數據庫系統的發展經歷了集中式數據庫系統、分布式數據庫系統、B／A／S多層結構的數據庫系統、嵌入式數據庫和移動數據庫技術，而嵌入式操作系統對移動數據庫系統的需求為數據庫技術開辟了新的發展空間。隨著移動計算技術的發展，移動數據庫逐步走向應用，在嵌入式操作系統中加入移動數據庫．也越來越顯示出其重要性。
1 嵌入式移動數據庫的定義
移動數據庫．是指支持移動計算環境的分布式數據庫技術，通常應用在車載設備、PDA、移動電話等嵌入式設備中。
數據庫技術一直在隨著計算機的發展而不斷進步。凡是有數據的地方，就要用到數據庫來協助管理數據。移動計算也是對數據的處理，離開多數據的管理、處理。計算機就毫無意義。移動計算同時又強調其移動性，傳統的Pc機要做到移動，同時在苛刻的環境下做到良好的運作是不可能的，嵌入式很好地滿足了移動計算對移動客戶端計算的要求。三者結合產生了嵌入式移動數據庫。嵌入式移動數據庫介于嵌入式設備的操作系統和應用程序之間，為需要數據庫功能的應塒提供了支撐和驅動。
2 嵌入式移動數據庫的體系結構及其主要特點
嵌入式移動數據庫的體系結構分為：數據庫服務器DBSVR，移動支持結點MSS，位置服務器LS，可信部分，移動客戶機MC，本地數據庫Rep和EMDB。
嵌入式移動數據庫的體系結構具有6種主要特點：一是支持滿足可串性的并發事務執行。二是可以在無線通信單元及單元之間自由移動，而且在移動的同時仍然保持通信連接；此外，應用程序及數據查詢可能是與位置有關的．要求嵌入式移動數據庫能支持移動性．解決區切換問題，并實現位置相關的處理。三是允許移動計算機在和網絡斷接的情況下訪問和更新數據庫。四是與固定網絡之間會經常處于主動或被動的斷接狀態。事務在斷接情況下仍然繼續運行。或者進入休眠狀態，不會因網絡斷接而撤銷。五是能提供充分的靈活性和適應性，提供多種系統運行方式和資源優化方式，以適應網絡條件的變化。六是使系統總能收斂于一致狀態，從而避免出現混亂。
3 嵌入式移動數據庫的關鍵技術
1)數據復制與緩存。復制是系統允許移動工作站在網絡斷接的情況下。在本地復制數據，進行讀寫操作。當網絡重新連接時，將本地修改的數據上傳到網絡上的固定主機．同時將固定主機副本上的修改數據下載到本地數據庫。嵌入式移動數據庫一般采用某種數據復制模式(上載、下載或混合方式)與服務器數據庫進行映射，滿足人們在任意地點、任意時刻訪問任意數據的需求嘲。
緩存技術根本的設計目的是在Cache中可以存儲那些訪問頻度較高的數據項，使得系統能夠減少輸入輸出次數以及降低客戶端與服務器端的通信開銷．以更快的速度處理這些數據項，從而大幅度提高系統的整體性能。傳統的緩存替換方法有FIFO，Clock，GClock，LRD，FBR，LRU，2Q和PBRl3)。
2)數據廣播。數據廣播是把許多移動單元都想獲取的熱點信息數據集中起來，按一定的策略以廣播的方式周期進行發送。這一技術不但滿足移動客戶機的數據請求需要，而且可滿足移動單元的數據刷新要求，可以使服務器支持大量的客戶機，并且大大節省通信開銷。數據廣播調度的研究被分為基于拉得方式和基于推得方式兩個領域。
衡量數據廣播調度算法好壞的參數主要是訪問時間和調諧時間。訪問時間是指從移動客戶機提出數據訪問請求開始，到客戶機從數據廣播中得到結果為止所需的時間。訪問時間決定了移動用戶查詢的響應時間。調諧時間是指在完成一個訪問請求期間，移動客戶機保持接聽廣播的總時間。調諧時間決定了移動客戶機的電源消耗。數據廣播的訪問時間和調諧時間進行優化的廣播調度算法主要有平坦調度、傾斜調度、多盤調度3類。
