移动数据库在嵌入式系统中的应用分析

摘要：随着移动计算技术的横空出世，移动数据库应运而生且应用日益广泛，在移动数据库的诸多应用当中，应用于嵌入式系统更能显示其优点。本文在介绍移动数据库、嵌入式系统定义的基础上，分析移动数据库应用于嵌入式系统中的特点及关键技术，探索移动数据库在嵌入式系统中的应用方向。

关键词：移动数据库；嵌入式系统；嵌入式移动数据库；应用

中图分类号：TP311.13文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2012) 05-0000-02

一、引言

随着嵌入式系统技术的日益成熟，移动数据库在嵌入式系统中的应用也就水到渠成，由此，出现了嵌入式移动数据库。研究表明，移动数据库在嵌入式系统中的应用是最能显示其优越性的一种应用，目前，嵌入式移动数据库越来越受到人们的重视。本文以移动数据库在嵌入式系统中的应用为重点进行分析，以促成这一应用发挥出更大的实际作用。

二、移动数据库及嵌入式系统的定义

（一）移动数据库

所谓移动数据库，是指能够支持移动式计算环境的数据库。其数据在逻辑上集中而在物理上分散，它涉及多个学科，包括数据库技术、移动通信技术、分布式计算技术等。具有移动性、频繁的断接性、网络通讯的非对称性、位置相关性是移动数据库区别于传统数据库的特征。移动主机（Mobile Hosts），移动支持站点（Mobile Support Stations）和固定主机（Fixed Hosts）即计算机，是组成移动数据库的三种主机类型。

（二）嵌入式系统

所谓嵌入式系统，是指“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。嵌入式系统由“嵌入性”、“专用性”、“计算机系统”等三个基本要素组成。

三、移动数据库在嵌入式系统中应用的特点

（一）内核结构微型化

由于嵌入式设备的资源有限，在满足应用的前提下，嵌入式移动DBMS应采用微型化技术，使内核结构尽量微型化，以达到嵌入式应用的具体需求。

（二）支持标准SQL

为充分满足嵌入式应用开发的需求，移动DBMS必需具备支持标准SQL的条件。这些支持包括：支持SQL92标准的子集，支持数据查询、更新、插入、删除等。

（三）具有事务管理功能

嵌入式移动DBMS应具有事务处理功能，以支持实体完整性和引用完整性，自动维护事务的原子性、完整性等特性；

（四）具备完善的数据同步机制

嵌入式数据库具有数据同步的特点。嵌入式移动数据库数据同步机制的特点包括以下六个方面：

（1）嵌入式移动数据库数据同步机制可以提供上载同步、下载同步和完全同步等数据同步方式。

（2）嵌入式移动数据库数据同步机制具有冲突日志记录功能，并具有冲突检测机制和冲突解决方案。

（3）嵌入式移动数据库数据同步机制在系统同步时，支持快速同步。因为它只传递变化的数据，从而节省了大量的同步时间。

（4）嵌入式移动数据库数据同步机制可以复制表的垂直分割和水平分割，可以最大限度地降小嵌入式数据库的大小。

（5）嵌入式移动数据库数据同步机制支持异构数据源连接同步。可以将嵌入式设备上的数据库与支持ODBC的异构数据源进行数据同步。

（6）嵌入式移动数据库数据同步机制具有主动同步功能。它提供了最大灵活度的主动同步过程，允许用户实现对系统提供的同步事件进行自定义。

（五）支持多种连接协议

支持多种通信连接协议是嵌入式移动DBMS应具备的条件。数据库服务器和嵌入式设备应可以与串行通信、红外传输、蓝牙、TCP/IP等多种连接方式实现连接。

（六）嵌入式数据库应具有完备的自动管理功能

嵌入式移动DBMS应具有完备的自动管理功能，在嵌入式数据库管理过程中，基本无需人工干预就能够自动提供数据的备份和恢复，这在一定程度上最大限度地保证了用户数据的安全可靠。

（七）支持多种嵌入式操作系统

为使嵌入式移动数据库管理系统不受移动终端的限制，嵌入式移动DBMS应能支持Palm OS、Windows CE等多种嵌入式操作系统。为了扩大嵌入式移动数据库的应用前景，首先必须增强移动数据库的通用性，而有效地增强移动数据库的通用性的最好办法则是用户只用一台手机，就能与所有移动数据库进行数据操作和管理。这就要求移动数据库的接口有规范、统一的标准，而且要求嵌入式移动数据库管理系统的前端系统必须具有通用性。

