嵌入式移动数据库的与应用

嵌入式系统中数据库信息管理技术的应用雷志坤（广西机电职业技术学院，广西南宁530007）在我们的日常生活中，我们很容易发现嵌入式系统的存在，比如汽车、手机、数字电视、空调、医疗器械、录像机、微波炉甚至是手表等。

而嵌入式数据库作为支持嵌入式系统中后台数据库系统的主要技术，在很多的方面都得到了广泛的应用。

尤其是近几年随着指纹识别嵌入式系统的发展，我们对嵌入式系统的数据库研究和应用也有了更进一步的拓展，将嵌入式数据库创造性地运用到指纹识别数据库系统中，能够有效提高其数据库的整体处理能力，还能对提升其嵌入式硬件的功能有很重要的作用。

1指纹识别系统近几年来，指纹识别技术在门禁、安防和金融等方面都有广泛的应用，我们有必要对指纹识别系统进行深入探究，指纹识别系统的主要工作部件包括数字信号处理器和指纹传感器。

数字信号处理器的作用是能够实时将指纹的识别信息转化成数字信息，并进行核算。

指纹传感器用于为系统采集指纹图像，而除此外，指纹识别系统中还有相对强大的数据库和通信能力。

数据库的作用是对数字信号处理器转换的数据进行存储、整理、检索和比对等。

虽然当前的数据库主要应用在基于C/S 结构的关系型数据库系统中，比如像My SQL这类，但是由于系统软硬件资源的限制，这类数据库产品中的数据就显得格外的拥挤，甚至会影响系统正常工作，这类数据库系统并不能够满足嵌入式系统的要求。

为了省去安装庞大复杂的数据库服务器的麻烦，我们可以生成一个简单的发生于磁盘文件的数据库系统，这样的方式使数据库应用程序极大地得到了简化。

在此系统中，嵌入式数据库的优势变得尤其明显了。

嵌入式数据库通常是在嵌入式操系统中附带的，其不能自行独立的运行，而是由程序直接控制的应用程序的编程接口来完成对数据的储存、管理和输出的工作。

指纹嵌入式数据库也归属于基本的数据库，具有相同的本质：是一种程序驱动式，而一般的数据库产品只是能够响应引擎的操作，相比较来说，嵌入式数据库的一个重要优点是其体积很小，非常省空间，这在移动设备中的应用就显得极有竞争力。

嵌入式移动数据库探秘(安阳工学院，河南安阳455000)摘要：目前，随着移动技术的进展及智能移动终端的普及，人们对移动数据库实时处理和治理要求不断提高。

嵌入式移动数据库越来越体现其优越性，嵌入式移动数据库技术已经成为一个十分活跃的研究领域，并引起了越来越广泛的关注。

本文阐述了嵌入式移动数据库的概念，应用环境的特点，及其目标的实现。

并探讨了嵌入式移动数据库的几种关键技术。

XX：100-3044(20XX)01―10031―011 引言社会进入信息时代，人们的生活方式也发生了巨大的变化，现代科技已经为人们的交流和沟通提供了方便的工具，时代要求人们随时随地访问信息并得到服务，实现无约束自由通信和共享资源的理想目标．这是一种更加灵活、复杂的分布计算环境，人们称之为移动计算(Mobile Computing)。

移动计算系统不同于传统分布计算系统，它是由同定结点和移动结点构成的分布计算系统，具有移动性，频繁断接性，XX络条件多样性、XX络通信的非对称性、系统的高伸缩性和低可靠性以及电源能力的有限性等特点。

这些特点使得传统的分布式数据库技术不能支持或是不能有效地支持移动计算环境。

因此，必须对已有的传统的分布式数据库加以改进，或者重新设计，形成一种能全面支持移动计算环境的数据库技术，即移动数据库(Mobile Dtbse)。

可以预见，在不久的将来移动数据库一定会在更多的领域中发挥不可替代的作用。

2 移动计算与嵌入式移动数据库的简介移动计算是一种新型的技术，它使得计算机或其他信息设备在没有与固定的物理连接设备相连的情况下能够传输数据。

移动计算的作用在于，将有用、准确、及时的信息与ZY信息系统相互作用．分担ZY信息系统的计算压力，使有用、准确、及时的信息能提供给在任何时间、任何地点需要它的任何用户。

