探討計算機移動數(shù)據(jù)庫運用范文

本站小編為你精心準(zhǔn)備了探討計算機移動數(shù)據(jù)庫運用參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

一、嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的定義

從數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展過程來看，計算環(huán)境和數(shù)據(jù)庫技術(shù)基本保持著一種同步發(fā)展的態(tài)勢，互相影響、互相促進。移動計算的概念是對“任何時間、任何地點的立即通訊”的擴展。在分布式計算的基礎(chǔ)上，計算環(huán)境進一步擴展為包含各種移動設(shè)備、具有無線通信能力的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成了一個新的計算環(huán)境，即移動計算環(huán)境。相應(yīng)地，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)先后出現(xiàn)了集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、B/A/S多層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、嵌入式數(shù)據(jù)庫和移動數(shù)據(jù)庫。當(dāng)然，這些系統(tǒng)也可以共存在同一個計算環(huán)境中。

二、移動數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)及其主要特點

（一）體系結(jié)構(gòu)

在傳統(tǒng)的分布式計算系統(tǒng)中，各個計算節(jié)點之間是通過固定網(wǎng)絡(luò)連接并保持網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)連接性的，而移動計算系統(tǒng)改變了這種假設(shè)條件。移動計算系統(tǒng)是固定節(jié)點和移動節(jié)點構(gòu)成的分布計算系統(tǒng)。移動計算的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境具有鮮明的特點：移動性、斷接性、帶寬多樣性、可伸縮性、弱可靠性、網(wǎng)絡(luò)通信的非對稱性、電源能力的局限性等。移動環(huán)境中的分布式數(shù)據(jù)庫就是移動數(shù)據(jù)庫。它是傳統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的擴展，可以看作客戶與固定服務(wù)器節(jié)點動態(tài)連接的分布式系統(tǒng)。

（二）主要特點

移動數(shù)據(jù)庫的計算環(huán)境是傳統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫的擴展，它可以看作客戶端與固定服務(wù)器節(jié)點動態(tài)連接的分布式系統(tǒng)。因此移動計算環(huán)境中的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是一種動態(tài)分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。由于移動數(shù)據(jù)庫在移動計算的環(huán)境下應(yīng)用在嵌入型操作系統(tǒng)之上，所以它具有：微小內(nèi)核結(jié)構(gòu)、對標(biāo)準(zhǔn)SQL的支持、事務(wù)管理功能、完善的數(shù)據(jù)同步機制、支持多種連接協(xié)議、完備的數(shù)據(jù)庫管理功能和支持多種嵌入型操作系統(tǒng)的特點和功能需求。

三、移動數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵技術(shù)

移動數(shù)據(jù)庫涉及的理論和技術(shù)含蓋了當(dāng)今通信、計算機和嵌入式系統(tǒng)的最新成果，其中在移動環(huán)境下如何進行數(shù)據(jù)管理是實現(xiàn)移動數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵。根據(jù)目前國際有關(guān)機構(gòu)研究的研究表明這些關(guān)鍵技術(shù)主要集中在以下幾個方面。

（一）數(shù)據(jù)復(fù)制與緩存

復(fù)制是在多個移動節(jié)點上維護數(shù)據(jù)的備份，包括服務(wù)器之間的復(fù)制和移動計算機上保存數(shù)據(jù)庫的復(fù)制。一般前者稱為復(fù)制后者稱為緩存。復(fù)制的主要目的是提高分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的可用性、可靠性和訪問性能。首要的問題是如何維護多個復(fù)制節(jié)點上數(shù)據(jù)狀態(tài)的一致性。按照維護復(fù)制一致性的方式來劃分，現(xiàn)有的復(fù)制協(xié)議可以分為嚴(yán)格一致協(xié)議和弱一致協(xié)議兩種。嚴(yán)格一致協(xié)議要求任何時刻所有數(shù)據(jù)庫的復(fù)制都是一致的；而弱一致協(xié)議允許各個復(fù)制之間存在暫時的不一致，但這種不一致總能夠保持在一定的界限之內(nèi)，而且總是能夠趨于一致（收斂性）。

（二）數(shù)據(jù)廣播

通俗地講，數(shù)據(jù)廣播是指在移動計算環(huán)境中，利用客戶機與服務(wù)器通信的不對稱性，以周期性廣播的形式向客戶機發(fā)送數(shù)據(jù)。其最大的優(yōu)點是，廣播開銷不依賴移動用戶數(shù)量的變化而變化，借助數(shù)據(jù)廣播，可以在一定程度上解決移動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的斷接問題。數(shù)據(jù)廣播的研究可分為服務(wù)器和客戶機兩個方面：服務(wù)器主要考慮如何組織廣播數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)廣播的調(diào)度；移動節(jié)點主要考慮如何利用本地緩存進一步減少查詢廣播數(shù)據(jù)的時間。在國內(nèi)，長沙國防科技大學(xué)的周興銘院士對數(shù)據(jù)廣播進行了深入研究，提出了數(shù)據(jù)廣播的多盤調(diào)度算法。衡量數(shù)據(jù)廣播調(diào)度算法好壞的參數(shù)是訪問時間和調(diào)諧時間。

（三）位置相關(guān)查詢優(yōu)化

在移動數(shù)據(jù)庫中，存在著與位置相關(guān)信息的查詢及更新。查詢通常是與位置相關(guān)的，即使是同一個問題，在不同的地方，所得查詢結(jié)果是不同的，如“最近的超市在哪里?”。移動查詢優(yōu)化技術(shù)是指在傳統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用多種方法，消除帶寬多樣性、斷接等因素造成的影響，使查詢引擎能夠根據(jù)當(dāng)前可用網(wǎng)絡(luò)條件采取恰當(dāng)?shù)膬?yōu)化策略；同時，針對移動計算機有限電源能力，合理地組織本地數(shù)據(jù)庫管理、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問等耗電能較多的操作，達(dá)到節(jié)能目的，延長關(guān)鍵數(shù)據(jù)的可用時間。

