数据库系统的发展经历了集中式数据库系统、分布式数据库系统、B／A／S多层结构的数据库系统、嵌入式数据库和移动数据库技术，而嵌入式操作系统对移动数据库系统的需求为数据库技术开辟了新的发展空间。随着移动计算技术的发展，移动数据库逐步走向应用，在嵌入式操作系统中加入移动数据库．也越来越显示出其重要性。
1 嵌入式移动数据库的定义
移动数据库．是指支持移动计算环境的分布式数据库技术，通常应用在车载设备、PDA、移动电话等嵌入式设备中。
数据库技术一直在随着计算机的发展而不断进步。凡是有数据的地方，就要用到数据库来协助管理数据。移动计算也是对数据的处理，离开多数据的管理、处理。计算机就毫无意义。移动计算同时又强调其移动性，传统的Pc机要做到移动，同时在苛刻的环境下做到良好的运作是不可能的，嵌入式很好地满足了移动计算对移动客户端计算的要求。三者结合产生了嵌入式移动数据库。嵌入式移动数据库介于嵌入式设备的操作系统和应用程序之间，为需要数据库功能的应埘提供了支撑和驱动。
2 嵌入式移动数据库的体系结构及其主要特点
嵌入式移动数据库的体系结构分为：数据库服务器DBSVR，移动支持结点MSS，位置服务器LS，可信部分，移动客户机MC，本地数据库Rep和EMDB。
嵌入式移动数据库的体系结构具有6种主要特点：一是支持满足可串性的并发事务执行。二是可以在无线通信单元及单元之间自由移动，而且在移动的同时仍然保持通信连接；此外，应用程序及数据查询可能是与位置有关的．要求嵌入式移动数据库能支持移动性．解决区切换问题，并实现位置相关的处理。三是允许移动计算机在和网络断接的情况下访问和更新数据库。四是与固定网络之间会经常处于主动或被动的断接状态。事务在断接情况下仍然继续运行。或者进入休眠状态，不会因网络断接而撤销。五是能提供充分的灵活性和适应性，提供多种系统运行方式和资源优化方式，以适应网络条件的变化。六是使系统总能收敛于一致状态，从而避免出现混乱。
3 嵌入式移动数据库的关键技术
1)数据复制与缓存。复制是系统允许移动工作站在网络断接的情况下。在本地复制数据，进行读写操作。当网络重新连接时，将本地修改的数据上传到网络上的固定主机．同时将固定主机副本上的修改数据下载到本地数据库。嵌入式移动数据库一般采用某种数据复制模式(上载、下载或混合方式)与服务器数据库进行映射，满足人们在任意地点、任意时刻访问任意数据的需求嘲。
缓存技术根本的设计目的是在Cache中可以存储那些访问频度较高的数据项，使得系统能够减少输入输出次数以及降低客户端与服务器端的通信开销．以更快的速度处理这些数据项，从而大幅度提高系统的整体性能。传统的缓存替换方法有FIFO，Clock，GClock，LRD，FBR，LRU，2Q和PBRl3)。
2)数据广播。数据广播是把许多移动单元都想获取的热点信息数据集中起来，按一定的策略以广播的方式周期进行发送。这一技术不但满足移动客户机的数据请求需要，而且可满足移动单元的数据刷新要求，可以使服务器支持大量的客户机，并且大大节省通信开销。数据广播调度的研究被分为基于拉得方式和基于推得方式两个领域。
衡量数据广播调度算法好坏的参数主要是访问时间和调谐时间。访问时间是指从移动客户机提出数据访问请求开始，到客户机从数据广播中得到结果为止所需的时间。访问时间决定了移动用户查询的响应时间。调谐时间是指在完成一个访问请求期间，移动客户机保持接听广播的总时间。调谐时间决定了移动客户机的电源消耗。数据广播的访问时间和调谐时间进行优化的广播调度算法主要有平坦调度、倾斜调度、多盘调度3类。
3)移动事务处理。移动事务处理主要是解决在移动环境中频繁的、可预见的拆连情况下的事务处理。为了保证活动事务的顺利完成。必须设计和实现新的事务管理策略和算法，包括如何根据网络连接情况来确定事务处理的优先级．根据操作时间来确定事务是否迁移。根据数据量的大小来确定事务是上载执行还是下载数据副本执行后上载嘲。网络断接处理时发现机制的采用方式．事务移动时位置相关查询和日志记录策略嗣。
4)安全性。许多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．因此嵌入式设备上的数据库系统对存取权限的控制较严格。另外，许多嵌入式设备具有较高的移动性、便携性和非固定的工作环境，也带来潜在的不安全因素。另外，某些数据的个人隐私性又很高，因此在防止碰撞、磁场干扰、遗失、盗窃等对个人数据安全的威胁上需要提供充分的安全性保证。
4 现有主流移动数据库产品
为了保证商品软件的一致性和可用性．新的数据库管理系统一般不走重新设计的方法．大多是在原有数据管理系统产品的基础上进行修改而成。
1)OpenBASE Mini嵌入式数据库管理系统通过微型化技术实现。目前开发的最小嵌入式应用系统为50 kB，具有完善的数据同步功能。提供了上／下载同步和完全(双向)同步等多种方式，支持异构数据源同步．能够主动同步，支持多通信方式和协议支持。
2)Sybase SQL Anywhere和SQL Remote采用数据复制技术来支持移动计算。SQL Anywhere是一个具有完全事务处理能力的数据库服务器。它需要的管理开销较少，对物理资源要求低，因此可以应用于任何计算机上。针对移动计算环境频繁断连的特点，SQL Remote采用基于事务日志的双向数据复制；针对移动计算环境低带宽的特点，SQL Re—mote采用基于消息的连接方式．只需要交换数据库的更新部分即可，而不必交换整个数据库。
5 嵌入式移动数据库的应用方向
1)基于GPS和GLS的应用。这类应用通过地球同步通信卫星(GPS类)传送地图信息或位置信息，或者通过发射器的信号广播(GLS类)来发送位置信息，各种位置信息、环境信息以及其他的辅助资料可以保留在嵌入式数据库中。例如GIS系统通过获取指定地点的地图信息来指导工作．该系统可以应用到自然资源和环境控制中。
2)现场审计和检查。移动用户是具有一定审计、检查、监督等权利的检查人员，在处理过程中要连接到受检查者的信息数据库，并进行必要的更新，同时更新被检查者的嵌入式数据库。
3)数据库信息存取。移动用户通过前端嵌入式数据库应用工具．直接向网络数据库服务器提交查询，将检索到的结果缓存或复制到嵌入式数据库中，进行本地管理。这些前端工具可能进行一定的定制，后台数据库服务器也可能做一些修改。
4)法律和公共安全。移动用户的可移动性在案犯追捕中具有明显的优点。警务人员可在自己的移动设备的嵌入式数据库中保留一定的案犯信息。并随时检索疑犯信息。
5)零售业和分销行业应用。手工操作或固定的POS销售．已经发展为无线网络中基于嵌入式数据库的移动电子存单管理和无线POS系统。另外。支持无线Modem的移动自动售货机可以支持信用卡支付，以无线通信方式实时进行注册、验证，完成交易处理。
6)运输业。使用移动计算技术可以降低送货和装货的成本，通过GIS实现远程监控和规划。运输工具上安装订制的微型计算机，可以接人所在地区的服务器，并在计算机中保存交通信息数据库来指导司机的决定。
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本文标题：嵌入式移动数据库的研究与应用
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