我国实时数据库行业发展趋势的研究

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　　实时数据库是企业信息化管理系统中的核心和中枢，是企业实现从设备自动控制到高层计划管理的桥梁，在企业信息化的建设中起着至关重要的作用。进入二十一世纪后，随着国家对软件行业等鼓励政策的出台，以及国内企业对实时数据库系统的重视度不断提高、研究不断深入，国内在实时数据库理论和实践上均取得了很大的进展，其应用需求及市场规模也不断扩大。
　　一、 实时数据库概述
　　(一)实时数据库的定义
　　实时数据库是数据和事务都有定时限制的数据库，适用于处理不断更新的快速变化的数据及具有时间限制的事务处理，是数据库系统发展的一个重要分支。通俗地讲，实时数据库是一种采集、存储和分析随时间快速变化的海量数据的软件产品，是现代工业生产信息化的核心基础软件。
　　(二)实时数据库的特点
　　实时数据库通过对大量实时数据的采集和存储，既为企业保留了极为重要的历史数据，也为企业提供了及时和有效的实时信息。在对历史数据和实时数据的分析的基础上，可以对工厂实施监控及管理，如流程优化、质量控制、设备维护、故障预警等。通过实时数据库可集成产品计划、维护管理、专家系统、化验室信息系统、模拟与优化等应用程序，在计划管理和实时生产之间起到桥梁作用。实时数据库成为企业信息系统中数据的“生产中心”，在整个信息系统建设中起着关键作用。
　　(三)实时数据库行业的基本态势
　　1988年3月，在美国计算机协会SIGMOD Record的一期专刊中首次明确提出了实时数据库系统这一概念。随后，针对实时领域与数据领域进行数据融合的成熟的研究群体逐渐出现，标志着实时数据库这个新兴研究领域的确立。到上世纪九十年代，国外实时数据库开始大规模应用。随着应用的不断推广，国外实时数据库技术得到了不断的提高，美国OSI公司的PI实时数据库是目前国内外使用最为广泛的实时数据库产品，广泛应用于石化、电力、钢铁等众多流程工业领域。
　　由于国外厂商对实时数据库技术的研究起步较早，在2000年以前，我国的实时数据库市场被国外产品垄断。进入二十一世纪后，随着国家对软件行业鼓励政策的出台，国内企业对实时数据库系统的研究不断深入，国产实时数据库在产品和应用上均取得了很大的进展，主要性能和技术指标已经达到国际先进水平。国内实时数据库品牌比较有代表性的有本公司的 “openPlant实时数据库”、江苏瑞中数据股份有限公司“海迅实时数据库”、浙江中控软件技术有限公司“ESP-iSYS实时数据库”、北京中科启信软件技术有限公司“Agilor实时数据库”等。
　　二、 实时数据库的应用领域及发展趋势
　　目前实时数据库在国内主要应用于电力、石油、化工、钢铁、环保等行业，其中电力、石化、钢铁等流程工业自动化普及程度较高，生产信息化系统的发展也较为成熟，实时数据库的应用需求仍在稳步上升。根据中国电机工程学会自动化专委会的调研数据，2010年电力行业实时数据库市场规模超过1.69亿元，2015年预计将超过3.32亿元;2010年石油、化工行业实时数据库市场规模累计超1亿元，2015年预计超过3亿元;2010年钢铁行业实时数据库市场规模超过0.27亿元，预计2015年市场规模将达到0.83亿元。
　　随着《污染源自动监控管理办法》，《国家环境监管能力建设“十一五”规划》等规章制度相继颁布，环保部提出了建设先进的环境监测预警体系和完备的环境执法监督体系的发展战略，并对对环境质量监测网络的实时监测能力、应急监测能力提出了更高的要求，这些都为实时数据库在环保领域的运用奠定了坚实的基础。2009年实时数据库开始应用于环保行业，2011年起呈现出规模化发展趋势，预计到2015年实时数据库在环保行业应用的市场规模将超过4.98亿元。
　　实时数据库除在已有行业加速应用外，还开始在交通、建材、电信、金融、飞行控制、航空航天、国防、智能建筑、物联网等新兴市场得到越来越广泛的应用。随着“工业化与信息化融合”的战略不断推进，各行各业对生产信息化建设的需求必将飞速增长。实时数据库在存储能力、读取速度，分析展示等性能方面的优势已日渐凸显，并将迎来加速发展的大好时机。2010年我国实时数据库的市场销售规模约为3.82亿元，预计2015年我国实时数据库的总体潜在市场规模将超过10亿元，根据中国电机工程学会自动化专委会的调研数据，我国实时数据库2008年-2015年的市场规模如下图表所示：
　　图表 1 2008-2015我国实时数据库市场规模(亿元)

