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Lernfeld 9 · Prüfung Teil 2

Datenbanken für Prozess- und Betriebsdaten

Prozess- und Betriebsdaten speichern: Tabellen, Primär- und Fremdschlüssel, SQL-Abfragen, Speicherbedarf, Index und sichere Anbindung.

12 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Messwerte, Prüfergebnisse und Störmeldungen werden meist in relationalen Datenbanken gespeichert. Jede Tabelle hat einen Primärschlüssel, der jeden Datensatz eindeutig kennzeichnet. Stammdaten wie Name und Einbauort einer Messstelle stehen in einer eigenen Tabelle, die Messwerte verweisen über einen Fremdschlüssel darauf. Diese Normalisierung vermeidet Redundanz und widersprüchliche Daten. Entworfen wird zuerst ein Entity-Relationship-Modell, daraus entstehen Tabellen mit Datentypen.

Mit SQL werden Daten gelesen und geändert: SELECT mit WHERE filtert, ORDER BY sortiert, Funktionen wie AVG, MIN, MAX und COUNT verdichten, JOIN verbindet Tabellen. INSERT, UPDATE und DELETE ändern den Bestand; UPDATE und DELETE ohne Bedingung treffen alle Zeilen. Wie groß eine Datenbank wird, ergibt sich aus Zahl der Messstellen, Schreibintervall, Größe eines Datensatzes und Aufbewahrungsdauer. Ein Index über die häufig gesuchten Spalten beschleunigt Abfragen in großen Tabellen erheblich.

Anwendungen greifen über Treiber, Programmbibliotheken oder Schnittstellen auf die Datenbank zu. Sie nutzen vorbereitete Anweisungen mit Parametern gegen SQL-Injection, einen eigenen Benutzer mit minimalen Rechten und verschlüsselte Verbindungen. In vernetzten Anlagen verdichten Edge-Geräte die Daten vor Ort und puffern sie, bis die Verbindung zur Cloud wieder steht.

Das solltest du dir merken

  • Primärschlüssel ist eindeutig, Fremdschlüssel verweist auf eine andere Tabelle.
  • Stammdaten und Messwerte gehören in getrennte Tabellen.
  • Speicherbedarf gleich Datensätze mal Bytes je Datensatz.
  • Häufige Suchspalten indizieren, UPDATE und DELETE nie ohne WHERE.
  • Eingaben nie in SQL-Text einsetzen, sondern als Parameter übergeben.

Formeln

Zahl der Datensätze
Messstellen, Schreibintervall in s, Tage
Speicherbedarf
Größe eines Datensatzes in Byte

Typische Fehler in der Prüfung

  • Mit Minuten statt Sekunden je Tag gerechnet.
  • Die Bedingung „größer als“ wie „größer oder gleich“ ausgewertet.
  • Stammdaten in jeder Zeile der Messwerttabelle wiederholt.
  • Ein UPDATE ohne WHERE abgeschickt.

Tipps aus der Werkstatt

  • Speicherbedarf in drei Schritten: Ein Tag hat 86 400 s, geteilt durch das Schreibintervall gibt die Datensätze je Messstelle, mal Messstellen und Tage, mal Bytes. Bei SQL-Aufgaben jede Zeile gegen die WHERE-Bedingung prüfen, „größer als 20“ schließt die 20 aus. Eingaben nie in den SQL-Text kleben, sondern als Parameter übergeben.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

12 Aufgaben zu „Datenbanken für Prozess- und Betriebsdaten“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

Jetzt üben

Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Elektroniker/-in für Informations- und Systemtechnik, Lernfeld 9 (Datenbanken; Cloud/Fog-Computing). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.