所谓移动数据库是指支持移动计算环境的分布式数据库。

由于移动数据库系统通常应用在诸如掌上电脑、PD、车载设备、移动电话等嵌入式设备中，因此，它又被称为嵌入式移动数据库系统。

1332006年第10期下学术理论现代企业教育M OD ER N EN TERPR I SE ED U C ATI O N 现代企业教育一引言近年来通讯技术和硬件技术的发展呈加速趋势相应的软件技术也有较大的飞跃为移动计算技术的发展提供了可靠的技术保障在无线通讯技术领域模拟及数字蜂窝通讯系统无线局域网无线广域网红外技术卫星通信等技术都获得了巨大的发展硬件技术的发展使得同嵌入式软件和移动计算技术相关的各种硬件设备的处理能力及存储容量每18个月就翻一番在软件方面各种支持移动计算的操作系统数据库系统通讯软件系统和中间件得到了不断地完善和发展正是在上述两种因素的交互作用下移动计算技术已经在许多领域中获得了巨大的成功二移动计算环境与基于固定网络的传统分布式计算环境相比移动计算环境具有以下一些主要特点1.移动性这是移动环境下最突出的特征计算平台的移动性导致系统访问布局的变化和资源的移动性而移动也致使网络条件多变设备断接2.移动设备资源有限性尽管移动主机在软硬件处理能力上有了很大的发展但与固定设备相比它们总是资源相对有限3.移动设备的频繁断接性移动主机在移动过程中由于受使用方式电源无线通信费用网络条件多样等因素的限制一般不采用一直保持联网状态的工作方式而是主动或被动的间隙性入网4.网络通讯的非对称性由于物理通信媒介的限制一般的无线网络通信都是非对称的于是下行链路服务器->移动主机的通信带宽与代价和上行链路移动主机->服务器相差很大5.低可靠性无线网络与固定网络相比可靠性较低更容易受到干扰而出现网络故障三嵌入式移动数据库的系统模型由于移动数据库系统的终端设备通常不是传统的台式计算机而是诸如掌上电脑PD A车载设备智能手机等嵌入式设备因此它又被称为嵌入式移动数据库系统图1所示的是一个典型的嵌入式移动数据库系统模型图1嵌入式移动数据库系统模型图1中系统由三类节点组成中心数据库服务器C D BSVR 一般为固定结点嵌入式移动数据库技术龚小兵况少平湖北交通职业技术学院湖北武汉430079摘要为了满足在移动计算环境中对数据存取的需求产生了移动数据库由于移动设备的资源限制嵌入式移动数据库一般和应用系统集成在一起作为整个应用系统的前端而存在而它所管理的数据集可能是后端服务器中数据集的子集或子集的副本在移动环境下如何进行数据管理是实现移动数据库的关键嵌入式移动数据库系统必须完善解决数据分发数据一致性位置相关查询用户界面等几个关键问题中的技术关键词嵌入式移动数据库每个服务器维护一个本地数据库服务器可以是彼此独立的也可以由可靠的高速互联网络连接在一起构成一个传统意义上的分布式数据库系统服务器可以处理客户的联机请求并可以保存所有请求的历史记录同步服务器Sync Ser ver /M SS 对应于移动计算环境模型中的M S S M SS 也位于高速网络中并具有无线联网能力用于支持一个无线网络单元(ce l l )内的通信中心数据库服务器与M SS 可以是同一台机器作为三级复制模式的中间层同步服务器的作用是进行分布式事务处理控制移动数据库EM DB 和中心数据库CDB 之间的数据交换同步服务器负责接收来自移动终端的操作请求并提交给中心数据库服务器然后将执行结果再传送给移动终端对中心数据库服务器来说它的客户端就是同步服务器它看不到移动终端因此同步服务器的引入屏蔽了中心数据库系统的异构性移动主机M H/M C M H 的处理能力与存储能力相对于服务器来说非常有限且具有移动性(即可以出现在任意一个无线网络单元中)M H 有嵌入式移动数据库EM DB 系统支持并具有嵌入式数据库系统的事务管理功能移动终端上保存中心数据库的一部分副本并通过EM D B 