嵌入式数据库处处留芳香

嵌入式移动数据库技术目前已经从研究领域向更广泛的应用领域发展，随着移动通信技术的进步和人们对移动数据处理和管理需求的不断提高，与各种智能设备紧密结合的嵌入式移动数据库技术已经得到了学术界、工业界、军事领域、民用部门等各方面的重视。人们将发现，不久的将来嵌入式移动数据库将无处不在。人们希望随时随地存取任意数据信息的愿望终将成为现实。

　　由于计算环境的变化，嵌入式移动数据库极为引人注目的特征就是：无处不在。


　　应用现状


　　从计算机技术及其应用发展的历史来看，计算机技术，尤其是数据库技术发展的原动力主要来自两个方面，即：不断发展扩大的应用需求和其它支撑技术的发展。嵌入式移动数据库领域的研究在继续深入发展的同时，也已经进入了实用化和产品化的阶段。

　　纵观目前国际、国内嵌入式数据库的应用情况，嵌入式数据库或移动式数据库的应用处于一个“百花齐放、百家争鸣”的状态。也就是说，目前基于嵌入式数据库应用的市场需求已经进入加速发展的阶段。但应用需求多种多样，计算平台也是各有特色，还没有任何一家厂商能够做到一统天下，整个市场的需求空间仍然很大。


　　两种应用


　　基于嵌入式移动数据库的应用可划分为水平应用和垂直应用。所谓水平应用，是指应用方案能够用于多种不同行业，只需要极少的定制工作；而垂直应用则针对特定行业的应用，数据处理具有独特性。

　　（一）水平应用

　　这类应用可用于不同的领域，应用核心不需要修改，只需对应用的前端或后端进行适当的定制。

　　1.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作一些修改。

　　2.场地内或场地间的移动应用

　　应用中的移动用户在某个或某几个场地内移动，同时保持与基地服务器的联系，这种典型应用有存货清单和制造公司的车间管理等。

　　3.基于GPS和GLS的应用

　　这类应用通过地球同步通讯卫星（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、环境信息以及其它的辅助资料可以保留在嵌入式数据库中。例如GIS系统（Geographic Information System）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。

　　4.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。例如：出租车检查、财务审计、施工监督、车辆保险协调等。

　　上面所列举的应用都具有较大的通用性，每一类都可以向不同的行业扩展。

　　（二）垂直应用

　　与水平应用相比，垂直型应用具有明显的行业特殊性，不同领域的应用之间差别较大，结果表示和服务器数据库的管理也有很大不同。主要涉及保险、银行业、航班信息、政府部门等具体的行业领域。

　　1.金融行业的应用

　　主要涉及保险业、银行业、股票交易等。如保险业业务员将客户在多个账户中的信息进行汇总，并在必要时给出某种形式的报告。基于掌上电脑或其它移动设备上的嵌入式数据库所建立的移动应用能够很好地满足应用的需求。

　　2.零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，以无线通讯方式实时进行注册、验证，完成交易处理。

　　3.卫生保健应用

　　这类应用包括远程会诊、紧急医疗服务、现场医疗数据收集等。医生通过无线网络，可以在任何地方提取病人病历，研究疾病，制定处方。

　　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。警务人员的移动设备的嵌入式数据库中保留一定的案犯信息，可以随时检索疑犯信息。

　　5.运输业

　　使用移动计算技术可以降低送货/装货的成本，通过GIS实现远程监控和规划。运输工具上安装定制的微型计算机，可以接入所在地区的服务器，并在计算机中保存交通信息数据库，来指导司机的决定。

　　此外，还有其它一些专门的移动应用，如航空、铁路、服务等行业，它们都要求提供方便、快捷的服务。而自动交通税收、自动仪表信息收集和电子地图等应用更具有明显的行业特殊性。


　　基本架构


　　在基于嵌入式数据库的应用解决方案中，嵌入式应用是直接使用嵌入式数据库的第一级应用。在目前各种应用解决方案中，基本上都采用了如图1所示的体系结构。

   
　　图1 嵌入式应用基本架构

　　在这个嵌入式架构中，嵌入式数据库系统能够和嵌入式操作系统有机地结合在一起，为应用开发人员提供有效的本地数据管理手段，同时提供各种定制条件和方法。

　　目前，各种嵌入式数据库系统提供应用定制的方法主要有编译法和解释法两种。前者是将应用所使用的数据管理操作固定在应用中，在应用生成后，如果需要调整操作，参数也要重新生成。而解释法则将数据操作的解释器集成在应用中，生成后的应用对新的操作也能够起作用。无论哪种方式，嵌入式数据库系统都要努力降低自己的资源消耗，提高处理效率。


　　展望未来


　　嵌入式移动数据库将随着各种移动设备、智能计算设备、嵌入式设备的发展而迅速发展。随着设备上的嵌入式应用对数据管理的要求不断提高，嵌入式数据库技术的地位也日显重要，它将在在各个应用领域中扮演越来越重要的角色。

　　我们可以想象一下2008年北京奥运会的情景：

　　游客在奥运期间同时游览北京，他（或她）可以在观光之前规划自己的旅行路线，并将线路上的景点的信息以熟悉的语言下载到他的智能导游设备的嵌入式数据库中。在不同的景点，他都可以得到一定的导游信息。同时导游服务系统也能够根据游客的情况变化和游客的具体要求，提供最新资料。

　　要实现这种灵活方便的导游服务系统，需要在理论研究和实现上做许多工作，包括嵌入式移动数据库及其同步服务器技术的提高。

　　此外，在未来的军事、航空、国土资源管理、移动医疗等领域嵌入式数据库系统将占据一定的主导作用。笔者认为，随着移动计算、普遍化计算向现实生活的迈进，各种嵌入设备或移动设备将成为人民生活中不可或缺的一部分，那时的嵌入式数据库技术将使得数据库成为无处不在的数据库。