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嵌入式数据库的现状和未来

嵌入式数据库的现状和未来
  • 产品名称:嵌入式数据库的现状和未来
  • 产品简介:1.嵌入式数据库发生及运用的必定性 嵌入式体系在现代人的日子中随处可见,其间软件的份额越来越大,软件开发的投入也越来越大。 跟着微电子技能和存储技能的不断开展,嵌入式体系的内存和各种永久存储介质容量都在不断增加。这也就意味着嵌入式体系内数据处

产品介绍:

  

 

  1.嵌入式数据库发生及运用的必定性

嵌入式体系在现代人的日子中随处可见,其间软件的份额越来越大,软件开发的投入也越来越大。

跟着微电子技能和存储技能的不断开展,嵌入式体系的内存和各种永久存储介质容量都在不断增加。这也就意味着嵌入式体系内数据处理量会不断增加,那么许多的数据怎么处理问题变得十分实际。人们不得不将原本在企业级运用的杂乱的数据库处理技能引入到嵌入式体系傍边去,运用于嵌入式体系的数据库技能也就应运而生。

可是,作业总是比幻想杂乱。在嵌入式的国际,不管是通讯范畴的嵌入式设备仍是其它范畴中,各种中间环节逐步设备化,成为独立的相对关闭的体系,对外留有接口。设备中数据品种和处理办法有必定的一起规则也有自己的特别规则。这使得嵌入式数据库不能像企业级数据库那样简直是一个处理方案走遍全国,而是有着很大的差异性。一起,也为嵌入式数据库的合理运用带来了应战,这是嵌入式数据库差异化的一个根本原因。

跟着嵌入式体系的扩展,嵌入式产品的开发不再像曩昔那样几个人就能够完结整个体系的开发,需求更多的人组成团队进行协作。嵌入式软件的需求剖析和质量办理也变得越来越杂乱,开发周期也逐步拉长。为了处理这些问题,引入第三方老练的中间件或处理方案也变得十分实际。专业的嵌入式数据库厂商也逐步进入了人们的视界。由于,运用老练的嵌入式数据处理中间件能够下降开发本钱、缩短开发周期,使开发者能够将更多的精力放在业务逻辑的处理上,而不必花大把的金钱和精力来处理数据,对整个社会的资源也是一种节省。

2.嵌入式数据库的根本特色

依照马克思的哲学理论,事物开展的进程能够用螺旋式上升来描绘。嵌入式数据库和咱们现在常见的企业级数据库的根本联系也是一个螺旋上升式的联系。尽管,从姓名上看,二者有着太多的类似性,但却有着实质的根本性的差异。外在的办法的类似性,并不能代表二者的完结办法和运用办法的类似。恰恰相反,嵌入式数据库的完结和运用办法和企业级的数据库有着很大的差异。

在国外,嵌入式数据库现已开展了30多年,典型的代表是Empress嵌入式数据库。它的特色也根本代表了现阶段嵌入式实时数据库的根本特色。下面就介绍一下Empress嵌入式数据库所具有的差异于企业级数据库的几个首要特色。

嵌入性是嵌入式数据库的根本特性。嵌入式数据库不只能够嵌入到其他的软件傍边,也能够嵌入到硬件设备傍边。Empress的办法之一就是使数据库以组件的办法存在,并发布给客户,客户只需求像调用自己界说的函数那样调用相应的函数就能够创立表、刺进删去数据等惯例的数据库操作。客户在自己的产品发布时,能够将Empress数据库编译到自己的产品内,变成自己产品的一部分,最终用户是感触不到数据库的存在的,也不必特意去保护数据库。

实时性和嵌入性是分不开的。只需具有了嵌入性的数据库才能够榜首时间得到体系的资源,对体系的恳求在榜首时间内做出呼应。可是,并不是具有嵌入性就必定具有实时性。要想嵌入式数据库具有很好的实时性,有必要做许多额定的作业。比方:Empress实时数据库将嵌入性和高速的数据引擎、守时功用以及防断片处理等办法整合在一起来确保最根本的实时性。当然,不同的场合实时性要求比较高时,除了软件的实时性外,硬件的实时性也是有必要的,详细情况需求有详细和实在的处理方案,不能混为一谈。