　　数据来源：中国电机工程学会自动化专委会
　　三、 基于实时数据库的行业应用系统发展趋势
　　(一)实时数据库行业应用系统的定义
　　实时数据库基础平台与行业需求相结合，即实时数据库行业应用系统。根据全球实时数据库发展的历程及国内市场的具体情况来判断，实时数据库公司主要通过针对不同的行业需求而定制不同的数据库服务的方式来拓展市场，并以此提升其实时数据库产品的性能和市场占有率。制造执行系统(MES)、发电企业生产信息化系统、环境监测与预警信息化系统等就是以实时数据库为基础，根据不同行业特定需求而开发的行业应用系统。
　　以MES系统为例，它就是专门为满足钢铁、石油、化工等流程行业生产信息化的需要而产生的，是实时数据库基础平台与其应用软件的结合体。
　　实时数据库基础平台与电力行业需求相结合成为发电企业生产信息化系统。与MES系统的作用类似，发电企业生产信息化系统在国内发电企业生产信息化中的主要作用是建立生产控制系统和管理信息系统(MIS)[1]之间的连接桥梁。
　　环境监测与预警信息化系统是基于实时数据库平台开发的环境监测系统产品，主要用于污染源监测，主要指标为气体排放指标SO2，污水排放指标COD，通过实时监测，达到对污染物排放的实时监测并确保监测结果的科学性、真实性和可靠性。
　　(二)实时数据库行业应用系统的发展趋势
　　基于实时数据库的行业应用系统利用实时数据库高度实时性、超大容量、支持过程分析的特点，在各个行业都呈现了巨大的发展潜力，其市场规模也不断扩大。
　　其中电力行业受行业投资周期影响，电力信息化投资额增速放缓，但是受十二五期间“坚强智能电网”规划实施及新产品替换需求投资的拉动，电力信息化投资规模未来仍将保持快速增长。预计未来五年内市场规模增长如下：
　　图表 2 2007-2015我国电力生产信息系统市场规模(亿元)

　　数据来源：中国电力网，《中国电力电气》

　　按照国家环保总局要求，我国的污染源自动监控体系将逐步在国控、省控及地市级企业中建立，这为环境监测与预警信息化系统提供了广阔的发展空间。未来五年市场规模增长预测如下：
　　图表 3 2007-2015年我国环境监测与预警信息化系统市场规模(亿元)

　　数据来源：国家环保部，全国工业污染源监控暨环保物联网技术研讨会

　　十二五发展规划提出了要确保钢铁产业平稳运行，加快结构调整，推动产业升级，这就要求钢材企业必须重视信息化建设，切实推进精益生产。由于当前制造执行系统(MES)建设已成为我国钢铁企业信息化建设投资发展的重中之重，这就为制造执行系统(MES)的快速发展提供良好的前景。预计未来五年我国钢铁行业MES系统市场规模如下：
　　图表 4 2007-2015年我国钢铁行业MES系统市场规模(亿元)

　　数据来源：中国仪器仪表学会生产执行系统分会

　　在石油行业，信息化发展无论在基础设施还是在应用系统建设上都已趋于相对成熟。从国家的宏观角度来看石油行业仍旧是今后信息化建设的重点领域。预计未来五年石油行业信息化投资市场规模如下：
　　图表 5 2005-2015年我国石油行业信息化投资市场规模(亿元)

　　数据来源：《电脑商情报》，计世资讯

　　在化工行业，目前国内的大型化工企业ERP使用率已经很高，随着ERP系统的普及，化工企业日益重视MES管理。化工企业的生产过程是一个物流的投入产出过程，且是不可逆的。管理过程是信息流的过程，为了提高竞争能力，如何提高资源信息的利用率和深度挖掘以及对信息的及时了解、迅速反应是化工行业迫切需要解决的问题。因此未来五年化工行业MES系统市场规模增长潜力巨大，预计未来五年化工行业MES系统市场规模如下：
　　图表 6 2007-2015年我国化工行业MES系统市场规模(亿元)

　　数据来源：中国仪器仪表学会生产执行系统分会

　　四、实时数据库行业的竞争状况
　　国外实时数据库企业主要有美国OSI、美国Aspentech、美国Honeywell公司等。美国OSI软件公司的PI实时数据库是现在全世界应用最为广泛的实时数据库产品，目前该公司的用户已超过14,000个，遍及全球107个国家和地区，所涉及行业也由最初的石化成功拓展到电力、钢铁、造纸、饮料食品、制药和生命科学、传输和分配等公用事业等其他行业。除PI实时数据库外，美国Aspentech公司的InfoPlus实时数据库和美国Honeywell公司的PHD实时数据库主要应用于国内石化行业，美国Wonderware公司的Historian实时数据库主要应用于国内钢铁行业，美国Instep公司的eDNA实时数据库主要应用于国内电力行业。其中国外实时数据库企业要占国内实时数据库市场份额的60%以上。
　　国内实时数据库的企业主要有在电力及环保行业处于明显优势地位上海麦杰科技、在石化行业拥有竞争优势的北京中科启信、专注于电网行业的南京瑞中数据、以及在化工行业处于前列的北京三维力控和浙大中控。麦杰科技作为本土实时数据库第一品牌，其openPlant实时数据库广发应用于电力、环保、石油、化工等领域，特别在发电企业生产信息化领域，技术日趋成熟。据中国机电一体化协会工业实时数据库分会统计，2008年我国电力行业实时数据库销量约为120套，2009年在130套左右，在2010年达到140套，市场增长趋势明显。


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