对本地数据进行管理移动计算设备是单用户它们通过同步服务器访问中心数据库因此中心数据库系统的异构性对它们是透明的四嵌入式移动数据库的特点嵌入式移动数据库系统的固定网络部分实际上就是一个分布式数据库系统而移动部分的加入使得分布式数据库系统中主机位置固定的假设条件不再成立从而能够支持设备的移动性但对于涉及移动性的部分则需要改进原有的一些技术甚至需要提出一些新的解决方案表1列出了嵌入式移动数据库和传统分布式数据库之间的一些主要区别表1嵌入式移动数据库和分布式数据库的主要区别五嵌入式移动库应解决的问题和关键技术Fixed Net workMbp s to Gbp sCD BS V R Sync Server Sync S erver Wireless ce llMHMHWireless c ellMHM H M o bi l e Hos t (移动主机Syn c Serv er 同步服务器以M S S 为基础CD BS V R 中心数据库服务器CD B Cent r al Dat a bas e (中心库)EM DB Em be ded M obi l e D at ab ase (嵌入式移动库在M H 上CDBSVR CD B CD B C DBSVRCDBPart1.Part2.Part 3.E M DB1E M D B 2E M DB31需要能够描述结点移动性的新模型2事务的过区切换handoff 即如何处理结点在不同基站覆盖范围之间的移动所带来的问题1移动结点和网络的断接不能认为是系统的故障2移动性可能要求更多的日志记录3在过区切换时如何从短暂断接中恢复的技术1不同程度的一致性约束弱一致性或可变一致性2频繁的断接使移动设备的缓存刷新必须采用新技术1可以是位置相关的2要考虑不同的代价因素如网络带宽花费电源消耗等3由于结点的移动性查询结果可能需要返回到不同的位置4需要可适应性技术以适应例如网络条件的变化等涉及的数据库技术事务处理故障恢复数据复制查询处理嵌入式移动数据库和分布式数据库的差别134科技探讨现代企业教育M OD ER N EN TERPR I SE ED U C ATI O N由于移动设备的资源限制嵌入式移动数据库一般和应用系统集成在一起作为整个应用系统的前端而存在而它所管理的数据集可能是后端服务器中数据集的子集或子集的副本在移动环境下如何进行数据管理是实现移动数据库的关键嵌入式移动数据库系统必须完善解决数据分发数据一致性位置相关查询用户界面等几个关键问题中的技术1数据分发由于移动主机经常处于断接状态而且与服务器通信的网络带宽也很有限因此要实现大规模移动用户随时随地访问数据的目标是一个真正的挑战在这种移动计算环境下要用传统技术实现数据密集型应用是很困难的另一方面在一个无线网络单元内从服务器到移动主机的下行通信带宽一般要远大于从移动主机到服务器的上行通信带宽而且移动主机从服务器接收的开销也远小于发送开销于是可以利用这种网络的非对称性由数据库服务器把大多数用户频繁访问的数据即热点数据组织起来以周期性的广播形式提供给移动主机访问这种数据发布方式称为数据广播技术2数据一致性如何保证各个移动主机和服务器间的数据一致性问题非常重要它是协同工作和事务处理的基础解决这个问题可以从两个方面着手一是数据复制和同步另一个是移动事务处理1.数据复制和同步在移动数据库系统中移动设备经常处于和服务器断接的状态为了支持移动数据库在断接情况下对数据的操作引入了数据复制技术以便支持在本地数据副本上的事务操作当移动设备再次和服务器连接时需要进行两个方向上的数据同步即上载方向和下载方向上的同步2.