移动性是现在在国内提的比较多的一个说法,这和现在国内移动设备的大规模运用有关。能够这么说,具有嵌入性的数据库必定具有比较好的移动性,可是具有比较好的移动性的数据库,不必定具有嵌入性。比方,一个小型的C/S结构的数据库也能够运用在移动设备上,而具有移动性。但这个数据库自身是一个独立存在的实体,需求额定的运转资源,实质上和解企业级数据库差异不大。的现状和未来所以不具有嵌入性,也根本上不具有实时性。Empress是优异的嵌入式实时数据库,毫无疑问也是十分优异的移动数据库。

伸缩性在嵌入式场合显得尤为重要。首要嵌入式场合硬件和软件的渠道都是千差万别,根本都是客户依据需求自己挑选的效果。

所以嵌入式场合的数据库有必要能够支撑十分多的渠道,如Empress现在支撑6000多种渠道。一起,数据存储要支撑常见的存储设备,如 CF/Flash/HD等。多进程和多线程是必备的,现在的嵌入式体系现已远远不是最初的简略的编程,代码量增大,功用日益杂乱,所以必定要支撑多线程和多进程。C/C++和SQL接口的支撑也是必备的,作为数据库当然要有咱们了解的SQL,但一起不要忘掉嵌入式场合用的最多的规范的C/C++接口。某种程度上说,嵌入式场合的数据比企业级运用的数据还要杂乱,所以要支撑各品种型的数据,如多媒体数据和空间数据等,要支撑各种数据结构,除了传统的联系型,还要能处理树状结构和网状结构。

当然,必定要具有企业级数据库所具有的一些共性。比方,一致性是数据库所必需的特性。通过业务、锁功用和数据同步等多种技能确保数据库内的各个表内的数据的一致性,一起也确保数据库和其他同步或镜像数据库内数据的一致性。安全性也是必不可少的。在确保物理信息自身的安全的一起,也要确保用户私有信息的安全。

3. 80%和20%

嵌入式的运用场合和通用PC或效劳器架构上的运用有着很大的不同。嵌入式体系中尽管也有不少的规范和组件,但品种繁复,环境千差万别,运用特别化的当地十分之多。所以在嵌入式场合不管老练的产品和组件一般只能够满意客户的80%的要求。余下20%的要求是需求产品供给方和客户一起来尽力处理的特化的部分。当然,工业仿真演示体系项目投标布告。嵌入式数据库每个职业都有自己的特色,如果能够为某个职业供给完好的特别化处理方案,那么在同职业中特化的部分也就不会再有这么高的份额。

这些特别化作业比较多,下面罗列一两个:

针对不同渠道和环境的移植。尽管大部分操作体系都宣称支撑规范的POSIX接口,但实际上要在上面高效运转实时的嵌入式数据库仍是比较困难的。有的实时性十分高的操作可能还需求直接调用CPU的处理指令。所以最好在客户运用嵌入式数据库之前,将数据库移植到客户的环境中去。关于那些部分支撑,或许不支撑POSIX规范的操作体系就只能做移植了。

在客户渠道上做出功用测试报告和优化。嵌入式场合许多运用是十分严苛的,所以有必要保证嵌入式数据库在客户的渠道上能够到达客户要求的功用指标。最佳的点评方就是嵌入式数据库的供给方在客户渠道上做的功用测试报告,并在必要的当地对数据处理办法进行优化。

依据运用的要求完结个性化的功用。已然数据一致由数据库引擎进行办理,那么许多特别的功用在这一层完结是最佳的挑选。所以,嵌入式数据库进入一个新的职业今后,都会发生一些新的运用构件。这些构件直接和引擎打交道,一起对用户层留有接口。

