InfluxDB ฐานข้อมูลอนุกรมเวลาเพื่องาน IoT และ Monitoring ยุคใหม่

ในยุคที่ข้อมูลหลั่งไหลเข้ามาอย่างต่อเนื่องและรวดเร็ว ไม่ว่าจะจากอุปกรณ์ IoT, ระบบเซ็นเซอร์, แอปพลิเคชันมอนิเตอร์ หรือแพลตฟอร์มออนไลน์ ข้อมูลเหล่านี้มักอยู่ในรูปแบบที่เรียกว่า “ข้อมูลอนุกรมเวลา” (Time Series Data) คือข้อมูลที่มีการเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลา เช่น อุณหภูมิ, ความชื้น, การใช้พลังงาน, หรือทราฟฟิกของระบบเซิร์ฟเวอร์ทั่วไป การจัดเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลเหล่านี้จำเป็นต้องใช้ฐานข้อมูลที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ ซึ่ง InfluxDB คือหนึ่งในเครื่องมือที่ได้รับความนิยมสูงสุดในกลุ่มนี้ เพราะตอบโจทย์ทั้งความเร็ว ความยืดหยุ่น และความสามารถในการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์

InfluxDB คืออะไร

InfluxDB เป็นฐานข้อมูลประเภท Time Series Database (TSDB) ที่พัฒนาโดยบริษัท InfluxData จุดเด่นของมันคือการออกแบบมาเพื่อเก็บข้อมูลที่มีโครงสร้างเฉพาะ: ประกอบด้วยชื่อชุดข้อมูล (Measurement), ป้ายกำกับ (Tags), ค่าข้อมูล (Fields) และเวลาที่บันทึก (Timestamp) ทำให้สามารถบันทึกข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพแม้จะมีปริมาณมากและเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา โดยไม่ต้องพึ่งพาโครงสร้างแบบเชิงสัมพันธ์ (Relational Database) ที่ซับซ้อน

Note.
ฐานข้อมูลอนุกรมเวลา (Time Series Database หรือ TSDB) คือ ฐานข้อมูลชนิดพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลที่มีลักษณะเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลา โดยข้อมูลแต่ละรายการจะถูกระบุด้วยเวลา (timestamp) ซึ่งช่วยให้สามารถติดตามแนวโน้ม การเปลี่ยนแปลง หรือพฤติกรรมของระบบได้อย่างแม่นยำ ฐานข้อมูลประเภทนี้จึงเหมาะกับงานที่มีการบันทึกข้อมูลต่อเนื่อง เช่น ข้อมูลจากเซนเซอร์ IoT, Log ระบบ, ราคาหุ้น, ค่าการใช้ทรัพยากรคอมพิวเตอร์ หรือข้อมูลจากระบบวัดผลต่าง ๆ

คุณสมบัติเด่นของ TSDB คือ การรองรับการบันทึกข้อมูลความถี่สูงได้อย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะการเขียนข้อมูลแบบ “append-only” ที่ไม่จำเป็นต้องมีการแก้ไขข้อมูลย้อนหลัง พร้อมทั้งมีฟังก์ชันในตัวที่สามารถคำนวณค่าเฉลี่ย ค่าต่ำสุด ค่าสูงสุด หรือการหาค่าเฉลี่ยเคลื่อนที่ (moving average) ได้ทันที นอกจากนี้ยังสามารถจัดเก็บข้อมูลจำนวนมากในรูปแบบที่ประหยัดพื้นที่ด้วยเทคนิคการบีบอัด (compression) และการลดความละเอียดของข้อมูล (downsampling) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการจัดการข้อมูลย้อนหลัง

โครงสร้างข้อมูลของ InfluxDB

ข้อมูลใน InfluxDB จะถูกจัดเก็บในรูปแบบที่คล้ายกับการบันทึกเหตุการณ์ เช่น temperature,location=Bangkok value=30.2 1624444800000000000 ซึ่งสามารถแปลความได้ว่า ค่าอุณหภูมิที่วัดได้ ณ เวลาเฉพาะคือ 30.2 องศาเซลเซียส ที่ตำแหน่ง “Bangkok” โครงสร้างนี้ทำให้สามารถจัดกลุ่มข้อมูล ค้นหาข้อมูลย้อนหลัง หรือวิเคราะห์แนวโน้มแบบสถิติได้ง่ายและเร็ว

