもトランザクション有効範囲の手前の状態に戻す（ROLLBACK）ことができます。また、更新処理が正常に終了した場合は更新データを実データとして有効にします（COMMIT）。トランザクション中の電源遮断等の障害発生時にはウォームリスタートの機能により、次回起動時に自動復旧します。
機能７：I/Oドライバのカスタマイズ&アクセス制限（RDB/KVS）
システムリソース関連と外部I/Oデバイスに依存する部分をユーザーカスタマイズできる仕組みを持ちます。たとえば、データベースへのI/O速度を最適化することによって、更新処理あるいは検索処理の性能を大幅に改善できます。また、データを暗号化するためのインターフェースがあり暗号化アルゴリズムはユーザーが任意で実装できます。
DB作成時に認証コードを設定する事でアクセス制限が可能です。またプラットフォーム単位でアクセスを制限をしたい場合はプラットフォーム固有のコードを取得するように、ユーザカスタマイズする事により可能になります。
機能８：優れた拡張性（一部開発中）
機能構成図
EnOceanデバイス／IO-Linkデバイス／Deguデバイス／BlueToothデバイス／シリアル接続のセンサー等
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