这种差异化也导致了嵌入式数据库的技能支撑变得比较重要,厂家一般都会供给有偿或无偿的技能支撑。

4.嵌入式数据库的分类

嵌入式数据库的分类办法许多,能够依照嵌入的目标不同分为:软件嵌入数据库、设备嵌入数据库、内存数据库。也有人将它们大略的分为:嵌入数据库、移动数据库、小型的C/S结构数据库等。笔者更倾向于依照下面的办法进行区分:

小型C/S数据库。这种数据库其实是企业级数据库的一个缩小版,缩小今后能够在一些实时性要求不高的设备内运转。它只和操作体系有关,一般只能支撑一些常见的移动操作体系,如,Linux和Windows CE系列。

面向软件嵌入数据库。它将数据库作为组件嵌入到其他的软件体系中。一般用在对数据库的安全性、稳定性和速度要求比较高的体系中。这种结构资源耗费低,最终用户不必保护数据库,乃至感触不到数据的存在。

面向设备嵌入数据库。它将联系型数据库嵌入到设备傍边去,作为设备数据处理的中心组件。这种场合要求数据库有很高的实时性和稳定性,一般运转在实时性十分高的操作体系傍边。为了到达这些要求有的厂商选用联系型的数据结构,有的选用非联系型的数据结构。有时分乃至直接和硬件打交道。当然,这种结构在实时性要求不高的移动场合更能够担任。

内存数据库。数据库直接在内存内运转,工业40渐行渐近 沉阳机床悄然推动i5战略。数据处理愈加高速,不过安全性等方面需求额定的手法来保证。

当然,相同类型的嵌入式数据库必定会有许多不同的版别。如,Empress具有上述一切品种的嵌入式数据库,且每种都有许多版别,就在一年前刚刚针对日本商场比较特别的操作体系iTRON开发了一个专用的嵌入式数据库版别。

5.嵌入式数据库的构件

嵌入式数据库包括的构件许多,不过大部分嵌入式数据库包括的构件差别是不大的,以Empress嵌入式数据库为例包括以下一些构件。

用户接口级构件。这些构件首要是便使用户对数据库进行操作和拜访。如,规范的C言语运用程序接口(C KERNEL API);规范的SQL句子(EMBEDDED SQL);JDBC/ODBC接口;数据流处理(Data Streaming)、网络处理(Embedded Network API)以及数据康复处理(Data Recovery API)等。

运用级构件。该部分的构件包括一些首要运用所必需的构件,当然跟着运用的不同,构件也是能够裁剪和增加的。

引擎级构件。首要包括业务处理(Transaction)、索引(Index)、多进程/多任务(Multi Proc/Task Access)、可装备数据库内核(Configurable Database Kernel)、断电康复办理(Power Down Recovery)和存储介质引擎(Storage Engine)。但详细的Empress产品中远不止这么多。

6.运用现状

嵌入式数据库在国外现已有30年的前史,运用范畴也十分广泛,下面仅结合Empress嵌入式数据库的部分运用,介绍一些咱们感兴趣的范畴。

医疗范畴北美和欧洲的一些闻名的厂商使用Empress的数据库开发过完好的电子病历体系,一起将数据库嵌入到医疗器械傍边。如,血液剖析设备、乳癌的检测设备、医学图画设备等。这样医疗体系的各个环节能够无缝地和各种医疗设备进行数据沟通,并轻松地处理这些设备送过来的数据信息,在必要的时分同享给有权限检查的用户。

军事设备和体系一些闻名的军事组织和全球闻名的兵器生产商将Empress数据库运用到他们的体系操控设备、兵士兵器、军舰设备、火箭和导弹设备中。这些场合用的数据库有许多的安全设定和特化设定,根本上严厉依照每个客户的技能规范的要求来特化引擎级构件。详细的运用级的构件由客户自己完结。

