摘要随着移动汁算技术的发展，移动数据库逐步走向应用，在嵌入式操作系 统中移动数据库更显示出英优越性。本文分析移动数据库的特点、体系结构；
介绍移动数据库系统中的一些关键性技术，并指岀了移动数据库应用方向。 关键词嵌入式系统： 移动数据库： 移动计算： 事务处理 引言
数据库技术一直随着计算的发展而不断进步，随着移动计算时代的到来，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。随着 智能移动终端的普及，嵌入式移动数据库技术目前已经从研究领域逐步走向广泛 的应用领域。
在数据库系统的研究历史中，传统的分布计算与分布式数据库的研究是基于 有线网络和固立主机的。这些都采用了一些默认的隐含假设，例如固宦网络连接、 对等通信代价、主机节点固泄不变等。但进入2世纪9年代以来，随着移动通信 技术和网络技术迅速发展，加之移动汁算机和移动通信设备的大量普及，许多计 算节点可以在移动过程中与网络建立连接，使得上述假设条件不成立。移动计算 环境具有移动性、低带宽、频繁断接性、网络通信的非对称性、电源电力的有限 性等特点，使得传统分布式数据库中的方法和技术不能直接应用于移动数据库。
1嵌入式移动数据库的左义
从数据库技术的发展过程来看，计算环境和数据库技术基本保持着一种同步 发展的态势，互相影响、互相促进。移动计算的概念是对“任何时间、任何地点 的立即通讯”的扩展。在分布式计算的基础上，计算环境进一步扩展为包含各种 移动设备、具有无线通信能力的服务网络，构成了一个新的计算环境，即移动汁 算环境。相应地，数拯库系统先后出现了集中式数据库系统、分布式数据库系统、 B/A/S多层结构的数据库系统、嵌入式数据库和移动数据库。当然，这些系统也 可以共存在同一个计算环境中。
一般说来，嵌入式移动数据库可以从系统的体系结构方而来立义嵌入式移动 数据库系统是支持移动计算或某种特宦讣算模式的数据库管理系统，数据库系统 与操作系统、具体应用集成在一起，运行在各种智能型嵌入设备或移动设备上。 其中，嵌入在移动设备上的数据库系统由于涉及数据库技术、分布式il•算技术， 以及移动通讯技术等多个学科领域，目前已经成为一个十分活跃的研究和应用领 域一一嵌入式移动数据库或简称为移动数据库（EMDBS）o
2嵌入式移动数据库的体系结构及艮主要特点 1体系结构
在传统的分布式计算系统中，各个计算节点之间是通过固左网络连接并保持 网络的持续连接性的，而移动计算系统改变了这种假设条件。移动汁算系统是固 定节点和移动节点构成的分布计算系统。
移动计算的网络环境具有鲜明的特点移动性、断接性、带宽多样性、可伸缩 性、弱可靠性、网络通信的非对称性、电源能力的局限性等。移动环境中的分布 式数据库就是移动数据库。它是传统分布式数据库系统的扩展，可以看作客户与 固定服务器节点动态连接的分布式系统。移动数据库系统的体系结构如图1所示。
英中，移动客户机MC(Mobile Client)包括便携式电脑、PDA等：
MSS (Mobile Support Station)支持移动计算的固左节点，具有无线通信接口； FH(Fixed Host)没有无线通信接口，安装有数据库和数据库管理系统。 2主要特点
移动数据库的讣算环境是传统分布式数据库的扩展，它可以看作客户端与固 定服务器卩点动态连接的分布式系统。因此移动汁算环境中的数据库管理系统是 一种动态分布式数据库管理系统。由于務动数据库在移动计算的坏境下应用在嵌 入型操作系统之上，所以它具有微小内核结构、对标准SQL的支持、事务管理功 能、完善的数据同步机制、支持多种连接协议、完备的数据库管理功能和支持多 种嵌入型操作系统的特点和功能需求。
在移动数据库中还需要考虑诸多传统计算环境下不需要考虑的问题，如对断 接操作的支持、对位置相关查询的支持、对查询优化的特殊考虑以及对提髙有限 资源的利用率和对系统效率的考虑等等。为了有效地解决上述问题，诸如复制与 缓存技术、移动事务处理、数据广播技术、移动査询处理与查询优化、位置相关 的数据处理及査询技术、移动信息发布技术等技术仍在不断的发展和完善，它们 会进一步促进移动数据库技术的发展。
3嵌入式移动数据库的关键技术
移动数据库涉及的理论和技术含盖了当今通信、计算机和嵌入式系统的最新 成果，英中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。根据目前 国际有关机构研究的研究表明这些关键技术主要集中在以下几个方而。
1数据复制与缓存
复制是在多个移动肖点上维护数据的备份，包括服务器之间的复制和移动计 算机
上保存数据库的复制。一般前者称为复制后者称为缓存。复制的主要目的是 提高分布式数据库系统的可用性、可靠性和访问性能。首要的问题是如何维护多 个复制盯点上数据状态的一致性。按照维护复制一致性的方式来划分，现有的复 制协议可以分为严格一致协议和弱一致协议两种。严格一致协议要求任何时刻所 有数据库的复制都是一致的：
而弱一致协议允许各个复制之间存在暂时的不一致，但这种不一致总能够保 持在一左的界限之内，而且总是能够趋于一致（收敛性）。目前，针对移动计算特 点开展数掳复制/缓存技术的研究最具代表性的是J. Gray的两级复制机制、CODA 系统以及缓存失效报告广播技术等，列外，SYBASE公司的移动数据库产品SQL ANYWHERE和SQL REMOTE也采用该技术来支持移动计算环境。
2数据广播
通俗地讲，数据广播是指在移动汁算环境中，利用客户机与服务器通信的不 对称性，以周期性广播的形式向客户机发送数据。其最大的优点是，广播开销不 依赖移动用户数量的变化而变化，借助数据广播，可以在一左程度上解决移动数 据库系统的断接问题。数据广播的研究可分为服务器和客户机两个方面服务器主 要考虑如何组织广播数据，即数据广播的调度；
移动节点主要考虑如何利用本地缓存进一步减少查询广播数据的时间。在国 内，长沙国防科技大学的周兴铭院士对数据广播进行了深入研究，提出了数据广 播的多盘调度算法。衡量数据广播调度算法好坏的参数是访问时间和调谐时间。
3位置相关查询优化
在移动数据库中，存在着与位置相关信息的查询及更新。査询通常是与位置 相关的，即使是同一个问题，在不同的地方，所得査询结果是不同的，如“最近 的超市在哪里”。移动查询优化技术是指在传统分布式数据库查询优化技术的基础 上，利用多种方法，消除带宽多样性、断接等因素造成的影响，使查询引擎能够 根据当前可用网络条件采取恰当的优化策略：
同时，针对移动计算机有限电源能力，合理地组织本地数据库管理、远程数 据库访问等耗电能较多的操作，达到节能目的，延长关键数据的可用时间。
采用基于分割的地址更新策略时，由位置服务器维护的移动用户对象包含以 下数据成员和方法
分割集合—一记录MSS的分割情况，例如（Celli, Cell2}, {Cell3, Cell4, Cell5}；
LOC——记录移动用户最近报告的地址（无线单元的ID）,例如Celli ；