嵌入式移動技術在水利行業(yè)中的應用

阿那古·亞鋪，吐拉洪·烏麥爾

(新疆水利廳喀什噶爾河流域管理處，新疆 喀什844000)

這些年來，由于高速網和移動通訊網絡的普及，移動計算這種形式受到了人們的歡迎。相對于原來的網絡登錄方式，這種新的形式可以不受時間和地區(qū)的局限，人們可以隨時尋找自己需要的相關資料。數(shù)據庫的使用是建立在計算機發(fā)明和互聯(lián)網普及的基礎之上的，因此，它的存在和發(fā)展都和網絡的普及脫離不了關系。移動計算是一種新型的計算方式，它的功能是實現(xiàn)電腦和另外一些設施之間的資料傳輸，提升資料傳輸?shù)男屎捅憷裕?］。移動數(shù)據庫可以稱之為一個移動計算形式的管理體系，這對于移動計算來說是一個比較先進的技術，其應用環(huán)境的適用性非常強，因此，可以滿足網絡資料傳輸?shù)囊蟆Ｓ需b于此，移動數(shù)據庫將為我國資料傳輸和移動計算方式的發(fā)展提供堅實的基礎。

1 嵌入式移動數(shù)據庫的基本特征

1.1 具有可調節(jié)性

嵌入式移動數(shù)據庫在應用過程中面對各種復雜情況，而且操作平臺與數(shù)據的規(guī)模也都存在差異，若同時滿足各類應用條件，就要具有可伸縮性，即依照應用條件來確定數(shù)據庫應具有哪些功能。與大型企業(yè)所設置的數(shù)據庫相比，嵌入式移動數(shù)據庫通常都較小，因此難以滿足企業(yè)的需求，為解決這個問題，移動數(shù)據庫可對企業(yè)數(shù)據庫做出精簡，將部分可有可無的非核心程序刪除，使空間得到有效利用;與此同時，對數(shù)據記錄和數(shù)據表等數(shù)據結構規(guī)模大小做出限制來，以釋放出更多可利用磁盤空間。

1.2 自動化管理

嵌入式移動數(shù)據庫的特點是具有移動性，可以在可移動環(huán)境中應用，而技術人員卻難以對數(shù)據庫隨時進行管理，所以在數(shù)據庫未被使用之前要保證其能夠運行順暢，做到這一點就要求系統(tǒng)具有保證數(shù)據庫正常運行的自主調試功能。

1.3 操作前后的一致性

位于前端的嵌入式移動數(shù)據庫必須與位于后端的大型服務器進行數(shù)據傳遞與即時通信，以保證操作具有一致性。數(shù)據庫要保證同時可以在嵌入式操作系統(tǒng)與手持裝置上進行運行，這即是嵌入式數(shù)據庫具有的可移植性。

1.4 嵌入式移動數(shù)據庫的結構

傳統(tǒng)計算系統(tǒng)要求網絡具有固定連接性，而移動計算系統(tǒng)具有的移動性與斷接性決定了它不要求網絡處于固定連接狀態(tài)，這使得移動計算系統(tǒng)具有的可靠性較弱，移動設備也因此存在局限性，移動數(shù)據庫可嵌入手機和掌上電腦等移動式設備，嵌入式數(shù)據庫在應用過程中，第一級就是嵌入式，如圖1所示。

