导语
智慧之家科技作为物联网智慧社区 SaaS 服务商，自 2015 年启动数据库选型以来，便开启了从公有云 RDS 迁移至 TiDB 的九年实践之旅。这段历程不仅构建起了适配物联网海量数据场景的先进数据库架构，更深刻诠释了 TiDB 如何通过持续的技术升级，陪伴客户走过多年的业务发展，实现韧性增长与创新演进。
本文将基于智慧之家科技科技副总裁余长发的分享，深入阐述其数据库选型背景、TiDB 应用历程、优化实践及所取得的显著降本增效成果，全面展现 TiDB 在物联网领域所释放的长期技术价值与宝贵实践经验。
创业初期：RDS 的成本困境与增长瓶颈
2010 年，余长发从 IBM 离职，投身于充满潜力的物联网智慧社区赛道。彼时，智慧社区领域尚处于发展初期，无论是小型创业公司还是大型国企、央企，在该板块的盈利模式都面临诸多挑战。智慧之家科技的核心业务在于整合小区门禁、楼宇对讲、停车收费、监控、梯控、报警、巡更、充电桩、配电箱等一揽子物联网设备，并将其统一集成到 SaaS 平台上，为物业公司提供全面的解决方案。
在创业初期，公司在开发语言和底层数据存储方面面临选型。基于成本考量，开发语言选择了成熟的 Java，而数据库则选用了简单易管理的 MySQL。通过在阿里云上租用服务器，搭建 Linux 系统并运行 MySQL 进行开发测试，这种方式成本低廉，入门简单，且无需复杂的维护，完美契合了创业初期的需求。
然而，当业务进入生产阶段，高并发问题迅速成为首要挑战。为应对此，智慧之家科技在阿里云上购买了 RDS 云服务器。阿里云提供的配套工具，特别是 Binlog 同步工具，使得将自建 MySQL 数据库中的数据轻松同步到 RDS 中，极大地降低了运维难度。
但随着业务的蓬勃发展，物联网设备数量持续激增，尤其是门禁和停车系统在早晚高峰时段产生的天量数据，使得 RDS 的使用成本逐年攀升。RDS 不仅按容量收费，并发量也会产生额外费用，同时 OSS 对象存储的流量费用也随着业务量的增长而大幅增加。对于一家创业公司而言，这种持续增长的成本压力愈发明显，促使公司开始积极寻求更具性价比、能够支撑长期发展的数据库解决方案。
关键抉择：TiDB 成为未来数据基石
早在 2016 年，智慧之家科技便展现出前瞻性，开始在本地测试环境搭建 TiDB，从最早的 1.0 版本开始深入了解，逐步探索到 2.1 版本。最终选择 TiDB，是基于对公司长期发展战略的深思熟虑，主要考量以下几方面：
- 开源，成本可控： TiDB 作为开源数据库，与公司对开源产品的偏好高度契合，能够在保证技术先进性的同时，大幅降低早期基础 IT 建设成本，这对于追求长期成本效益的创业公司至关重要。团队对开源社区、Linux 和 Unix 系统有深入了解，这种开源基因使得 TiDB 成为天然的战略候选。
- 高度兼容 MySQL 协议，平滑迁移： TiDB 高度兼容 MySQL 协议 v8.0，这意味着公司现有的应用程序无需进行任何修改，即可直接在 TiDB 上运行。这一特性极大地降低了迁移成本和开发成本，对于没有专业 DBA 团队的创业公司来说，是实现数据库升级的关键优势。
- 强大的水平扩容能力，应对海量数据： TiDB 具备强大的动态水平扩容能力。无需复杂的分库分表路由方案，就能够轻松应对数据量的快速增长，这对于物联网场景下不断产生的海量数据来说至关重要。公司无需投入大量精力去研究复杂的分库分表策略，只需简单地添加节点即可实现性能提升，确保业务的持续扩展。
- 易于部署运维，社区生态完善： TiDB 的安装部署简单灵活，运维管理也相对轻松。即使缺少专业的 DBA 支持，通过活跃的社区文档和官方支持，公司也能够自行解决大部分常见问题。TiDB 丰富的生态配套工具，如 Dumpling、Lightning、DM、TiCDC、TiUP 等，涵盖了物理备份、数据导出、实施同步、高效运维等各个环节，为公司的日常运营提供了强有力的支持 。
- 活跃社区与完善文档，持续学习保障： TiDB 社区的活跃度和完善的文档体系，也为公司提供了良好的学习和交流平台 。通过社区，公司能够快速获取最新的技术信息，解决实际应用中遇到的问题，这对于技术力量相对薄弱的创业公司来说是宝贵的资源，确保了长期技术支持的可靠性。
持续演进：TiDB 架构升级赋能业务韧性
2018 年，智慧之家科技做出关键决策，将线上 RDS 数据库迁移到自建私有云，核心驱动力在于软硬件成本控制。随着业务并发量的持续增长，RDS 的使用成本已变得难以承受，自建私有云成为降低长期运营成本的关键举措。
公司搭建了 TiDB V2.1 架构，包括 3 个节点的 PD、6 个节点的 TiKV 和 3 个节点的 TiDB，并使用官方提供的 syncer 工具（TiDB Data Migration 工具前身产品）进行数据同步。通过先扩容再缩容的策略，顺利完成了数据迁移和切换，实现了业务的平稳过渡。迁移到私有云后，公司在深圳市场进行了两年的推广活动，自主研发、生产和销售门禁、停车场等设备，业务规模不断扩大，数据量也随之激增。
