嵌入式移動數據庫及其在水利水文行業中的應用

毛永清

引言：嵌入式移動數據庫技術在現代移動計算中的應用非常的廣泛，而且起到了非常重要的作用。本文主要對嵌入式移動數據庫結構體系及主要技術進行分析，并在此基礎上就其在水利水文行業中的應用談一下自己的觀點和認識，以供參考。

所謂嵌入式系統，即集控制、監視以及機器和車間運行于一體的設備系統，其主要是以應用實踐為中心，基于現代計算機技術，具有軟硬件可裁剪功能，可應用領域非常的廣泛。對于嵌入式移動數據庫系統而言，其結構體系如下圖所示。

對于傳統計算系統而言，其對網絡系統連接的固定性要求非常的高，然移動計算系統具有較強的移動性、斷接性，不要求網絡系統一直處于連接狀態。

（圖一：嵌入式移動數據庫系統結構示意圖）

一、嵌入式移動數據庫核心技術分析

對于嵌入式移動數據庫而言，其涉及的相關技術和理論含蓋了很多領域，比如計算機通信、水文水利等領域，其核心技術主要表現在以下幾個方面：

（一）數據復制、緩存

對于數據復制協議而言，其主要包括嚴格一致、弱一致兩種協議類型。其中，嚴格一致協議必須在任何情況下所有數據庫復制均一致；弱一致協議允許每一個復制間可以暫時不一致，但該種不一致可保持在一定界限范圍內，即具有一定的收斂性。針對嵌入式移動數據庫系統計算特點，數據復制、緩存技術具有一定的代表性：J．Gray的兩級復制機制、CODA系統和緩存失效報告廣播技術。

（二）數據廣播技術

對于數據廣播技術而言，其主要是在移動計算條件下，利用服務器、客戶機之間的通信不對稱性，采取周期性廣播模式向客戶機發送相關的數據信息。這一技術的主要優勢在于廣播開銷不依賴移動用戶數量，基于數據廣播在很大程度上可以有效解決移動數據庫斷接問題。數據廣播主要包括服務器、客戶機，其中服務器考慮組織廣播數據，調度數據廣播；對于移動節點而言，其主要考慮怎樣應用本地緩存來有效減少查詢時間。

（三）事務處理技術

對于事務處理技術而言，其作為數據庫管理系統的基本功能，維護數據信息的一致性，可以支持多用戶同時訪問，從而使用戶更加快捷、可靠地查詢數據庫。通常情況下，用戶訪問數據庫系統主要是通過事務處理功能來完成。傳統數據庫模式下，事務處理一定要滿足原子性、隔離性以及一致性和永久性要求，即ACID。在移動計算環境條件下，傳統的數據庫系統事務處理技術難以有效滿足移動事務處理之要求，而現代移動事務處理技術又表現出以下幾個方面的特點，即長事性、移動性以及異構性和易錯性。

二、嵌入式移動數據庫在水利水文行業中的應用實踐

隨著現代技術水平的不斷提高，移動設備、無線通信服務網不斷普及，在當前條件下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。比如，在應急防汛系統中，減災防汛的主要技術是信息暢通，信息能否得意及時的傳遞，這在很大程度上關系著防汛指揮險情是否全面、是否準確，而且還關系著指揮決策質量與防汛減災成果。實踐中可以看到，防汛通信系統中的語音、固定Web查詢功能，反映出目前場景圖像以及數據技術的缺乏。應急通信手段單一，現場真實、形象的圖像和數據信息不能及時上傳指揮機構和領導者，影響到后方指揮機關處理險情的工作效率。實踐中，為有效解決這一問題，進一步豐富和優化其在水利水文、防汛救災中的通信手段，可將視頻錄像以及水情測報實時數據呈現出來，通過計算機網絡自動發送至指揮機關，從而通過移動終端設備觀看現場實時圖像信息、分析實時數據信息，這樣可以更加準確、直觀地把握好現場情況，提升遠程指揮水平和調度效率。

嵌入式移動數據庫在水利水文行業應用過程中，以綜合自動化為平臺，基于CDMA通信技術、Internet技術手段，采用C／S以及B／S結構，從而實現汛情圖像、工情信息數據的自動化采集和存貯，最終實現傳輸、接收等功能。對于系統結構的總體部署而言，其主要包括三個基本層次，即分中心采集監控系統、中心站以及遠程終端。對于前端而言，其主要構成部分包括水情測報、大壩安監以及閘門自動監控和視屏監視，可應用在數據信息、圖像信息的采集、傳輸和處理。計算機前端系統采用的是現代網絡底層通信技術，應用專門的高效通信協議、服務器端通信，其主要將嵌入式系統、網絡通信技術以及數字圖像處理技術融為一體，與服務器系統、嵌入式數據庫有機結合、協作應用。在該系統中，服務器系統是核心，包括核心通信層、數據支持層以及應用服務層，具體又分為管控、局端、數據庫、應用以及Web和文件等功能模塊。對于終端而言，包括移動、固定兩種終端，其中固定終端主要是基于聯網計算機對嵌入式數據庫中的數據、圖像進行獲取；移動終端基于PDA技術設備的應用，對系統數據信息、圖像等進行訪問和查詢，管理員可以對嵌入式數據庫中的數據和設置及照片進行增刪、禁用啟用等。水利水文綜合自動化平臺，主要是基于嵌入式數據庫中的限值預警功能，將圖像、數據信息實時通過自動化平臺傳給終端，然后以廣播的形式將預警信息發布出來，從而確保防汛、救災時的數據傳輸完整性、實時性。

結語：總而言之，嵌入式移動數據庫有其自身的優勢，在現代水利水文行業得到了廣泛的應用，為我國水利水文建設事業的發展起到了有效的推動和促進作用。

參考文獻

[1]李東，曹忠升，馮玉才，等.移動數據庫技術研究綜述[J].計算機應用研究，2010(10).

[2]林高德，周書民.嵌入式移動數據庫的關鍵技術[J].現代計算機，2008(03).

[3]師勇.嵌入式移動數據庫關鍵技術分析與研究[J].制造業自動化，2012(03).

[4]菅國強.淺析嵌入式移動數據庫的應用[J].赤峰學院學報（自然科學版），2013（04）.