在物联网系统中,常需要对联网的智能设备进行监控,并对监控采样得到的数据进行存储和分析。这些随时间而变化,可以用数值来反映其变化程度的数据被称为时间序列数据。由于时间序列数据规模庞大,传统的关系型数据库已无法满足对其高效存储和快速分析的需求,因此时间序列数据库应运而生。Redis作为一款开源的基于内存的非关系型数据库受到业界的广泛关注,一方面,Redis是一个高性能内存数据库并且内置丰富的数据结构,使其在数据实时写入和快速查询上具有天然的优势;另一方面,Redis目前并没有提供专门针对时间序列数据的解决方案,所以对基于Redis的时间序列数据库的研究是一个重要的课题。本文研究并且实现了一种基于Redis的时间序列数据库T-Redis,用于物联网设备监控。在此研究设计的过程中,主要的研究内容有:(1)设计了一种存储模型用于存储和管理时间序列数据。根据时间序列数据的特点,在Redis中设计了一种时间序列对象SeriesObject用来管理一个时间序列相关数据的存储;提供预聚合功能以提高聚合查询的速度,为数据块建立索引以提高时间范围查询的速度,为维度标签建立索引以提高多维查询的速度;最后通过对时间序列数据降精度存储和设置保留策略自动清除过期数据来降低内存空间的开销。(2)实现T-Redis时间序列数据库。在原生Redis的基础上,实现本文设计的时间序列数据库,包括实现时间序列对象和压缩规则的创建、数据点写入、多维查询以及Gorilla压缩算法。(3)测试T-Redis时间序列数据库的功能可用性,以及对T-Redis和原生Redis的性能进行分析和比较。首先,测试T-Redis各项功能是否可用;然后对T-Redis和原生Redis在数据写入性能、数据查询性能和内存空间的占用三个方面进行比较。测试结果表明,T-Redis相比于原生Redis在数据写入性能上有所下降,但加快了数据查询速度并减少了内存空间占用。通过本文的研究,扩展了Redis在处理时间序列数据上的能力,丰富了Redis现有数据结构,为基于Redis的时间序列数据的存储和查询方面的研究提供了一定的实际经验。