InfluxDB มาพร้อมฟีเจอร์ที่ออกแบบมาเพื่อจัดการกับ Time Series อย่างแท้จริง เช่น ภาษา InfluxQL และ Flux ที่มีไวยากรณ์คล้าย SQL แต่เพิ่มความสามารถเฉพาะทาง, การจัดการ Retention Policy เพื่อควบคุมอายุข้อมูล, ฟังก์ชัน Downsampling สำหรับลดความละเอียดของข้อมูลโดยไม่สูญเสียสาระสำคัญ รวมถึงการรองรับการทำงานร่วมกับเครื่องมือยอดนิยมอย่าง Telegraf (ตัวเก็บข้อมูล) และ Grafana (ตัวแสดงผล Dashboard)

การประยุกต์ใช้งาน InfluxDB

InfluxDB ได้รับความนิยมในงานหลายประเภท เช่น ระบบมอนิเตอร์เซิร์ฟเวอร์, การวิเคราะห์ข้อมูล IoT, ระบบพลังงานอัจฉริยะ (Smart Energy), การเกษตรแม่นยำ (Precision Agriculture), และโครงการ Smart City โดยสามารถนำมาใช้งานร่วมกับ Node-RED, MQTT, หรือโปรแกรมฝั่งคลาวด์ เพื่อสร้างระบบที่ตอบสนองรวดเร็วและปรับขนาดได้ง่าย

ตัวอย่างข้อมูล InfluxDB

ตัวอย่างข้อมูลใน InfluxDB จะอยู่ในรูปแบบที่เรียกว่า Line Protocol ซึ่งประกอบด้วย

🔹 ตัวอย่างที่ 1: เก็บอุณหภูมิจากเซ็นเซอร์

คำอธิบาย

temperature คือ measurement (ชื่อชุดข้อมูล)
location=Bangkok,device=sensor01 คือ tag set (ข้อมูลที่ใช้กรองหรือจัดกลุ่ม)
value=30.2 คือ field set (ค่าที่ต้องการบันทึก)
1624444800000000000 คือ timestamp (เวลาในหน่วย nanosecond)

🔹 ตัวอย่างที่ 2: ค่าการใช้ CPU ของเซิร์ฟเวอร์

คำอธิบาย

cpu_usage เป็น measurement
host=server01, region=thailand เป็น tag
usage_idle, usage_system, usage_user เป็น field
ค่า timestamp เป็นเวลาที่ข้อมูลถูกเก็บ

🔹 ตัวอย่างที่ 3: เก็บข้อมูลฝนตกในไร่อัจฉริยะ

เหมาะสำหรับระบบ Smart Farm หรือระบบ IoT ที่ใช้ InfluxDB เก็บข้อมูลสภาพอากาศรายชั่วโมงหรือตามจริง

หมายเหตุ

Tag เป็นคีย์/ค่าแบบ string ใช้สำหรับกรองข้อมูล มี index ทำให้ค้นหาเร็ว
Field เป็นค่าที่ต้องการวิเคราะห์หรือคำนวณ ไม่มี index แต่เก็บข้อมูลจำนวนมากได้ดี
Timestamp หากไม่ระบุ InfluxDB จะกำหนดเวลา ณ ตอนที่เขียนข้อมูลให้อัตโนมัติ

Note.
ส่วนใหญ่เราจะใช้ InfluxDB ร่วมกับทูลสร้าง Dashboard อย่าง Grafana

บทสรุป

InfluxDB เป็นฐานข้อมูลที่เกิดมาเพื่อข้อมูลอนุกรมเวลาโดยเฉพาะ ด้วยโครงสร้างที่เหมาะสม การจัดเก็บที่มีประสิทธิภาพ และความสามารถในการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับยุคที่ทุกระบบต้องการการตรวจสอบและตัดสินใจแบบทันที สำหรับนักพัฒนา วิศวกรระบบ หรือผู้ดูแลโครงสร้างพื้นฐานที่ต้องจัดการกับข้อมูลปริมาณมหาศาลอย่างต่อเนื่อง InfluxDB คือเครื่องมือที่ไม่ควรมองข้าม หากคุณกำลังมองหาโซลูชันที่เสถียรและยืดหยุ่นในการจัดการข้อมูลแบบไหลเข้าไม่หยุด

ที่มา:
– Open source, high-speed data engine. Built for real-time
– Grafana – Einführung in die Open-Source Visualisierung
– Grafana vs PowerBI — Using Grafana for your business metrics
– Monitoring Zimbra Collaboration – InfluxDB, Telegraf and Grafana
– https://github.com/influxdata/influxdb

—
เขียนและรวบรวมโดย
Dr.Arnut Ruttanatirakul
Technology Lecturer, KMITL
23 June 2025