圖1 嵌入式應用基本架構

在這樣的結構中，其數(shù)據庫體系和操作體系可以整合為一個整體，這就為相關的研發(fā)人員樹立了整理本地數(shù)據的樣板，有多種相關樣式和途徑可以選擇。對于數(shù)據庫的管理，我們可以把服務器作為一個大的數(shù)據庫體系，體系內的有關節(jié)點都是有一定位置的。不同的服務器之間可以通過高速互聯(lián)網進行連接，這樣每一個服務器上就可以配備整體的數(shù)據庫副本，這就形成了分布式數(shù)據庫體系，對于那些不固定的節(jié)點，它們可以隨時對相關事務做出一定整理并且實現(xiàn)節(jié)點和重點之間的資料傳輸［2］。因為這些不固定的節(jié)點處在高速網絡中，同時保持數(shù)據一致，因此，服務器和不固定節(jié)點可以同時在一個機器上進行工作。對于客戶機來說，不固定的客戶機和原有的電腦比較起來，可以保持更多的資料，而且在不同的無線網絡上都可以保存數(shù)據庫的副本，之后就可以依靠不固定的數(shù)據庫對相關資料做出一定的整理。

2 嵌入式移動數(shù)據庫在水利行業(yè)應用分析

2.1 應用狀況

從整個行業(yè)來說，在進行水清測量、閘站及大壩的相關數(shù)據記錄與檢索時主要是利用分布式數(shù)據庫來完成的，這就要求要有固定的計算機與網絡，而移動場地則不具備這樣的條件，因此就很難實現(xiàn)及時掌控數(shù)據的變化狀況。但如果應用例如PDA這種的移動終端設施，其中包含嵌入式操作系統(tǒng)，可用來檢索移動數(shù)據庫，與另外移動設備相配合，現(xiàn)場使用者可經移動終端，通過嵌入式數(shù)據庫向網絡數(shù)據庫所在的服務器付出查詢指令，經緩存或經復制可將查詢到的數(shù)據存儲至移動數(shù)據庫當中，從而實現(xiàn)在現(xiàn)場實施管理。針對所用前端工具，可按具體需求進行相應制作，也可對后臺數(shù)據庫所在服務器做局部修改。若用戶在某個場地或在幾個場地之內進行移動，做到保持同基地的服務器不間接聯(lián)系。如GIS就是在獲得指定地點的地圖數(shù)據后指導工作的，在水利工程中能夠使用該類系統(tǒng)。審計人員、檢查人員和監(jiān)督人員也可利用移動用戶終端進行審計、檢查和監(jiān)督工作，要求移動終端要與被檢查對象的信息數(shù)據庫實現(xiàn)相連，必需時可做出更新，同時，也對被檢查對象相應的嵌入式數(shù)據庫進行更新。保持信息暢通是防汛中的一項關鍵環(huán)節(jié)，現(xiàn)場信息及時得到傳遞，可使防汛指揮人員全面和準確了解險情，從而提高防汛指揮決策效率及減災效果。

2.2 具體實施

建立綜合自動化系統(tǒng)基礎平臺，通過網絡及移動無線通信技術，并配合使用C/S、B/S體系結構，對發(fā)生的汛情，自動采集現(xiàn)場圖像，收集現(xiàn)場信息，并將其自動保存、傳送。該系統(tǒng)的總體部署可設置于分中心的采集系統(tǒng)、中心的監(jiān)控系統(tǒng)，以及系統(tǒng)的中心站、遠程終端。水情測報、閘門自動監(jiān)控、大壩安全監(jiān)測以及視屏監(jiān)視等系統(tǒng)構成的前端系統(tǒng)，可對數(shù)據與圖像進行收集、分析與傳送。它采用集成嵌入式系統(tǒng)，使用先進的數(shù)字與圖像處理技術，有著專用的軟件來進行網絡通信，通過網絡底層通信技術，并采用專用的高效通信協(xié)議實現(xiàn)和服務器端的聯(lián)系，前端系統(tǒng)需要同時和后臺服務器系統(tǒng)和嵌入式數(shù)據庫同時使用才能有效。它構成了全部系統(tǒng)的核心，服務器系統(tǒng)可相應劃分成核心通信層部分、應用服務層部分和數(shù)據支持層部分這三部分。終端分為固定和移動兩種，前者通過計算機網絡從嵌入式數(shù)據庫來得到相關信息，而后者則通過PDA等移動終端來獲取，對于嵌入式移動數(shù)據庫中的相關信息、圖片等，管理員可以進行相關的刪除、增減、使用權限管理等。移動終端不僅可以通過PDA對數(shù)據庫訪問，瀏覽最新信息，還可以處理各種數(shù)據。在移動數(shù)據庫中，可以設置預警，并進行自動化設置，當數(shù)據庫自動達到報警點時，相關信息就會通過綜合自動化平臺傳送給各個終端并進行預警信息的發(fā)布，以確保防汛救災所需數(shù)據的及時性與完整性，使防汛救災指揮人員快速掌握現(xiàn)場情況做出恰當決策。

