嵌入式系统实时数据存储与查询 · 课程目录

嵌入式数据存储概述

实时数据特点·存储需求·RAM/Flash/EEPROM/SD卡对比

文件系统基础

FAT32·LittleFS·SPIFFS·选择策略

Flash存储技术

NAND vs NOR·磨损均衡·坏块管理

工作原理·I2C/SPI驱动·FRAM优势

SD协议·SPI模式·eMMC选型对比

实时数据采集

ADC采集·传感器读取·时间戳同步

环形缓冲区设计

无锁环形缓冲·多生产者/消费者

数据压缩技术

LZSS·RLE·MiniLZO·压缩比权衡

数据编码与序列化

JSON·CBOR·MessagePack·Protobuf

SQLite嵌入式数据库

移植配置·C API·性能优化

时序数据库基础

时序模型·TSDB vs 传统·InfluxDB/TDengine

嵌入式NoSQL存储

LevelDB·RocksDB·键值存储设计

数据分区与分片

时间分区·哈希/范围分片·分区键

B+树·哈希·倒排索引·内存管理

LRU·LFU·写回/写直达·一致性

数据写入优化

批量写入·异步·写缓冲·写放大

数据查询优化

查询计划·索引·谓词下推·延迟物化

时间窗口查询

滑动/滚动窗口·聚合函数·窗口大小

数据过滤与聚合

条件过滤·分组聚合·降采样·插值

数据生命周期管理

TTL·归档·冷热分离·自动清理

掉电保护与数据一致性

日志合并·检查点·WAL·事务日志

数据校验与纠错

CRC·ECC·校验和·完整性验证

多任务数据同步

互斥锁·读写锁·信号量·消息队列

DMA与数据搬运

DMA配置·内存到外设·中断处理

低功耗存储设计

睡眠保持·唤醒恢复·功耗平衡

远程数据同步

MQTT·HTTP批量·断点续传·冲突解决

OTA升级与数据迁移

备份·版本兼容·增量升级·回滚

性能测试与基准

读写吞吐·延迟·IOPS·分析工具

AES/RSA·安全元件·防篡改·密钥管理

综合项目实战

智能传感器采集系统·全流程·调优