嵌入式移动技术在水利行业中的应用

阿那古·亚铺，吐拉洪·乌麦尔

(新疆水利厅喀什噶尔河流域管理处，新疆 喀什844000)

这些年来，由于高速网和移动通讯网络的普及，移动计算这种形式受到了人们的欢迎。相对于原来的网络登录方式，这种新的形式可以不受时间和地区的局限，人们可以随时寻找自己需要的相关资料。数据库的使用是建立在计算机发明和互联网普及的基础之上的，因此，它的存在和发展都和网络的普及脱离不了关系。移动计算是一种新型的计算方式，它的功能是实现电脑和另外一些设施之间的资料传输，提升资料传输的效率和便利性［1］。移动数据库可以称之为一个移动计算形式的管理体系，这对于移动计算来说是一个比较先进的技术，其应用环境的适用性非常强，因此，可以满足网络资料传输的要求。有鉴于此，移动数据库将为我国资料传输和移动计算方式的发展提供坚实的基础。

1 嵌入式移动数据库的基本特征

1.1 具有可调节性

嵌入式移动数据库在应用过程中面对各种复杂情况，而且操作平台与数据的规模也都存在差异，若同时满足各类应用条件，就要具有可伸缩性，即依照应用条件来确定数据库应具有哪些功能。与大型企业所设置的数据库相比，嵌入式移动数据库通常都较小，因此难以满足企业的需求，为解决这个问题，移动数据库可对企业数据库做出精简，将部分可有可无的非核心程序删除，使空间得到有效利用;与此同时，对数据记录和数据表等数据结构规模大小做出限制来，以释放出更多可利用磁盘空间。

1.2 自动化管理

嵌入式移动数据库的特点是具有移动性，可以在可移动环境中应用，而技术人员却难以对数据库随时进行管理，所以在数据库未被使用之前要保证其能够运行顺畅，做到这一点就要求系统具有保证数据库正常运行的自主调试功能。

1.3 操作前后的一致性

位于前端的嵌入式移动数据库必须与位于后端的大型服务器进行数据传递与即时通信，以保证操作具有一致性。数据库要保证同时可以在嵌入式操作系统与手持装置上进行运行，这即是嵌入式数据库具有的可移植性。

1.4 嵌入式移动数据库的结构

传统计算系统要求网络具有固定连接性，而移动计算系统具有的移动性与断接性决定了它不要求网络处于固定连接状态，这使得移动计算系统具有的可靠性较弱，移动设备也因此存在局限性，移动数据库可嵌入手机和掌上电脑等移动式设备，嵌入式数据库在应用过程中，第一级就是嵌入式，如图1所示。

图1 嵌入式应用基本架构

在这样的结构中，其数据库体系和操作体系可以整合为一个整体，这就为相关的研发人员树立了整理本地数据的样板，有多种相关样式和途径可以选择。对于数据库的管理，我们可以把服务器作为一个大的数据库体系，体系内的有关节点都是有一定位置的。不同的服务器之间可以通过高速互联网进行连接，这样每一个服务器上就可以配备整体的数据库副本，这就形成了分布式数据库体系，对于那些不固定的节点，它们可以随时对相关事务做出一定整理并且实现节点和重点之间的资料传输［2］。因为这些不固定的节点处在高速网络中，同时保持数据一致，因此，服务器和不固定节点可以同时在一个机器上进行工作。对于客户机来说，不固定的客户机和原有的电脑比较起来，可以保持更多的资料，而且在不同的无线网络上都可以保存数据库的副本，之后就可以依靠不固定的数据库对相关资料做出一定的整理。

2 嵌入式移动数据库在水利行业应用分析

2.1 应用状况

从整个行业来说，在进行水清测量、闸站及大坝的相关数据记录与检索时主要是利用分布式数据库来完成的，这就要求要有固定的计算机与网络，而移动场地则不具备这样的条件，因此就很难实现及时掌控数据的变化状况。但如果应用例如PDA这种的移动终端设施，其中包含嵌入式操作系统，可用来检索移动数据库，与另外移动设备相配合，现场使用者可经移动终端，通过嵌入式数据库向网络数据库所在的服务器付出查询指令，经缓存或经复制可将查询到的数据存储至移动数据库当中，从而实现在现场实施管理。针对所用前端工具，可按具体需求进行相应制作，也可对后台数据库所在服务器做局部修改。若用户在某个场地或在几个场地之内进行移动，做到保持同基地的服务器不间接联系。如GIS就是在获得指定地点的地图数据后指导工作的，在水利工程中能够使用该类系统。审计人员、检查人员和监督人员也可利用移动用户终端进行审计、检查和监督工作，要求移动终端要与被检查对象的信息数据库实现相连，必需时可做出更新，同时，也对被检查对象相应的嵌入式数据库进行更新。保持信息畅通是防汛中的一项关键环节，现场信息及时得到传递，可使防汛指挥人员全面和准确了解险情，从而提高防汛指挥决策效率及减灾效果。