2.3 采用嵌入式系統(tǒng)及數(shù)據庫的特點

(1)移動性。處于后方的防汛救災決策者通過PDA可接收到前方實時信息，設備小巧易于攜帶，而且具有操作方便的特點。

(2)及時性。無需做任何處理，所使用的自動化信息采集系統(tǒng)，可以自動進行各種高清數(shù)據、圖片的處理、傳送、保持等。

(3)集成性與擴展性。將嵌入式移動數(shù)據庫做擴展之后，將可與另外信息系統(tǒng)配合使用，如集成通信系統(tǒng)、水情測報系統(tǒng)、大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)等現(xiàn)有或即將建設的各信息管理子系統(tǒng)，以滿足防汛救災的指揮調度所需。

(4)適用性。與微波及衛(wèi)星通信設備等無線傳輸通信工具相比，基于嵌入式移動數(shù)據庫系統(tǒng)的通信技術，可以大大降低成本，而且可以實現(xiàn)遠程信息的及時傳送和處理，有著良好的效果。

(5)可信任性。在使用服務器系統(tǒng)技術后，可以實現(xiàn)斷線重連和斷點續(xù)傳，通信更加通暢和穩(wěn)定。

3 嵌入式移動數(shù)據庫應用應注意的問題

(1)數(shù)據保持統(tǒng)一。為使用戶能進行數(shù)據庫操作，同意針對本地所緩存數(shù)據副本做出相應操作，在網絡重新連接之后，再同數(shù)據庫服務器和終端進行數(shù)據傳送以及數(shù)據處理，并在做沖突檢測和協(xié)調之后做數(shù)據恢復處理，以使保持數(shù)據具有一致性［3］。

(2)事物處理及時。采用移動式方式進行事務處理需要解決的相關問題，在移動環(huán)境中出現(xiàn)頻繁的和可預見的斷線情況下怎樣進行事務處理。為確保事務處理順利地完成，就要設計出下列新型事務處理策略與算法:①按照操作時間長與短確定哪些事務需進行遷移，相對時間較長的遷移到服務器進行處理，以確保網絡暢通;②根據數(shù)據量大小，明確是上載還是下載，之后再上載;③處理時，根據網絡斷線來選擇服務器的發(fā)現(xiàn)機制或聲明機制;④進行及時的數(shù)據更新，如位置信息等。

4 結語

嵌入式移動數(shù)據庫技術表現(xiàn)出的大量優(yōu)秀特征，和信息技術發(fā)展密不可分，該技術和其他信息技術一樣具有廣闊的發(fā)展前景。與GPS技術配合使用，可應用于水利、智能交通、消防行業(yè)，同時，在零售、制造以及醫(yī)療衛(wèi)生等行業(yè)也具有廣闊應用空間。在移動計算技術、移動數(shù)據庫技術和無線數(shù)據通信技術以及相關的技術迅速發(fā)展和普及的情況下，本文所研討的嵌入式移動數(shù)據庫將發(fā)揮了更大作用，創(chuàng)造出更大經濟和社會價值。

［1］王瑩.嵌入式移動數(shù)據庫技術［J］.硅谷.2010(12)

［2］代立.關于嵌入式移動數(shù)據庫系統(tǒng)的思考［J］.硅谷.2011(04)

［3］高婷.嵌入式移動數(shù)據庫研究［J］.硅谷.2011(20)