嵌入式移动数据库与Agent技术原理及设计

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——记录MSS的分割情况，例如{Cell1,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Cell1；

ERR——移动用户当前所在的分割，例如，若LOC=Cell1,则ERR={Cell1,Cell2};

loc()——一个方法，用于返回该用户的实际地址，即上面介绍的地址查询过程。

在移动查询的应用中，有各种各样涉及地址的查询，例如"请寻找一名校园附近的医生"，"查找X，Y，Z，这三人都在同一条公路上，且Y在X与Z之间"，等等。一般地，可以把这一类地址相关查询表示为：

SELECT x1,x2,…，xn

FROM Users

WHERE(x1,loc=11∧…∧xn.loc=1n)∧C(11,…，1n)∧W(x1,…,xn)

其中C（11,…，1n）是关于地址11，…，1n的n元约束条件，而W（x1,…,xn）是关于对象x1,x2,…，xn非地址属性的n元约束条件，Users是所有移动用户的集合。

（4）移动事务处理

事务处理是数据库管理系统的一个基本功能，主要用于维护数据的一致性，支持多用户的并发访问，使用户可以可靠地查询和更新数据库。一般来说，用户对数据库系统的访问都是通过事务来完成的。在传统的数据库系统中，一个事务由一系列读写操作组成。事务处理必须满足四个准则，即原子性、一致性、隔离性和永久性（简称ACID）。移动计算环境的特点，使传统数据库系统中的事务处理技术不能满足移动事务处理的要求。

通常，将移动客户机发出的事务叫移动事务，它属于分布事务。移动事务处理具有以下特点：

①移动性。这不仅指移动事务执行期间，发出事务的移动客户机是移动的，而且事务本身也在相应地移动。

②长事务。由于无线网络通信的低带宽、高延迟以及移动客户机的频繁断接性，都可能使移动事务成为长事务。

③易错性。由于移动客户机不如固定结点可靠，而且无线网络通信也不如固定网络稳定，因此，与一般事务相比，移动事务更容易出错。

④异构性。由于客户机的移动性，移动事务可能要访问分布的异构数据库系统。

总之，移动事务不同于传统事务，传统的ACID模型已不能很好地描述移动事务，需要为移动事务寻找更好的模型。维护数据的一致性和解决过区切换（handoff）问题是移动事务管理的重要任务。

3 移动Agent技术

Agent的研究起源于人工智能领域。Agent是指模拟人类行为与关系，具有一定智能并能够自主运行和提供相应服务的程序。移动Agent是一个能够在异构网络中自主地从一台主机迁移动另外一台主机，并可与其它Agent或资源交互的程序。实际上它是Agent技术与分布式技术的混血儿。移动Agent具有自主性、移动性、协作性、安全性、智能性等特性。

传统的分布式计算基于Client/Server体系结构，其带宽耗费严重，网络负载不均衡，容错能力较差。移动Agent作为全新分布式计算工具，通过将自身代码、状态传送到远程主机，并在远程主机执行的方式克服了Client/Server方案的不足之处，因而成为分布式计算的主要发展方向之一。

与Client/Server方案相比，移动Agent具有以下几大优势：移动Agent通过移动到服务器端工作并把最终数据传回客户机，可以节省网络带宽；移动Agent减少了费时的网络传输，并且在规模较大的数据库操作中Agent能实现本地操作，可以节省时间；移动Agent移动到服务器端直接传回最终结果，避免了中间数据的传输延迟；一旦移动Agent从客户端传输到另一台主机上，这台机器就可以和网络断开连接直到想回收Agent或再次传送Agent，即整个系统可工作在异步方式；移动Agent可以轻易地从一个平台移动到另一个平台，它们带着自身代码移动到目的机器上无须预先安装就能运行，可以很方便地实现负载平衡；移动Agent可以感知环境的变化并作出反应，多个移动Agent可以动态地调整分布以维护最优配置。

基于移动Agent嵌入式移动数据库改革了传统的远程查询数据库的SQL查询方法，把查询任务存储到一个可通过网络进行移动的Agent上，Agent将移动到服务器上，执行查询并在座结论，然后返回到用户并打印结果。在这个过程中，我们把查询任务分解为单个的查询方法，而这些指令在网络上的合适地点会被唤醒并执行。通过将移动Agent技术引入嵌入式移动数据库中，有助于实现嵌入式移动数据库查询优化。

结语

移动计算的研究覆盖了许多领域，如移动硬件设备、移动通讯、移动联网技术、无线WWW访问、移动数据库技术、无线客户/服务器应用等。随着互联网和无线通讯技术的发展，移动数据库的需求正在不断增加，其技术正在成为国际数据库界的一个研究方向。由于移动数据库自身的移动性、断接性、带宽的有限性、网络通信的非对称性以及电源电量的有限性等特性，决定了移动计算环境不同于传统的分布计算。Agent技术是计算机领域的一个研究热点，是一个能独立运行的智能体。现在，将移动Agent技术应用于分布式系统和网络管理等方面取得了很好的效果。总之，随着人们对信息需求的不断增加，无线网络和通信技术的不断进步，移动数据库领域的研究大有希望，必将为人类带来巨大的商业和社会价值。

作者：南昌大学 李荣鑫 来源：单片机及嵌入式系统应用