3)移動事務處理。移動事務處理主要是解決在移動環境中頻繁的、可預見的拆連情況下的事務處理。為了保證活動事務的順利完成。必須設計和實現新的事務管理策略和算法，包括如何根據網絡連接情況來確定事務處理的優先級．根據操作時間來確定事務是否遷移。根據數據量的大小來確定事務是上載執行還是下載數據副本執行后上載嘲。網絡斷接處理時發現機制的采用方式．事務移動時位置相關查詢和日志記錄策略嗣。
4)安全性。許多應用領域的嵌入式設備是系統中數據管理或處理的關鍵設備．因此嵌入式設備上的數據庫系統對存取權限的控制較嚴格。另外，許多嵌入式設備具有較高的移動性、便攜性和非固定的工作環境，也帶來潛在的不安全因素。另外，某些數據的個人隱私性又很高，因此在防止碰撞、磁場干擾、遺失、盜竊等對個人數據安全的威脅上需要提供充分的安全性保證。
4 現有主流移動數據庫產品
為了保證商品軟件的一致性和可用性．新的數據庫管理系統一般不走重新設計的方法．大多是在原有數據管理系統產品的基礎上進行修改而成。
1)OpenBASE Mini嵌入式數據庫管理系統通過微型化技術實現。目前開發的最小嵌入式應用系統為50 kB，具有完善的數據同步功能。提供了上／下載同步和完全(雙向)同步等多種方式，支持異構數據源同步．能夠主動同步，支持多通信方式和協議支持。
2)Sybase SQL Anywhere和SQL Remote采用數據復制技術來支持移動計算。SQL Anywhere是一個具有完全事務處理能力的數據庫服務器。它需要的管理開銷較少，對物理資源要求低，因此可以應用于任何計算機上。針對移動計算環境頻繁斷連的特點，SQL Remote采用基于事務日志的雙向數據復制；針對移動計算環境低帶寬的特點，SQL Re—mote采用基于消息的連接方式．只需要交換數據庫的更新部分即可，而不必交換整個數據庫。
5 嵌入式移動數據庫的應用方向
1)基于GPS和GLS的應用。這類應用通過地球同步通信衛星(GPS類)傳送地圖信息或位置信息，或者通過發射器的信號廣播(GLS類)來發送位置信息，各種位置信息、環境信息以及其他的輔助資料可以保留在嵌入式數據庫中。例如GIS系統通過獲取指定地點的地圖信息來指導工作．該系統可以應用到自然資源和環境控制中。
2)現場審計和檢查。移動用戶是具有一定審計、檢查、監督等權利的檢查人員，在處理過程中要連接到受檢查者的信息數據庫，并進行必要的更新，同時更新被檢查者的嵌入式數據庫。
3)數據庫信息存取。移動用戶通過前端嵌入式數據庫應用工具．直接向網絡數據庫服務器提交查詢，將檢索到的結果緩存或復制到嵌入式數據庫中，進行本地管理。這些前端工具可能進行一定的定制，后臺數據庫服務器也可能做一些修改。
4)法律和公共安全。移動用戶的可移動性在案犯追捕中具有明顯的優點。警務人員可在自己的移動設備的嵌入式數據庫中保留一定的案犯信息。并隨時檢索疑犯信息。
5)零售業和分銷行業應用。手工操作或固定的POS銷售．已經發展為無線網絡中基于嵌入式數據庫的移動電子存單管理和無線POS系統。另外。支持無線Modem的移動自動售貨機可以支持信用卡支付，以無線通信方式實時進行注冊、驗證，完成交易處理。
6)運輸業。使用移動計算技術可以降低送貨和裝貨的成本，通過GIS實現遠程監控和規劃。運輸工具上安裝訂制的微型計算機，可以接人所在地區的服務器，并在計算機中保存交通信息數據庫來指導司機的決定。
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本文標題：嵌入式移動數據庫的研究與應用
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