嵌入式移动数据库的关键技术及其应用

嵌入式移动数据库的关键技术及其应用

邢鹏张猛(许昌职业技术学院河南许昌461000)

中图分类号:TP392文献标识码:A

摘要:移动数据库技术在我国有着广阔的发展空间。移动数据库技术配合GPS技术,可以用于智能交通管理、大宗货物运输管理和消防现场作业等。移动数据库技术还在我国企业零售业、制造业、金融业、医疗卫生等领域展现了广阔的应用前景。随着移动计算、移动数据库和无线数据通信等相关技术迅猛发展,移动数据库将成为企业的重要支柱。

关键词:嵌入式移动数据库;技术;结构;特点;发展

一、嵌入式移动数据库的体系结构和特点阐述

(一)体系结构

嵌入式系统一般指非PC系统,它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件(OS)(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。

在传统的分布式计算系统中,各个计算节点之间是通过固定网络连接并保持网络的持续连接性的,而移动计算系统改变了这种假设条件。移动计算系统是固定节点和移动节点构成的分布计算系统。移动计算的网络环境具有鲜明的特点:移动性、断接性、带宽多样性、可伸缩性、弱可靠性、网络通信的非对称性、电源能力的局限性等。移动环境中的分布式数据库就是移动数据库。它是传统分布式数据库系统的扩展,可以看作客户与固定服务器节点动态连接的分布式系统。

(二)主要特点

由于移动计算环境中的数据库管理系统是一种动态分布式数据库管理系统,并且移动数据库在移动计算的环境下应用在嵌入型操作系统之上,所以它具有数据的一致性(复制性)、高效的事务处理、数据的安全性等特点和功能。

移动数据库的计算环境是传统分布式数据库的扩展,它可以看作客户端与固定服务器节点动态连接的分布式系统。因此移动计算环境中的数据库管理系统是一种动态分布式数据库管理系统。由于移动数据库在移动计算的环境下应用在嵌入型操作系统之上,所以它具有:微小内核结构、对标准SQL的支持、事务管理功能、完善的数据同步机制、支持多种连接协议、完备的数据库管理功能和支持多种嵌入型操作系统的特点和功能需求。

在移动数据库中还需要考虑诸多传统计算环境下不需要考虑的问题,如对断接操作的支持、对位置相关查询的支持、对查询优化的特殊考虑以及对提高有限资源的利用率和对系统效率的考虑等等。为了有效地解决上述问题,诸如复制与缓存技术、移动事务处理、数据广播技术、移动查询处理与查询优化、位置相关的数据处理及查询技术、移动信息发布技术等技术仍在不断的发展和完善,它们会进一步促进移动数据库技术的发展。

二、嵌入式移动数据库的关键技术

(一)数据复制与缓存

现有的复制协议可以分为严格一致协议和弱一致协议两种。严格一致协议要求任何时刻所有数据库的复制都是一致的;而弱一致协议允许各个复制之间存在暂时的不一致,但这种不一致总能够保持在一定的界限之内,而且总是能够趋于一致(收敛性)。目前,针对移动计算特点开展数据复制/缓存技术的研究最具代表性的是:J.Gray的两级复制机制、CODA系统以及缓存失效报告广播技术等,另外,SYBASE公司的移动数据库产品SQLANYWHERE和SQLREMOTE也采用该技术来支持移动计算环境。

(二)数据广播

数据广播是指在移动计算环境中,利用客户机与服务器通信的不对称性,以周期性广播的形式向客户机发送数据。其最大的优点是,广播开销不依赖移动用户数量的变化而变化,借助数据广播,可以在一定程度上解决移动数据库系统的断接问题。数据广播的研究可分为服务器和客户机两个方面:服务器主要考虑如何组织广播数据,即数据广播的调度;移动节点主要考虑如何利用本地缓存进一步减少查询广播数据的时间。衡量数据广播调度算法好坏的参数是访问时间和调谐时间。

三、嵌入式移动数据库在企业应用中的发展方向

(一)嵌入式移动数据库为证券市场发展奠定了基础

在我国,移动用户是最具消费潜力的群体,因此针对移动用户开发的证券远程服务和网络服务业务将具有很大的市场潜力,而且能够推动移动电子商务的发展。证券业务可以使客户在异地对自己的帐务进行实时查询、交易,方便、省时,降低成本,同时安全可靠,机动灵活。客户可以在任何时间,任何地点进行交易,节约了去证券机构柜台办理的时间。出差或旅游在外仍可享受便捷、快速的服务。

(二)嵌入式移动数据库在教育领域有着广阔的应用前景

教育的信息化在未来的教育发展中将发挥日益重要的作用,因为及时准确的信息有利于协调网上远程录取、学籍管理、毕业生数据库管理和上报等工作的展开,有利于降低教育经费,节约资金等。在招生方面,利用各省考试局审核录取系统和各个高校的远程招生录取子系统相联络,使得整个招生录取的运行受到教育主管部门调度系统的控制。在学籍管理环节,各个高校可以通过本校代码进入学籍管理界面,把学生学籍数据写入教育部数据库,大大提高了工作效率和信息的时效性,有利于整个教育资源控制。在毕业数据核对环节,通过网络将毕业数据传送省级教育主管部门审核,进而上传教育部数据库。大大提高了毕业数据核对的准确性和效率。

(三)嵌入式移动数据库能有效提高实地调查工作的效率

煤气、水电、物业管理、维修等公用事业检查员查验数据就是一个很好的应用实例,目前,一般情况仍然采用传统的纸笔记录,效率低,且不利于查询和核对。但是,如果利用移动计算机记录和传输数据,遇到纠纷时还可以实时地查询历史记录,这将会大大降低公用事业单位的收费成本,同时大幅度提高工作效率。

四、总结

移动数据库技术在我国有着广阔的发展空间。移动数据库技术配合GPS技术,可以用于智能交通管理、大宗货物运输管理和消防现场作业等。移动数据库技术还在我国企业零售业、制造业、金融业、医疗卫生等领域展现了广阔的应用前景。随着移动计算、移动数据库和无线数据通信等相关技术迅猛发展,移动数据库将成为企业的重要支柱。

参考文献:

[1]李东,曹忠升,冯玉才,等.移动数据库技术研究综述[J].计算机应用研究,2000(10):4~7

[2]MadriaSK,MohaniaM,etal.Mobiledataandtransactionmanagement.InformationScience141(2002)279~309

[3]王珊,丁治明,张孝.移动数据库及应用[J].计算机应用,2000,20(9)

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