移動數(shù)據(jù)庫(數(shù)據(jù)庫)

時間：2022-12-05 10:30:01 | 來源：信息時代

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    移動數(shù)據(jù)庫 : 管理移動計算環(huán)境中數(shù)據(jù)(簡稱移動數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),可視為分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的擴展。目前,蜂窩通信、無線局域網(wǎng)以及衛(wèi)星數(shù)據(jù)服務(wù)等技術(shù)的迅速發(fā)展,使得人們可以隨時隨地訪問信息的愿望成為可能。在不久的將來,越來越多的人將會擁有一臺掌上型或筆記本電腦,或者個人數(shù)字助理(PDA)甚至智能手機,這些移動計算機都將裝配無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,從而能夠與固定網(wǎng)絡(luò)甚至其他的移動計算機相聯(lián)。用戶不再需要固定地聯(lián)結(jié)在某一個網(wǎng)絡(luò)中不變,而是可以攜帶移動計算機自由地移動,這樣的計算環(huán)境,我們稱之為移動計算。
研究移動計算環(huán)境中的數(shù)據(jù)管理技術(shù),已成為目前分布式數(shù)據(jù)庫研究的一個新的方向,即移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)。與基于固定網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)分布計算環(huán)境相比,移動計算環(huán)境具有以下特點: 移動性及位置相關(guān)性、頻繁斷接性、網(wǎng)絡(luò)條件的多樣性、系統(tǒng)規(guī)模龐大、網(wǎng)絡(luò)通信的非對稱性、移動計算機的電源能力、可靠性要求較低和可伸縮性等。
移動數(shù)據(jù)庫研究主要包括兩方面: 移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)研究和移動對象管理研究。
1.移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)
移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)主要研究以下方面:
(1)移動查詢處理與優(yōu)化:指在傳統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫查詢處理與優(yōu)化技術(shù)的基礎(chǔ)上,利用多種方法,消除帶寬多樣性、斷接等因素造成的影響,使查詢引擎能夠根據(jù)當前可用網(wǎng)絡(luò)條件采取恰當?shù)膬?yōu)化策略。
(2)移動事務(wù)處理:移動客戶機發(fā)出的事務(wù)叫移動事務(wù),它屬于分布事務(wù)。移動事務(wù)處理要解決在移動環(huán)境中頻繁的、可預(yù)見的斷接情況下的事務(wù)處理。移動事務(wù)的部分計算工作放在移動客戶機上進行,其余部分交給固定服務(wù)器完成。
(3)數(shù)據(jù)復(fù)制:移動數(shù)據(jù)庫一般采用某種數(shù)據(jù)復(fù)制模式(上載、下載或混合方式)與服務(wù)器數(shù)據(jù)庫進行映射,以滿足人們在任意地點、任意時刻訪問任意數(shù)據(jù)的需求。
(4)數(shù)據(jù)同步:指在一個移動分布式系統(tǒng)的站點之間交換信息,保持信息的一致性與正確性。數(shù)據(jù)同步是移動數(shù)據(jù)庫重要的特點之一。通過數(shù)據(jù)復(fù)制和同步,可以將移動數(shù)據(jù)庫或主數(shù)據(jù)庫的變化情況彼此反映到對方,保證了數(shù)據(jù)的一致性。
(5)移動數(shù)據(jù)緩存:數(shù)據(jù)緩存是把經(jīng)常要訪問的數(shù)據(jù)緩存到移動結(jié)點本地?？蛻艟彺嬷写娣诺氖菙?shù)據(jù)庫的一個副本,是整體數(shù)據(jù)庫的一個子集。在客戶機斷接的情況下,用戶可以從客戶緩存中查詢到全部或部分數(shù)據(jù)。利用緩存技術(shù)可以有效地減少通信量,從而避免網(wǎng)絡(luò)的擁塞。
(6)數(shù)據(jù)廣播: 利用無線網(wǎng)絡(luò)通信的不對稱性,由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器把大多數(shù)用戶頻繁訪問的熱點數(shù)據(jù)組織起來,以周期性的廣播形式發(fā)送給移動機以供客戶訪問,這種數(shù)據(jù)發(fā)布方式稱為數(shù)據(jù)廣播。
(7)移動代理:移動代理能夠在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中自主地從一臺主機移動到另一臺主機,能夠選擇何時、何地移動,在移動時可以根據(jù)要求掛起其運行,然后轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)的其他地方重新開始或繼續(xù)執(zhí)行,最后返回結(jié)果和消息。移動代理具有自治性、移動性、智能性、異步計算性等特性。
2.移動對象數(shù)據(jù)庫與移動對象管理研究
移動對象數(shù)據(jù)庫是指對移動對象(如車輛、飛機、移動用戶等)及其位置進行管理的數(shù)據(jù)庫。移動對象管理技術(shù)在許多領(lǐng)域展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。在軍事上,移動對象數(shù)據(jù)庫可以回答常規(guī)數(shù)據(jù)庫所無法回答的查詢; 在民用領(lǐng)域,利用移動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以實現(xiàn)智能運輸系統(tǒng)、出租車/警員自動派遣系統(tǒng)、智能社會保障系統(tǒng)以及高智能的物流配送系統(tǒng)。此外,移動對象管理技術(shù)還在電子商務(wù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。目前,移動對象管理主要研究如下問題:
(1)位置相關(guān)查詢:指查詢結(jié)果依賴于移動用戶的當前位置。同一個查詢請求,其結(jié)果的提交地點可能發(fā)生變化,而提交的地點不同,返回的結(jié)果也可能不同。
(2)移動對象索引:在移動數(shù)據(jù)庫中通常管理著數(shù)量非常龐大的移動對象(如車輛、飛機、移動用戶等),在查詢處理時,如果逐個掃描所有的移動對象,會極大地降低系統(tǒng)性能。為減小查詢的空間代價,提高查詢效率,必須對數(shù)據(jù)庫中存儲的移動對象進行索引。
(3)移動對象查詢:移動對象包含了空間和時間兩方面的屬性,因此對移動對象的查詢,往往要求指明時空謂詞,而查詢過程就是搜索滿足這些謂詞的移動對象。空間謂詞通常指定一個空間點或是空間范圍: 而時間謂詞通常包含一個時間點或是時間范圍。
(4)移動對象不確定性管理: 在移動對象管理中,移動對象的位置信息存在不精確性。主要原因是無論利用什么樣的策略來更新數(shù)據(jù)庫中對象位置信息,數(shù)據(jù)庫中的位置信息與對象的實際位置并不總是相同的。另外,由于缺少精確的度量方式,或者是時間的快速變更,使得空間和時空數(shù)據(jù)具有不確定性。這種固有的不確定性在數(shù)據(jù)庫模型、查詢處理和索引方面都有所體現(xiàn)。