移动事务处理事务处理是数据库管理系统的一个基本功能它主要用于维护数据的一致性支持多用户的并发访问使用户可以可靠地查询和更新数据库通常将移动客户机上发出的事务叫移动事务它属于分布事务该事务一部分在客户机上完成一部分在服务器上完成它具有移动性长事务易错性和异构性的特点移动事务处理技术在移动数据库研究中处于关键地位因此对移动事务处理模型的研究一直都是移动数据库研究领域的热点如何解决移动事务的移动性频繁断接性及对交互式事务的处理都是移动事务研究的重点3位置相关查询在传统的分布式数据库系统中一个重要的目标就是给用户提供位置透明性即对于用户来说不必关心主机的位置以及数据的物理分布情况而在移动数据库系统中基于位置的变化给用户提供位置相关的信息却是移动数据库系统中的一个重要应用如何有效地存储位置信息以及如何快速响应位置相关查询是这个方面研究的主要内容4用户界面及其它如何在小巧的便携式设备的屏幕上直观有效地和用户进行交互来接收用户输入数据和向用户展现结果数据也是移动数据库的一个重要研究方向除了前面介绍的问题之外移动数据库系统的研究还涉及到其他一些问题1)安全目前主要是对移动客户机M C 进行认证防止未注册的M C 欺骗性接入对无线路径加密以防第三方盗用对移动用户进行身份保护防止用户位置泄密或被跟踪2)省电查询优化即根据各种候选查询规划的耗电量选择最佳执行规划此时除了传统的事务吞吐率之外降低单个事务的耗电量也将成为移动数据库系统的设计原则之一总结为了满足在移动计算环境中对数据存取的需求产生了移动数据库对于移动事务处理及并发控制移动查询处理及优化移动复制技术移动数据库的数据分片以及故障恢复技术等都直接或间接地借鉴了嵌入式移动数据库系统的研究成果但由于嵌入式移动数据库系统的一些不同于传统分布式数据库系统的特征需要一些新的或者改进的技术来支持移动数据库因此嵌入式移动数据库将来的研究工作还会相当漫长参考文献[1]何新贵唐常杰李霖.特种数据库技术.北京科学出版社2000.137-81.[2]D ani el B ar bar a.M o bi l e C om put ing andD at ab ases-A Sur vey.I E E E T r ansa-cti ons onK no w l ed ge andD at a E n gi neer i n g,V O L .11,N O .1,January/Febr u ar y1999.[3]王彤王良.嵌入式移动数据库的综述及评价[J].计算机工程20012712155-157[4]任怡吴泉源贾焰等.事务处理技术研究综述.计算机研究与发展200542101779-1784锅炉系统的氧腐蚀是最常见较严重的腐蚀是锅炉发生事故造成经济损失的主要原因氧腐蚀导致的设备损坏引发的安全事故造成停产和增加检修时间所带来的损失是巨大的给水中的溶解氧通常是造成氧腐蚀的主要原因它可以在运行和停炉期间导致氧腐蚀本文就工业锅炉存在普遍且较为严重的氧腐蚀从理论上对其机理特征及影响因素和发生过程给予了阐述并提出了防止的对策一氧腐蚀的机理和特征从机理上讲腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类化学工业锅炉的氧腐蚀问题及对策李君喜济源市锅炉压力容器检验所河南济源454650摘要针对工业锅炉氧腐蚀现象本文从理论和实践两方面对氧腐蚀现象的机理和特征影响的主要因素及防止对策进行了论述关键词工业锅炉氧腐蚀对策腐蚀是金属与外部介质直接进行化学反应的腐蚀该腐蚀过程无电流产生而电化学腐蚀则是金属和外部介质发生了电化学反应该腐蚀过程伴有电流的产生对锅炉受压元件来说,水侧以电化学腐蚀为主,火侧(或烟气侧)以化学腐蚀为主氧腐蚀实际上是一种电化学腐蚀,其机理为:由于锅水是一种有极性的电解质,在水的极性分子的吸引下,钢材表面的一部分铁原子失去电子成为带正电荷的铁离子逐渐移入炉水而钢材上保留多余的电子带负电荷若铁离子不断进入锅水则使钢板(管)上逐渐出现坑洞便产生了腐蚀锅水中的溶解氧具有去极化作用会使这一过程加剧如O 2+2H 2O+4e 4O H -(在中性碱性介质中)O 2+4H++4e。