四、移动数据库在嵌入式系统中应用的关键技术

数据的一致性（复制性）、数据的安全性、事务处理的高效性等问题是移动数据库在嵌入式系统中应用的三大关键技术。

（一）数据的一致性

弱连接即低带宽、不稳定、长延迟和经常性的断开，是移动数据库移动终端之间以及与服务器之间的连接的一个显着特点。为了用户能在弱连接环境下对数据库进行操作，嵌入式移动数据库目前普遍采用乐观复制法（Optimisticreplication）来进行处理，它允许用户处理本地缓存上的数据副本，等网络重新连接后再将数据修改信息交换给其他终端或数据库服务器，并通过协调和冲突检测来恢复数据的一致性。

（二）数据的安全性

应用领域的嵌入式设备是系统中数据管理或处理的关键设备，由于嵌入式设备具有移动性、便携性和非固定的工作环境，使得许多嵌入式设备具有潜在的不安全因素。为保证数据的安全性，系统应在对数据安全构成威胁的碰撞、遗失、盗窃、磁场干扰、病毒侵入等方面提供充分的安全性保证，其主要措施为：认证移动终端，防止接入欺骗性的非法终端；加密无线通信，防止泄漏数据信息；加密存储下载的数据副本，防止泄密移动终端物理丢失后的数据。

（三）事务处理的高效性

高效的移动事务处理，是指在移动环境中可预见的拆连情况下频繁的事务处理的高效性。设计和实现新的事务管理策略和算法是保证活动事务高效进行的有效途径。

（1）确定事务处理的优先级，根据网络连接情况将网络连接速度高的事务请求优先处理。

（2）网络无需保证一直畅通，可以根据操作时间来确定是否迁移事务，即由服务器来执行长时间的事务操作。

（3）网络断接事务处理过程中，可采用服务器发现机制或是客户端声明机制。

（4）实时更新事务移动过程中的用户位置属性。

（5）事务是上载执行或是下载数据副本执行后再上载，由数据量的大小来确定。

（6）完善的日志记录策略。

五、移动数据库在嵌入式系统中的应用方向分析

移动数据库在嵌入式系统中的应用方向可以分为水平应用和垂直应用两种。水平应用是指应用方案能适应多种不同行业的应用，如基于GPS和GLS的应用就是水平应用；垂直应用则是指应用方案针对特定行业的应用，数据处理具有独特性，其应用主要涉及具体的行业领域，如银行业、保险公司、政府部门等。

科学技术是生产力，当科学技术应用到生产中后，其产生的作用将不可估量。下面，分析嵌入式移动数据库目前在实际中的一些具体应用及作用。

（一）嵌入式移动数据库在物流领域大显身手

物流信息化是未来物流的发展趋势，因此，与信息技术密切相关的嵌入式移动数据库在物流领域将可大显身手。例如，物流运输方面，在中央调度系统的控制下，利用移动计算机与GPS/GIS车辆信息系统相连，可以有效地调控车辆；配送环节方面，通过安装有嵌入式移动数据库的中央数据库，用户在投递物品的同时，可随时根据单号查询物品的运行情况。存储环节方面，通过安装有嵌入式移动数据库的中央数据库，可大大提高信息的时效性和工作效率，并优化物流控制。

（二）嵌入式移动数据库在银行业中催生了移动银行

随着嵌入式移动数据库应用于手机后，银行业中的移动银行也就应运而生了。由于移动银行可以让客户在任何时间及任何地点进行实时查询和交易，这不仅给客户带来了方便、省时、降低成本等好处，而且安全可靠、机动灵活。因此，移动银行业务越来越受到客户的普遍青睐。

（三）嵌入式移动数据库还适合应用于其他行业领域

嵌入式移动数据库还适合应用于军事、航空、政府部门、保险公司、零售业、制造业、医疗卫生、美容、旅游等行业。例如，煤气、水电等公用事业单位的检查员利用移动计算机记录和传输数据，可使公用事业单位的收费工作大大地改善。

六、结语

移动数据库在嵌入式系统中的应用具有很大的优越性，随着信息技术的进步，它将在物流、银行、军事、航空、政府部门、保险公司、零售业、制造业、医疗卫生、美容、旅游等各种领域中发挥出重要的作用。目前，移动数据库在嵌入式系统中的应用还存在着一些技术问题有待进一步解决，当这些问题一一解决，嵌入式移动数据库逐渐趋于成熟后，在其服务于社会的过程中，其社会价值将无法估量。

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