基于移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)的氣象信息服務(wù)系統(tǒng)

1、基于挪動數(shù)據(jù)庫技術(shù)的氣象信息效勞系統(tǒng)摘要：本文概述了挪動數(shù)據(jù)庫技術(shù)的根本概念和系統(tǒng)的體系構(gòu)造。分析了氣象信息效勞的現(xiàn)狀，提出基于挪動數(shù)據(jù)庫技術(shù)構(gòu)建的氣象信息效勞系統(tǒng)的體系構(gòu)造和實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。關(guān)鍵詞：挪動數(shù)據(jù)庫氣象信息效勞氣象信息效勞系統(tǒng)引言近幾年來，在挪動計算技術(shù)的推動下，數(shù)據(jù)庫技術(shù)逐步走向新的開展方向，即數(shù)據(jù)庫技術(shù)和挪動計算技術(shù)的交融挪動數(shù)據(jù)庫技術(shù)。它將傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)應用到挪動計算環(huán)境中，借助于挪動終端設(shè)備及無線通信設(shè)備，使得數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用脫離了地理位置等條件的限制，而變得更為靈敏。目前，挪動數(shù)據(jù)庫技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于金融、運輸?shù)阮I(lǐng)域，并且為這些領(lǐng)域的開展發(fā)揮了宏大的作用。假如將挪動數(shù)據(jù)

2、庫技術(shù)應用到氣象領(lǐng)域，采用挪動數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)新型的氣象信息效勞系統(tǒng)，將有效的擴展氣象業(yè)務(wù)的使用空間，進步氣象信息效勞程度。本文主要對挪動數(shù)據(jù)庫技術(shù)在氣象信息效勞中的應用進展討論。1挪動數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述1.1挪動計算與挪動數(shù)據(jù)庫挪動計算技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線通訊技術(shù)相結(jié)合而形成一種新型的技術(shù)。在挪動計算環(huán)境下，計算機或其他信息設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)，可以不借助固定的物理連接設(shè)備。它的作用在于，將有用、準確、及時的信息與中央信息系統(tǒng)互相作用，分擔中央信息系統(tǒng)的計算壓力，使有用、準確、及時的信息能提供應在任何時間、任何地點需要它的任何用戶1。挪動數(shù)據(jù)庫是將傳統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫應用到挪動計算環(huán)境中，它的數(shù)據(jù)在地理

3、上分散而在邏輯上集中。通常挪動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)嵌入在掌上電腦、PDA、車載設(shè)備等挪動終端設(shè)備中。用戶可以借助這些挪動終端設(shè)備與節(jié)點效勞器連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、查詢、承受等功能。挪動數(shù)據(jù)庫包括兩層含義：一方面用戶在挪動的過程中可以聯(lián)機訪問數(shù)據(jù)庫資源；另一方面用戶可以帶著數(shù)據(jù)庫的副本挪動2。1.2挪動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系構(gòu)造挪動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是傳統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的擴展，但是與傳統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相比，挪動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有挪動性及位置的相關(guān)性、頻繁的斷接性、網(wǎng)絡(luò)條件的多樣性、網(wǎng)絡(luò)通訊非對稱性和資源的有限性等特點3。因此它的體系構(gòu)造比傳統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系構(gòu)造更為復雜。為了支持挪動客戶端的挪動接入，挪動數(shù)據(jù)

4、庫系統(tǒng)體系構(gòu)造中添加了挪動支持節(jié)點SS。挪動客戶端借助挪動支持節(jié)點與固定網(wǎng)絡(luò)相連接。在查詢數(shù)據(jù)時，挪動客戶端首先在本機數(shù)據(jù)庫中進展查找。假如沒有用戶需求的數(shù)據(jù)，那么挪動客戶端與挪動支持節(jié)點建立連接，并提交查詢懇求。挪動支持節(jié)點承受到懇求后，將懇求提交給本地數(shù)據(jù)庫效勞器，由效勞器處理挪動終端用戶的懇求。并將處理后的結(jié)果反響給挪動支持節(jié)點，通過它發(fā)送給挪動客戶端。通常，挪動支持節(jié)點和本地數(shù)據(jù)庫效勞器可以是一臺主機。常見的挪動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系構(gòu)造如圖1所示。圖1挪動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系構(gòu)造圖中，DSDatabaseServer：數(shù)據(jù)庫效勞器。效勞器之間通過高速網(wǎng)絡(luò)相連，每個數(shù)據(jù)庫效勞器管理一個數(shù)據(jù)庫副本。L