地理信息体系地理信息包括的规模很广,在国外地理信息体系现已开展了许多年,国内这几年也逐步加大对地理信息体系方面的投入。Empress在地理信息体系方面的运用十分广泛。如,空间数据剖析体系、卫星气候数据、龙卷风和飓风监控及猜测、大气研讨监测设备、气候数据监测、相关卫星气候和海洋数据的收集设备、导航体系等等。简直涉及到地理信息的方方面面。

  工业操控工业操控的一个根本办法是一个反应的闭环或半闭环的操控办法。跟着工业操控技能的开展,简略的数据收集办法和反应办法根本上很难满意要求。选用 Empress嵌入式数据库即能够进行高速的数据收集,也能够快速的反应。正由于如此,在一些核电站监控设备、化学工厂体系监控设备、电话制作体系监控设备、轿车引擎监控设备及工业级机器人中有广泛运用。

网络通讯跟着互联网的开展,网络越来越遍及,网络设备的处理才能越来越强、各种要求也越来越高,运用嵌入式数据库也成了必定趋势。咱们现在日常见到的许多网络设备和体系都现已运用了嵌入式数据库。Empress在一些企业内部互联网设备、网络传输的分布式办理设备、语音邮件追寻体系、VoIP交换机、路由器、基站操控器等体系中都有运用。

空间探究 一些全球闻名的组织将Empress用在一些闻名的空间探究设备中,如咱们熟知的一些太阳系内行星的探测器等。

消费类电子现在在我国消费类电子比较炽热,它包括的规模也十分广。如:个人消费相关的PND、移动电话、PDA、SmartPhone、数码产品等;信息家电和智能工作相关的机顶盒、家用多媒体盒、互联网电视接收设备、打印机、一体机等;还有轿车电子等。在欧美和日本Empress不只在这些方面现已有不少的成功运用和技能堆集,还正在和亚太的一些闻名厂商活跃打开新的协作和研制,现在现已获得实质性的效果。

当然,嵌入式数据库的运用应该远不止这么多,不过笔者只能结合自己的经历向咱们介绍一些我了解的,一起也是重视比较多的范畴。

7.未来的展望

未来的国际是一个“普适核算”或“泛在核算”(Pervasive Computing 或 Ubiquitous Computing)的国际。“普适核算”指的就是,“不管何时何地,只需您需求,就能够通过某种设备拜访到所需的信息”。有一篇关于泛在核算范畴闻名的学者——坂村健先生的采访,标题就是“让整个国际变成一台巨型核算机”。

“普适核算”的国际将是继互联网之后给咱们带来的另一个技能国际。在这个国际里有各式各样的设备(称为:核算节点),他们无时无刻地作为一个相对独立的单元参加整个国际的核算,能够满意人们日常日子的信息的需求。尽管这一天的到来还要依赖于微电子技能、RFID技能、智能传感器网络、软件技能等高、新、尖技能的开展。但咱们能够预感到这一天会渐渐迫临。

从某种意义上讲,“普适核算”也能够描绘成嵌入式设备处理许多信息的核算。这正是嵌入式数据库诞生和开展的原动力。所以,我能够很显着地感觉到嵌入式数据库必将广泛地被运用。

现在在我国Internet敏捷遍及和开展,并向个人和家庭不断扩展,使消费电子、核算机、通讯(3C)一体化趋势日趋显着。我国的产业结构正在从低附加值的制作业向高附加值的高新技能范畴过渡。尤其在一些开展较快的区域,如上海,必将捉住这个大的潮流加快自己的开展。咱们简直能够预见,在未来几年我国的消费类电子必定会蓬勃开展,运用的范畴会越来越广泛,嵌入式数据库将会跟着这些无处不在的核算节点而渗透到咱们日子的每一个环节中。

现在,国内的许多嵌入式软件技能人员通过数据处理的困惑,通过开源的探索,通过自主开发的测验,许多开发者正逐步意识到商用数据库的必要性。商用嵌入式数据库正在被逐步被正确认识和承受。

  

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