为了持续应对数据量的增长和性能需求，公司在 2019 年将 TiDB 升级至 V3.1 版本，并引入了 TiFlash，同时采用 TiUP 进行运维管理。TiUP 的一键升级功能使得后续升级到 V4、V5、V6 等版本变得简单高效 。然而，在使用过程中，公司发现 TiKV 的写放大问题较为严重，导致虚拟节点频繁故障。通过监控分析，发现网络 IO 和磁盘 IO 成为性能瓶颈。针对这一挑战，公司采取了两方面的优化措施，展现了其对数据库架构持续优化的决心：一方面，启用 Titan 引擎来缓解写放大问题；另一方面，将 TiKV 和 TiFlash 从虚拟机迁移到物理服务器，并将机械磁盘升级为 SSD 和 NVME 盘，显著提升了 IO 性能。这些持续的优化措施使得数据库的稳定性和性能得到了极大改善，确保了业务的韧性。
在持续升级和优化过程中，公司也遇到了一些小插曲，但都通过积极探索和学习得以解决。例如，在扩容时由于操作不当导致 TiKV 故障，后来总结出“先扩容再缩容”的基本原则，为后续操作积累了宝贵经验。在升级 TiFlash 到 6.1 版本以上时，发现 CPU 必须支持 AVX2 指令集，而老旧服务器的 CPU 不满足这一要求，导致升级失败。通过及时更换新服务器，这些问题得到了妥善解决，也促使公司在硬件选型上更加注重与 TiDB 最新版本的兼容性。
2020-2023 年期间，公司对架构进行了全面升级，进一步提升了数据处理的专业化和高效化。引入了时序数据库 TDengine 来处理物联网设备相关的日志数据，同时引入图形库 NebulaGraph 来管理用户操作日志等关系数据。至此，公司形成了分层架构：TiDB 负责实时交易，TDengine 用于归档查询，NebulaGraph 处理关系查询。这种多数据库协同的架构，使得数据处理更加专业化和高效化，为智慧之家科技的业务持续发展提供了更强大的数据支撑。
业务创新：TiDB 支撑免鸟积分平台转型升级
受到房地产行业大环境的影响，智慧社区 SaaS 平台的传统商业模式受到冲击，开发商买单的模式难以为继，向物业公司收取运维服务费也面临诸多困难。面对这一严峻困境，智慧之家科技展现出卓越的适应性和创新能力，进行了产品升级和战略转型，研发了免鸟积分平台，主打社区 O2O 运营，从传统的物联网平台成功转向社区运营平台。
免鸟积分平台的核心目标是解决物业收费难的痛点，通过积分兑换物业费的方式，实现用户、物业和商家的三方共赢。用户在不改变消费习惯的情况下，通过消费获取积分，进而兑换物业费和停车费；物业公司提升了收费率，减少了矛盾；商家则通过平台获得了更多的客流量，实现了多方共赢的商业闭环。
在免鸟积分平台的架构中，TiDB 依然承担着实时交易的核心角色，其稳定性和可扩展性确保了新业务模式的平稳运行和快速迭代。TDengine 和 NebulaGraph 则分别负责时序数据和图数据的处理，共同构成了支撑创新业务的强大数据底座。为了应对未来的业务扩展和高可用需求，公司计划部署十个机房，并在重庆设立集中数据中心，通过 TiCDC 等工具实现跨机房的数据同步和容灾备份。这种前瞻性的架构设计不仅能够满足当前业务需求，还为未来的大规模发展预留了充足的空间，充分体现了 TiDB 在支撑业务创新和长期发展方面的核心价值。
九载同行：TiDB 带来的长期价值与降本增效
经过九年的 TiDB 使用历程，智慧之家科技在降本增效方面取得了显著的长期成果，充分印证了 TiDB 作为长期战略伙伴的价值。
- 使用成本大幅降低： TiDB 的内核开源特点使得公司无需支付昂贵的数据库许可（license）费用，极大地降低了基础 IT 建设初始投入和持续支出，为公司节省了巨额成本。
- 开发成本显著优化： TiDB 与 MySQL 的高度兼容性使得应用程序无需进行重大修改，减少了开发工作量和学习成本，加快了项目迭代速度，提升了开发效率。
- 运维成本持续降低： 在缺少 DBA 团队支持的情况下，借助 TiDB 简单易用的运维工具（如 TiUP ）和活跃的社区支持 ，公司能够自主完成日常运维工作，有效降低了人力成本和运维复杂性。
- 生态系统全面赋能： TiDB 丰富的生态组件满足了公司各类应用场景的需求，从数据迁移、备份到监控、分析，都有完善的工具支持，提高了整体开发和运维效率，确保了业务的持续稳定运行。
这些成果不仅体现在短期的效益上，更在于 TiDB 能够持续地为智慧之家科技提供稳定、可扩展且经济高效的数据基础设施，使其能够专注于业务创新和市场拓展，而非被底层技术所束缚。
展望未来：TiDB 持续赋能智慧之家科技的战略布局
展望未来，智慧之家科技将进一步优化数据库架构，以适应物联网行业日新月异的发展需求。在跨机房数据同步容灾方面，公司计划从三个层面实现高可用性：应用层实现异步写，中间件同步，并充分利用 TiDB 配套的 TiCDC 等工具进行数据同步。通过这些措施，为业务的持续稳定发展提供坚实保障。
同时，公司将继续关注 TiDB 的最新版本，计划测试 TiDB 8.0 版本，以充分利用其新特性和性能提升，不断优化数据库架构，确保数据库始终走在行业前沿，持续赋能智慧之家科技的业务创新与长远发展。
智慧之家科技与 TiDB 的九年实践，不仅是技术选型与优化的典范，更是一段创业公司与核心技术伙伴共同成长、持续创新的旅程。TiDB 以其不断升级的技术能力，始终如一地支撑着智慧之家科技应对物联网海量数据的挑战，赋能其业务模式的转型与长远发展，为行业树立了数据库陪伴企业成长的宝贵范例。