2.2 具体实施

建立综合自动化系统基础平台，通过网络及移动无线通信技术，并配合使用C/S、B/S体系结构，对发生的汛情，自动采集现场图像，收集现场信息，并将其自动保存、传送。该系统的总体部署可设置于分中心的采集系统、中心的监控系统，以及系统的中心站、远程终端。水情测报、闸门自动监控、大坝安全监测以及视屏监视等系统构成的前端系统，可对数据与图像进行收集、分析与传送。它采用集成嵌入式系统，使用先进的数字与图像处理技术，有着专用的软件来进行网络通信，通过网络底层通信技术，并采用专用的高效通信协议实现和服务器端的联系，前端系统需要同时和后台服务器系统和嵌入式数据库同时使用才能有效。它构成了全部系统的核心，服务器系统可相应划分成核心通信层部分、应用服务层部分和数据支持层部分这三部分。终端分为固定和移动两种，前者通过计算机网络从嵌入式数据库来得到相关信息，而后者则通过PDA等移动终端来获取，对于嵌入式移动数据库中的相关信息、图片等，管理员可以进行相关的删除、增减、使用权限管理等。移动终端不仅可以通过PDA对数据库访问，浏览最新信息，还可以处理各种数据。在移动数据库中，可以设置预警，并进行自动化设置，当数据库自动达到报警点时，相关信息就会通过综合自动化平台传送给各个终端并进行预警信息的发布，以确保防汛救灾所需数据的及时性与完整性，使防汛救灾指挥人员快速掌握现场情况做出恰当决策。

2.3 采用嵌入式系统及数据库的特点

(1)移动性。处于后方的防汛救灾决策者通过PDA可接收到前方实时信息，设备小巧易于携带，而且具有操作方便的特点。

(2)及时性。无需做任何处理，所使用的自动化信息采集系统，可以自动进行各种高清数据、图片的处理、传送、保持等。

(3)集成性与扩展性。将嵌入式移动数据库做扩展之后，将可与另外信息系统配合使用，如集成通信系统、水情测报系统、大坝安全监测系统等现有或即将建设的各信息管理子系统，以满足防汛救灾的指挥调度所需。

(4)适用性。与微波及卫星通信设备等无线传输通信工具相比，基于嵌入式移动数据库系统的通信技术，可以大大降低成本，而且可以实现远程信息的及时传送和处理，有着良好的效果。

(5)可信任性。在使用服务器系统技术后，可以实现断线重连和断点续传，通信更加通畅和稳定。

3 嵌入式移动数据库应用应注意的问题

(1)数据保持统一。为使用户能进行数据库操作，同意针对本地所缓存数据副本做出相应操作，在网络重新连接之后，再同数据库服务器和终端进行数据传送以及数据处理，并在做冲突检测和协调之后做数据恢复处理，以使保持数据具有一致性［3］。

(2)事物处理及时。采用移动式方式进行事务处理需要解决的相关问题，在移动环境中出现频繁的和可预见的断线情况下怎样进行事务处理。为确保事务处理顺利地完成，就要设计出下列新型事务处理策略与算法:①按照操作时间长与短确定哪些事务需进行迁移，相对时间较长的迁移到服务器进行处理，以确保网络畅通;②根据数据量大小，明确是上载还是下载，之后再上载;③处理时，根据网络断线来选择服务器的发现机制或声明机制;④进行及时的数据更新，如位置信息等。

4 结语

嵌入式移动数据库技术表现出的大量优秀特征，和信息技术发展密不可分，该技术和其他信息技术一样具有广阔的发展前景。与GPS技术配合使用，可应用于水利、智能交通、消防行业，同时，在零售、制造以及医疗卫生等行业也具有广阔应用空间。在移动计算技术、移动数据库技术和无线数据通信技术以及相关的技术迅速发展和普及的情况下，本文所研讨的嵌入式移动数据库将发挥了更大作用，创造出更大经济和社会价值。

［1］王莹.嵌入式移动数据库技术［J］.硅谷.2010(12)

［2］代立.关于嵌入式移动数据库系统的思考［J］.硅谷.2011(04)

［3］高婷.嵌入式移动数据库研究［J］.硅谷.2011(20)