嵌入式移动数据库及其在水利水文行业中的应用

毛永清

引言：嵌入式移动数据库技术在现代移动计算中的应用非常的广泛，而且起到了非常重要的作用。本文主要对嵌入式移动数据库结构体系及主要技术进行分析，并在此基础上就其在水利水文行业中的应用谈一下自己的观点和认识，以供参考。

所谓嵌入式系统，即集控制、监视以及机器和车间运行于一体的设备系统，其主要是以应用实践为中心，基于现代计算机技术，具有软硬件可裁剪功能，可应用领域非常的广泛。对于嵌入式移动数据库系统而言，其结构体系如下图所示。

对于传统计算系统而言，其对网络系统连接的固定性要求非常的高，然移动计算系统具有较强的移动性、断接性，不要求网络系统一直处于连接状态。

（图一：嵌入式移动数据库系统结构示意图）

一、嵌入式移动数据库核心技术分析

对于嵌入式移动数据库而言，其涉及的相关技术和理论含盖了很多领域，比如计算机通信、水文水利等领域，其核心技术主要表现在以下几个方面：

（一）数据复制、缓存

对于数据复制协议而言，其主要包括严格一致、弱一致两种协议类型。其中，严格一致协议必须在任何情况下所有数据库复制均一致；弱一致协议允许每一个复制间可以暂时不一致，但该种不一致可保持在一定界限范围内，即具有一定的收敛性。针对嵌入式移动数据库系统计算特点，数据复制、缓存技术具有一定的代表性：J．Gray的两级复制机制、CODA系统和缓存失效报告广播技术。

（二）数据广播技术

对于数据广播技术而言，其主要是在移动计算条件下，利用服务器、客户机之间的通信不对称性，采取周期性广播模式向客户机发送相关的数据信息。这一技术的主要优势在于广播开销不依赖移动用户数量，基于数据广播在很大程度上可以有效解决移动数据库断接问题。数据广播主要包括服务器、客户机，其中服务器考虑组织广播数据，调度数据广播；对于移动节点而言，其主要考虑怎样应用本地缓存来有效减少查询时间。

（三）事务处理技术

对于事务处理技术而言，其作为数据库管理系统的基本功能，维护数据信息的一致性，可以支持多用户同时访问，从而使用户更加快捷、可靠地查询数据库。通常情况下，用户访问数据库系统主要是通过事务处理功能来完成。传统数据库模式下，事务处理一定要满足原子性、隔离性以及一致性和永久性要求，即ACID。在移动计算环境条件下，传统的数据库系统事务处理技术难以有效满足移动事务处理之要求，而现代移动事务处理技术又表现出以下几个方面的特点，即长事性、移动性以及异构性和易错性。

二、嵌入式移动数据库在水利水文行业中的应用实践

随着现代技术水平的不断提高，移动设备、无线通信服务网不断普及，在当前条件下嵌入式操作系统对移动数据库系统的需求为数据库技术开辟了新的发展空间。比如，在应急防汛系统中，减灾防汛的主要技术是信息畅通，信息能否得意及时的传递，这在很大程度上关系着防汛指挥险情是否全面、是否准确，而且还关系着指挥决策质量与防汛减灾成果。实践中可以看到，防汛通信系统中的语音、固定Web查询功能，反映出目前场景图像以及数据技术的缺乏。应急通信手段单一，现场真实、形象的图像和数据信息不能及时上传指挥机构和领导者，影响到后方指挥机关处理险情的工作效率。实践中，为有效解决这一问题，进一步丰富和优化其在水利水文、防汛救灾中的通信手段，可将视频录像以及水情测报实时数据呈现出来，通过计算机网络自动发送至指挥机关，从而通过移动终端设备观看现场实时图像信息、分析实时数据信息，这样可以更加准确、直观地把握好现场情况，提升远程指挥水平和调度效率。

嵌入式移动数据库在水利水文行业应用过程中，以综合自动化为平台，基于CDMA通信技术、Internet技术手段，采用C／S以及B／S结构，从而实现汛情图像、工情信息数据的自动化采集和存贮，最终实现传输、接收等功能。对于系统结构的总体部署而言，其主要包括三个基本层次，即分中心采集监控系统、中心站以及远程终端。对于前端而言，其主要构成部分包括水情测报、大坝安监以及闸门自动监控和视屏监视，可应用在数据信息、图像信息的采集、传输和处理。计算机前端系统采用的是现代网络底层通信技术，应用专门的高效通信协议、服务器端通信，其主要将嵌入式系统、网络通信技术以及数字图像处理技术融为一体，与服务器系统、嵌入式数据库有机结合、协作应用。在该系统中，服务器系统是核心，包括核心通信层、数据支持层以及应用服务层，具体又分为管控、局端、数据库、应用以及Web和文件等功能模块。对于终端而言，包括移动、固定两种终端，其中固定终端主要是基于联网计算机对嵌入式数据库中的数据、图像进行获取；移动终端基于PDA技术设备的应用，对系统数据信息、图像等进行访问和查询，管理员可以对嵌入式数据库中的数据和设置及照片进行增删、禁用启用等。水利水文综合自动化平台，主要是基于嵌入式数据库中的限值预警功能，将图像、数据信息实时通过自动化平台传给终端，然后以广播的形式将预警信息发布出来，从而确保防汛、救灾时的数据传输完整性、实时性。

结语：总而言之，嵌入式移动数据库有其自身的优势，在现代水利水文行业得到了广泛的应用，为我国水利水文建设事业的发展起到了有效的推动和促进作用。

参考文献

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