采用基于分割的地址更新策略時，由位置服務(wù)器維護的移動用戶對象包含以下數(shù)據(jù)成員和方法：分割集合記錄MSS的分割情況，例如{Cell1，Cell2}，{Cell3，Cell4，Cell5}；LOC記錄移動用戶最近報告的地址(無線單元的ID)，例如Cell1；ERR移動用戶當(dāng)前所在的分割，例如，若LOC=Cell1，則ERR={Cell1，Cell2}；loc()一個方法，用于返回該用戶的實際地址，即上面介紹的地址查詢過程。

在移動查詢的應(yīng)用中，有各種各樣涉及地址的查詢，例如“請尋找一家校園附近的超市”，“查找X，Y，Z，這三人都在同一條公路上，且Y在X與Z之間”，等等。一般地，可以把這一類地址相關(guān)查詢表示為：SELECTx1，x2，…，xnFROMUsersWHERE(x1.loc=l1∧…∧xn.loc=ln)∧C(l1，…，ln)∧W(x1，…，xn)其中C(l1,…,ln)是關(guān)于地址l1,…,ln的n元約束條件，而W(x1,…,xn)是關(guān)于對象x1，x2,…,xn非地址屬性的n元約束條件，Users是所有移動用戶的集合。

（四）移動事務(wù)處理

事務(wù)處理是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的一個基本功能，主要用于維護數(shù)據(jù)的一致性，支持多用戶的并發(fā)訪問，使用戶可以可靠地查詢和更新數(shù)據(jù)庫。一般來說，用戶對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的訪問都是通過事務(wù)來完成的。在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，一個事務(wù)由一系列讀寫操作組成。事務(wù)處理必須滿足四個準(zhǔn)則，即原子性、一致性、隔離性和永久性(簡稱ACID)。移動計算環(huán)境的特點，使傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的事務(wù)處理技術(shù)不能滿足移動事務(wù)處理的要求。

總之，移動事務(wù)不同于傳統(tǒng)事務(wù)，傳統(tǒng)的ACID模型已不能很好地描述移動事務(wù)，需要為移動事務(wù)尋找更好的模型。維護數(shù)據(jù)的一致性和解決過區(qū)切換(handoff)問題是移動事務(wù)管理的重要任務(wù)。

四、移動數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用

移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)的許多特性都與信息時代的不斷進步的需求相吻合,有著廣闊的發(fā)展空間。

（一）嵌入式移動數(shù)據(jù)庫在物流領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景

物流的信息化在未來的物流發(fā)展中將發(fā)揮日益重要的作用，因為及時準(zhǔn)確的信息有利于協(xié)調(diào)生產(chǎn)、銷售、運輸、存儲等業(yè)務(wù)的展開，有利于降低庫存，節(jié)約在途資金等。在運輸方面，利用移動計算機與GPS/GIS車輛信息系統(tǒng)相連，使得整個運輸車隊的運行受到中央調(diào)度系統(tǒng)的控制。在存儲環(huán)節(jié)，帶有嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的手持計算機輸入的信息通過無線通信網(wǎng)絡(luò)寫入中央數(shù)據(jù)庫，大大提高了工作效率和信息的時效性，有利于物流優(yōu)化控制。在配送環(huán)節(jié)，輸入手持計算機的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳入中央數(shù)據(jù)庫。因此，在投遞的同時，用戶即可查詢物品投遞的情況。

（二）嵌入式移動數(shù)據(jù)庫為移動銀行鋪平了道路

在我國，移動用戶是最具消費潛力的群體，因此針對移動用戶開發(fā)的移動銀行業(yè)務(wù)將具有很大的市場潛力，而且能夠推動移動電子商務(wù)的發(fā)展。移動銀行可以使客戶在異地對自己的帳務(wù)進行實時查詢、交易，方便、省時，降低成本，同時安全可靠，機動靈活?？蛻艨梢栽谌魏螘r間，任何地點進行交易，節(jié)約了去銀行的時間。出差或旅游在外仍可享受銀行服務(wù)。

（三）嵌入式移動數(shù)據(jù)庫非常有助于提高實地調(diào)查/工作的效率

煤氣、水電等公用事業(yè)檢查員查驗數(shù)據(jù)就是一個很好的應(yīng)用實例，目前一般的檢查員仍然是將檢驗的數(shù)據(jù)記錄在紙上。如果利用移動計算機記錄和傳輸數(shù)據(jù)，遇到糾紛時還可以實時地查詢歷史記錄，這將使得我國的公用事業(yè)單位的收費工作大大地改善。除了上述主要應(yīng)用之外，移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)還在零售業(yè)、制造業(yè)、金融業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。隨著移動計算、移動數(shù)據(jù)庫和無線數(shù)據(jù)通信等相關(guān)技術(shù)迅猛發(fā)展，移動數(shù)據(jù)庫將成為信息社會的重要支柱。

五、小結(jié)

本文給出嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的定義，描述了嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)并簡單分析它的特點，然后詳細(xì)分析了嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵技術(shù)，最后展望了嵌入式移動數(shù)據(jù)應(yīng)用前景。嵌入式移動數(shù)據(jù)的相關(guān)技術(shù)研究不斷取得進步，這為嵌入式移動數(shù)據(jù)的成熟應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ)。