5、SLatinServer：位置效勞器。(bilelient)：挪動客戶端?？梢允钦粕想娔X、PDA、便攜式電腦等。挪動客戶端通過EDB嵌入式挪動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理本機的一局部數(shù)據(jù)庫副本。可以通過無線鏈路與一個SS通信，從而與整個固定網(wǎng)絡(luò)連通。SSbileSupprtStatin：挪動支持結(jié)點。處于固定網(wǎng)絡(luò)中，通過無線鏈路與挪動客戶端相連，提供挪動客戶端到固定網(wǎng)絡(luò)的挪動接入支持。RepRepliatin：數(shù)據(jù)庫副本。2基于挪動數(shù)據(jù)庫技術(shù)的氣象信息效勞系統(tǒng)2.1氣象信息效勞的現(xiàn)狀隨著社會經(jīng)濟和科學技術(shù)的不斷開展，氣象在農(nóng)業(yè)、民航、軍事等領(lǐng)域的作用越來越被人們所重視。同時氣象業(yè)務(wù)也正邁向市場化，需要具備提

6、供及時、全面的氣象信息效勞的才能。因此，面向各個領(lǐng)域和用戶群體的氣象信息效勞需要具備以下特點：1準確性：向用戶提供準確的氣象數(shù)據(jù)。2實時性：保證用戶及時獲取所需的氣象信息。3交互性：用戶可以與氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)進展交互，而不是被動的承受數(shù)據(jù)。4針對性：各個領(lǐng)域?qū)庀髷?shù)據(jù)的要求不同，因此，氣象信息需要具有針對性。在數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷開展推動下，氣象信息效勞技術(shù)得到了飛速的開展。目前，許多基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)的氣象信息效勞系統(tǒng)，實現(xiàn)了氣象信息效勞的實時性、交互性和針對性，方便了氣象數(shù)據(jù)的存儲、處理和共享。這些氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)在應用時，往往與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，形成基于b/s或/s的氣象信息共享、查詢、處理

7、系統(tǒng)。系統(tǒng)在運行時，客戶端需要與遠程數(shù)據(jù)庫效勞器在一個以太網(wǎng)環(huán)境下。客戶端通過高速網(wǎng)絡(luò)向數(shù)據(jù)庫效勞器提交懇求，與效勞器進展數(shù)據(jù)傳輸。但是，這類氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)在運行時，用戶被局限在一個有線的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，其查詢信息時受到地理位置等因素的限制，從而使系統(tǒng)的應用缺乏靈敏性。目前，挪動通信技術(shù)已趨于成熟，同時，越來越多的客戶希望可以“隨時隨地的查詢氣象信息。許多氣象部門開場著力于基于挪動通信技術(shù)的氣象信息效勞系統(tǒng)的開發(fā)。如基于短消息平臺的氣象信息效勞系統(tǒng)已經(jīng)在一些地區(qū)得到應用。但這種氣象信息效勞系統(tǒng)以短消息形式發(fā)送氣象數(shù)據(jù)，存在操作不便，數(shù)據(jù)顯示方式單一，可擴展性不強等缺乏。而采用挪動數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)氣象信

