物聯網環境下的數據庫技術研究

趙思佳，尹 婷

（湖南環境生物職業技術學院，湖南 衡陽 421005）

物聯網是將互聯網與現實生活中的真實事物運用物理設備進行有效連接，實現信息互相交換的互聯互通的網絡。物聯網技術已經介入人們的社會生活，并將在未來社會的發展中起到決定性的作用。數據庫技術是對數據進行收集、儲存、加工、管理以及應用的基本理論和實現方法。數據庫的分析結果可以給各企業提供精準的決策信息，對其發展起到了良好的促進作用。

1 物聯網與數據庫技術之間的聯系

物聯網數據主要來源于人們日常生活中的真實事物。隨著感測設備和網絡技術的快速發展，物聯網的發展逐漸超越互聯網。傳統互聯網的核心是人，人的參與促進了如電子郵件、網絡聊天等互聯網技術的發展。物聯網則不同于互聯網，其能夠為社會提供更多便利，能促使社會更好地發展。簡而言之，物聯網是將人們生活中的真實事物通過物聯技術進行連接。首先，物聯網是基于計算機信息網絡的虛擬網絡，擴展到現實世界，實現網絡與對象的有效接觸。物聯網就是根據計算機信息網絡，以虛擬網絡為基礎，不斷擴展到現實世界之中，實現物體與網絡的有效聯系。其次，物聯網普遍性較強，物體間的信息可通過網絡實現有效交換。將現實世界中的真實事物用符號表示轉換成信息世界中的數據描述。數據描述是基于用戶的基本需求，運用數據科學地表現出物體的屬性和狀態。物聯網可讓人們找到自己生活中需要的所有東西，甚至包括自己身體的健康數據。大數據時代之下，物聯網數據庫技術正顯示出巨大的商業價值[1]。

2 物聯網環境下數據庫技術特點

1）數據的非結構化。物聯網環境下，數據庫技術的應用發生了巨大的轉變，人們可以充分利用網絡，以信號進行信息的有效傳播。這種數據庫應用技術可以有效節省系統運行時間，數據傳輸不受距離限制，應用效果更好。數據使用過程中，要確保數據源的正確性，保障數據庫的穩定性，在不影響功能之間連接的同時，物聯網環境還需保障軟件更新的高效性，對與之相關的問題能及時預防和控制。數據的非結構化是物聯網快速發展的特性，在非結構化數據庫技術中，為提高數據的利用效率，有必要從多角度、多層次分析數據庫技術，使其能快速實現非結構化與結構化的轉換，進而提升物聯網數據庫的安全性。

2）數據更新迅速。物聯網數據具有實時性、動態變化性、海量性、異構性等特點。通過物聯網可以實現多個數據庫的有效聯系，進而有效使用和共享信息資源。在物聯網環境下，數據庫中的實時信息可以得到及時更新或調整。具體事物的真實信息可以通過網絡傳輸實現實時共享和交換，在提高數據利用效率的同時，也將數據傳輸的距離影響控制到最小，更加方便人們的生產生活。

3）數據量龐大。物聯網環境下，隨著信息量的增加，在進行信息共享的同時，信息的訪問通道也隨之增加。網絡環境風險會嚴重影響數據庫的使用，為了實現更好的數據庫控制效果，可以通過網絡環境測試檢查其可靠性，以便及時發現并采取相關措施進行解決，最大程度上減小其影響，進而有效提高數據庫運行的穩定性。在物聯網環境下，要盡量使物聯網信息的傳遞和獲取效率迅捷，同時，數據庫壓縮技術也被廣泛使用，通過使用網絡中的非封閉式存儲空間，可提高實時數據的儲存量，滿足數據庫存儲要求，大大提高最終安全管理效果[2]。

3 數據庫檢索

1）信息內容檢索。在物聯網環境下，有效檢索數據庫內的信息可使得數據的利用效果有效提升。內容檢索是數據和信息的可靠性解析，需要重復檢測數據庫的運行狀態，只有通過這種方法，才能找到現有問題，并采取相關技術進行防控。

2）使用信息檢索功能。為了獲得更好的數據分析效果，采取恰當的方法可以解決當前系統運用和使用過程中存在的問題。特別是在軟件功能的設計中，應利用網絡環境進行更有效的信息檢索，實現功能的相互結合，進而保證軟件運用過程中的數據庫穩定。數據庫是軟件功能實現的中心部分，其信息的準確性直接關乎最終功能的實現效果。為了優化數據庫的運行模式，可以優先獲取設施信息，并觀察信息的運用狀況，確定是否能為軟件運行提供足量的信息條件，進而在不受網絡安全影響的情況下實現其所有功能。

