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操作符

$integral（聚合）

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定义

版本 5.0 中的新增功能。

$integral

返回曲线下面积的近似值，该近似值使用梯形规则计算得出，其中每组相邻文档使用以下公式形成一个梯形：

  • 积分区间的$setWindowFields 阶段中的 sortBy 字段值。

  • 输入字段表达式的结果值为 $integral 中的 Y 轴值。

$integral 只能在 $setWindowFields 阶段使用。

$integral 事务语法：

{
   $integral: {
      input: <expression>,
      unit: <time unit>
   }
}

$integral 接受包含以下字段的文档：

字段
说明

指定要计算的表达式。 您必须提供一个返回数字的表达式。

一个指定时间单位的 string。请使用以下任意一个字符串：

  • "week"

  • "day"

  • "hour"

  • "minute"

  • "second"

  • "millisecond"

如果 sortBy 字段不是日期，则必须省略 unit。如果指定unit，则必须在 sortBy 字段中指定日期。

行为

如果省略window ，则使用具有无边界上限和下限的默认窗口。

例子

创建一个powerConsumptioncollection，其中包含电表设备每30秒测量一次的用电量（以千瓦为单位）：

db.powerConsumption.insertMany( [
   { powerMeterID: "1", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:10:30Z" ),
     kilowatts: 2.95 },
   { powerMeterID: "1", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:11:00Z" ),
     kilowatts: 2.7 },
   { powerMeterID: "1", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:11:30Z" ),
     kilowatts: 2.6 },
   { powerMeterID: "1", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:12:00Z" ),
     kilowatts: 2.98 },
   { powerMeterID: "2", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:10:30Z" ),
     kilowatts: 2.5 },
   { powerMeterID: "2", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:11:00Z" ),
     kilowatts: 2.25 },
   { powerMeterID: "2", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:11:30Z" ),
     kilowatts: 2.75 },
   { powerMeterID: "2", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:12:00Z" ),
     kilowatts: 2.82 }
] )

此示例使用 $setWindowFields 阶段中的 $integral 来输出每个计量设备测量的能耗（以千瓦时为单位）：

db.powerConsumption.aggregate( [
   {
      $setWindowFields: {
         partitionBy: "$powerMeterID",
         sortBy: { timeStamp: 1 },
         output: {
            powerMeterKilowattHours: {
               $integral: {
                  input: "$kilowatts",
                  unit: "hour"
               },
               window: {
                  range: [ "unbounded", "current" ],
                  unit: "hour"
               }
            }
         }
      }
   }
] )

在示例中：

  • partitionBy: "$powerMeterID" 按powerMeterID对collection中的文档进行分区。

  • sortBy: { timeStamp: 1 } 按 timeStamp 以升序 (1) 对每个分区中的文档进行排序，因此最早的 timeStamp 位于最前面。

  • output kilowatts使用在powerMeterKilowattHours 范围 $integral窗口中运行的 在名为 的新字段中设置 整数值。

    • 输入表达式设置为 "$kilowatts"，用于积分计算中的 Y 轴值。

    • timeStamp 字段的 $integral 单位设置为 "hour"，这意味着 $integral 将返回千瓦时的能耗。

    • 该窗口包含介于 unbounded 下限与输出中 current 文档之间的文档。这意味着 $integral 将返回从分区开始（即每个电能表在分区中的第一个数据点）到输出中当前文档的时间戳之间的文档的总千瓦时能耗。

在此示例输出中，仪表 1 和 2 测量的能耗显示在powerMeterKilowattHours字段中：

{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62863"), "powerMeterID" : "1",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:10:30Z"), "kilowatts" : 2.95,
  "powerMeterKilowattHours" : 0 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62864"), "powerMeterID" : "1",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:11:00Z"), "kilowatts" : 2.7,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.023541666666666666 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62865"), "powerMeterID" : "1",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:11:30Z"), "kilowatts" : 2.6,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.045625 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62866"), "powerMeterID" : "1",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:12:00Z"), "kilowatts" : 2.98,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.068875 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62867"), "powerMeterID" : "2",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:10:30Z"), "kilowatts" : 2.5,
  "powerMeterKilowattHours" : 0 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62868"), "powerMeterID" : "2",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:11:00Z"), "kilowatts" : 2.25,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.019791666666666666 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e62869"), "powerMeterID" : "2",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:11:30Z"), "kilowatts" : 2.75,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.040625 }
{ "_id" : ObjectId("60cbdc3f833dfeadc8e6286a"), "powerMeterID" : "2",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:12:00Z"), "kilowatts" : 2.82,
  "powerMeterKilowattHours" : 0.06383333333333334 }

提示

另请参阅：

有关IoT 功耗的其他示例，请参阅 实用MongoDB 聚合 电子书。

后退

$indexOfCP

来年

$isArray

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