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FreeRTOS多任务传感器数据日志与时间序列数据库设计.docx
资料介绍
FreeRTOS 多任务传感器数据日志与时间序列数据库设计
实验说明
实验概述
在工业物联网和数据分析应用中，传感器数据需要被高效地存储和检索。时间序列数据库（TSDB）是专门针对随时间变化的数据进行优化的存储方案，支持高效的数据写入、按时间范围查询和压缩存储。本实验设计一个基于 FreeRTOS 的多任务时间序列数据库系统，实现传感器数据的高效存储、压缩和按时间查询。
实验原理
时间序列数据库的核心是数据存储格式和索引结构。本实验采用旋转门压缩算法对传感器数据进行压缩，在保证数据精度的前提下大幅减少存储空间。数据存储使用环形缓冲区结构，每个数据点包含时间戳和值。系统包含四个核心任务：数据采集任务从传感器读取数据并写入实时缓冲区；数据压缩任务对缓冲区中的数据进行压缩，将压缩后的数据块写入存储区；数据查询任务接收查询请求，按时间范围从存储区检索数据；数据管理任务定期检查存储使用情况，执行数据归档或删除过期数据。本实验实现了旋转门压缩算法的核心逻辑：算法维护一个"门"（一个平行四边形区域），只要数据点落在门内，就不需要存储。只有当数据点超出门的范围时，才存储上一个数据点并更新门的位置。这种算法可以在保证数据精度的前提下，将数据压缩到原始数据量的 10% 左右。实验还实现了基于二分查找的时间范围查询，以及数据导出功能。
实验现象
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| FreeRTOS多任务传感器数据日志与时间序列数据库设计.docx | 39K |
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