4 數據庫技術的應用

1）分布式文件系統技術。在多臺計算機上設置分布式文件系統實現文件的合理儲存，可以在計算機節點中儲存相應的系統文件，使多個計算機節點有效結合，以形成計算機集群，實現分布式文件系統的有效運用。實際工作中，人們通常采用 “客戶端/服務器”模式。在這個過程中，必須充分考慮系統的可靠性，合理分析系統的性能，并加強使用尖端技術。從物聯網環境下數據庫的發展來看，HDFS是分布式文件系統的主要內容。HDFS不僅能夠有效保存冗余數據，而且能確保數據更加可靠安全，并能很大程度提高數據傳輸速度。此外，HDFS還具有讀寫大規模數據集和提升交叉平臺兼容性等優點[3]。大部分事物都具有兩面性，HDFS也不例外，其也具有一些缺點，比如HDFS不適用于低延遲數據訪問，而且小文件存儲量少，無法在短時間內進行更改，這樣會不利于后續工作的開展。

2）分布式數據庫技術。分布式數據庫技術在物聯網環境下主要是指分布式數據庫HBase，該數據庫具有一定的可伸縮性，且其中的數據比較可靠，總體性能較強。一般來說，HBase主要用于存儲非結構化數據。HBase能夠支持各種類型的接口對其進行訪問，在選擇特定的訪問窗體時，需要結合應用程序的實際情況，才能有效發揮出其優勢。與傳統數據庫相比，HBase的數據模型相對來說較為簡單，在對數據進行儲存過程中，為最大限度地確保數據的安全性，可以將其變換成未說明的字符串，用戶可以應用各種形式的程序，將數據轉換成與之對應的字符串，并保存在HBase中。此外，HBase可以為數據維護、數據索引和數據可擴展性提供良好的基礎，但HBase不支持事務等的限制。因此物聯網環境下的數據庫技術應用過程應科學合理應用分布式數據庫技術，避免產生不利影響。

3）云數據庫技術。物聯網環境下，云數據庫技術可以實現工作的虛擬化，大大提高了數據庫本身的信息存儲容量，最大限度地避免了重復配置。云數據庫技術虛擬化功能強大，能更好地進行軟件和硬件升級。在整個云數據庫技術中，云數據庫可以給不同的數據庫提供更多高品質的服務，用戶不需要近距離接觸就可以直接享受云數據的便利性。在特定的使用環境下，用戶不需要知道太多的事情，而且不需要過多了解物理實現細節就可以為用戶提供更多的便利。同時，用戶可以根據自己的需要有條件地存儲對應的數據信息。在存儲設備中，可以使用不同的網絡平臺，不僅可以在短時間內存儲數據信息，還可以在特定范圍內確保數據信息的可靠性和精準度。使用云數據庫存儲數據信息時，可以使用檢索功能檢索所需的數據信息[4]，為用戶保留更多的時間和空間。此外，云數據庫技術具有便于使用和高性能特點，在使用過程中可為用戶提供很多便利，可大大提高工作質量和效率。

4）NoSQL數據庫技術。在物聯網環境下，NoSQL技術是數據庫較為重要的一項技術。由于NoSQL技術沒有相對固定的表結構，因此通常不進行連續操作。在實際使用中，不遵從交易的一致性特點，與以往的數據庫技術進行比較，NoSQL數據庫技術不僅具有較強的靈活性，而且具有令人滿意的可擴展性。NoSQL還可以對各種數據進行科學有效地分析，使數據得到充分利用。但是，根據現階段NoSQL數據庫技術的應用情況來判斷，其也有很多缺點。例如，應用范圍相對窄，成熟度遠遠不足，在實際應用程序中還存在較高的風險，不能對業務進行良好的適配等[5]。NoSQL數據庫技術包含著HadoopDB，BigTable等眾多有差異的數據庫技術，不同的數據庫技術有不同的特性，在數據庫的應用過程中，應該充分結合實際情況，促使數據庫工作很好地開展，進而充分發揮出不同數據庫的價值。

5 結束語

綜上所述，數據庫技術在物聯網和社會發展中起著重要的作用。所以，物聯網環境下需要正確把握物聯網數據特點，明確各類數據庫的技術優勢，以滿足人們對物聯網數據庫不同信息的需求。同時，為保證信息的安全可靠，要及時消除隱患，提高數據利用效果，為科學地發展物聯網數據庫處理技術打下堅實基礎。