嵌入式数据库发展现状与未来趋势研究

[摘要]随着便携式计算设备和无线通信技术的发展，嵌入式数据库技术已经成为一个十分活跃的研究领域，并引起了越来越广泛的关注。文章阐述了嵌入式数据库的概念、背景及其特点，描述了嵌入式系统的研究目标和系统模型，并探讨了嵌入式数据库的几种关键技术。

[关键词]嵌入式数据库；发展现状；趋势研究

近年来，移动终端设备的更新和发展尤为迅速，嵌入式作为这些智能设备的数据库存储系统，其发展也显得特别重要。

1嵌入式数据库概述和特点

在移动技术的软件环境下所使用的分布式数据库即为嵌入式移动数据库，它包括了数据库技术、网络通信以及分布式计算等不同的学科领域。嵌入式数据库一般都是以移动手机、PDA、智能家电等移动设备或嵌入式设备为载体。这种数据库是轻量级的，内存的占用较少，对于一个嵌入式的设备来说，其运行速度快，效率高。嵌入式数据库所存在的位置如下图所示。

嵌入式数据库系统的结构

由上图可看出，嵌入式数据库位于应用层和操作系统之间，操作系统的速度、资源和第三方应用软件等多方面的影响。嵌入式数据库具有不同于通用大型数据库系统的特点，具体如下：

11占用内存资源和磁盘空间小

嵌入式数据库只是包含了大型通用数据库的部分功能，这就简化了开发的难度，同时数据表、数据记录等方面的数量和大小的控制也缩减了嵌入式数据库本身的大小。

12可靠性、可管理性和安全性

嵌入式数据库大多是在移动的智能设备当中使用，对数据库的管理不能做到随时随地。所以，数据库本身的安全性、可靠性以及可管理性是非常重要的。

13交互性、可移植性

为了加强嵌入式数据库和其他数据库之间的数据通信，就要求在研发时对数据库设计某些特定的机制来保证各个数据库彼此的数据交互和操作。随着嵌入式设备的多样化，其依据的开发平台和操作系统也是不同的，使嵌入式数据库能够使用不同的软硬件环境，其可移植性也是必须要考虑的。

14可分割性

不同的应用程序所使用的嵌入式数据库系统的功能也是不相同的，为了提高工作效率，节省磁盘的空间，就要求嵌入式数据库需具备可分割性，不同的应用可以使用数据库某一部分的功能模块。

2嵌入式数据库研究现状分析

随着智能移动终端的广泛使用以及通信技术的迅猛发展，嵌入式数据库的应用也越来越多，国内外的学术机构和各个数据库厂商也更加重视嵌入式数据库的研究和发展。Sybase公司、IBM公司以及Oracle、微软等公司都纷纷对自己旗下的产品不断地研发和更新。

现将嵌入式数据库安全中的问题研究状况做如下介绍：

在国外，对于嵌入式数据库的研究在国外已经有30多年的历史，美国军方在20世纪70年代就开始研究多级安全数据库，微软、Sybase等企业对数据库的研究也较早，并对其访问进行强制控制来保障数据安全。但是随着安卓、塞班等平台的流行，WindowsMobile平台已经逐渐地被取代，商用的数据库SQL Anywhere和SQL Server CE也不能做到广泛应用。

典型的嵌入式数据库的代表是Empress数据库，实时性、嵌入性以及移动性是其基本的特征，同时Empress嵌入式数据库还支持了多达6000个不同的平台。Empress数据库在国外的医疗、军事、工业以及地理信息等多个领域都得到了应用，随着网络通信的普及，嵌入式数据库的发展必将是未来的趋势。因此，如何加强嵌入式数据库的安全保障是非常重要的。

在国内，嵌入式操作系统方面的安全问题已经被大家逐渐的解决，但在嵌入式数据库方面的安全问题还处在刚刚起步的阶段。随着移动终端的软硬件环境逐渐成熟，对嵌入式数据库的安全问题要求也越来越高，用户的很多重要信息能否得到保障至关重要。

我国现在做嵌入式数据库的商家很少，东软设计的“OpenBASEMini”是比较成熟的嵌入式数据管理系统。随着我国消费类电子的快速发展，在这个嵌入式移动设备到处可见的社会，嵌入式数据库必将渗透到我们生活的各个角落。目前，我国的嵌入式数据库开发工作人员通过对开源数据库的摸索和研究，尝试了自主研发这一过程，逐渐意识到在国内商用的嵌入式数据库将会广泛地被使用。现在很多用户对个人的隐私信息能否得到安全保障已经非常重视，如何在竞争如此激烈的情况下脱颖而出，可以说数据库的安全问题起着决定性的作用。

3发展趋势

31智能化和主动化

以往的嵌入式数据库往往是以存储为目的的被动型的数据库，只能被动地接受操作系统和应用程序的调用来执行相应的动作。能够根据数据库中存储的情况和自身特点，适当地做出优化来满足不同条件下的应用需求的智能化、主动型嵌入式数据库是以后研究的热点。

32多媒体嵌入式数据库

随着高档电子消费品日益受到人们的青睐，能够对视频、音频、文字、图像进行存储和快速检索的嵌入式数据库会有更大的市场，并成为人们研究的热点。

33时空数据库

导航设备、水文、地质、地形地貌相关电子产品的快速发展，迫切需要能够同时处理时间和空间的数据库问世。 当然，除了上述所介绍的嵌入式数据库的发展方向以外，还有很多的方向，这里不逐一论述，比如说最近盛行的云嵌入式数据库等。 那么关于嵌入式数据库具体技术的改进和升级可以从以下几点寻找突破点：

（1）数据库内核。由于嵌入式系统可用资源的受限性，嵌入式数据库内核的大小也是一个关键的问题，那种以牺牲数据库的功能来换取较小的内核显然是与发展趋势相背离的。

（2）数据库的可靠性。嵌入式数据库的应用越来越广泛，也越来越复杂，其功能已经从传统的添加、删除等操作向对声音、视频、三维或多维数据、智能控制等方向发展，因此可靠性的提高也是至关重要的一环。

（3）数据库的可移植性。尽管目前的嵌入式数据库产品可以支持多种不同的操作系统，但在嵌入式系统开发过程中，开发人员还要充分考虑硬件平台、操作系统平台以及它们的接口定义，如果有能适用于绝大多数的操作系统平台，对硬件平台和操作系统平台透明的嵌入式数据库，势必可以大大地提高开发效率，降低开发成本。

随着互联网的不断发展，各式各样的APP都被大众广泛的应用，作为移动设备所采用的嵌入式数据库的发展尤为重要，也是保证用户使用便捷、安全的重要前提。

参考文献：

[3]Sushil JajodiaDatabase security and privacy[J].ACM Computing Surveys（CSUR），1996（1）：36-41