8、息效勞系統(tǒng)那么可以有效解決這些問題。2.2體系構(gòu)造采用挪動數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)氣象信息效勞系統(tǒng)時，一方面要結(jié)合氣象信息效勞的特點和需求，使得開發(fā)的信息效勞系統(tǒng)可以滿足氣象業(yè)務(wù)的需要。另一方面要考慮與原有信息效勞系統(tǒng)的交融，合理利用原有的資源，防止不必要的投資。由此，我們提出了如圖2所示的氣象信息效勞系統(tǒng)體系構(gòu)造。圖2氣象信息效勞系統(tǒng)體系構(gòu)造圖中可以看到在氣象信息效勞系統(tǒng)中，采用的是三級系統(tǒng)構(gòu)造，處在第一級的是氣象信息效勞中心；處于第二級的是氣象信息效勞基站；處于第三級的是挪動客戶端和網(wǎng)絡(luò)客戶端。氣象信息效勞中心由中心級氣象信息數(shù)據(jù)庫效勞器、FTP效勞器和EB效勞器等組成。它的主要任務(wù)是：1對氣象實時

9、數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進展搜集、整理和處理，維護氣象信息數(shù)據(jù)庫。2設(shè)置和維護系統(tǒng)的各項運行參數(shù)，保證系統(tǒng)正常運行。3對氣象信息效勞基站進展管理，為氣象信息效勞基站提供數(shù)據(jù)庫及時更新。4為網(wǎng)絡(luò)客戶提供氣象資料的EB查詢效勞和FTP下載效勞。氣象信息效勞基站既是挪動支持節(jié)點又是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，采取這樣的體系可以進步氣象信息在系統(tǒng)中的傳輸效率，同時可以方便氣象業(yè)務(wù)人員的日常管理和維護。它主要有以下的任務(wù)：1設(shè)置和維護系統(tǒng)的各項運行參數(shù)，如挪動客戶端最大接入數(shù)、無線鏈路參數(shù)初始化等。2對挪動客戶端進展管理，包括權(quán)限設(shè)置，密碼管理等。3本地數(shù)據(jù)庫管理，維護本地數(shù)據(jù)庫與中心數(shù)據(jù)庫的一致性。4挪動事務(wù)處理，為挪動事務(wù)分

10、配進程，進展調(diào)度等，維護挪動數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼９ぷ鳌?為本地挪動客戶端傳送數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的效勞對象為：網(wǎng)絡(luò)客戶和挪動客戶。網(wǎng)絡(luò)客戶通過高速以太網(wǎng)與氣象信息效勞中心相連，可以使用中心提供的EB效勞和FTP效勞，來查詢或下載所需的氣象資料。而挪動客戶那么是通過無線鏈路與氣象信息效勞基站進展數(shù)據(jù)通信。2.3系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)基于挪動數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)的氣象信息效勞系統(tǒng)時，需要解決以下關(guān)鍵技術(shù)：1氣象數(shù)據(jù)復制與緩存技術(shù)在圖2所示的氣象信息效勞體系構(gòu)造中，存在多個氣象信息數(shù)據(jù)庫效勞器，每個數(shù)據(jù)庫效勞器管理一個氣象數(shù)據(jù)庫的副本。當某個數(shù)據(jù)庫效勞器對數(shù)據(jù)進展更新或維護，需要及時將更新的內(nèi)容復制給其他的數(shù)據(jù)庫效勞器，

11、以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性。同時，挪動客戶端也可以對對本地緩存上的氣象數(shù)據(jù)副本進展操作。在與基站級氣象信息數(shù)據(jù)庫效勞器建立連接后，需要與數(shù)據(jù)庫效勞器交換數(shù)據(jù)修改信息。由于挪動計算環(huán)境的復雜性，在數(shù)據(jù)庫復制過程中可能出現(xiàn)沖突或連接失敗等情況。因此需要建立數(shù)據(jù)庫的復制、緩存和檢測機制，來維護整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性。2系統(tǒng)性能優(yōu)化技術(shù)為保證客戶及時獲取所需的氣象信息，在氣象信息數(shù)據(jù)庫建立的過程中，需要采取必要的優(yōu)化措施，進步氣象信息效勞系統(tǒng)的反響時間和數(shù)據(jù)傳輸效率。包括根據(jù)氣象數(shù)據(jù)的特點以及客戶的對氣象數(shù)據(jù)需求情況，采用適宜的索引機制；將客戶關(guān)心的熱點氣象數(shù)據(jù)直接存放在挪動終端的緩存中等。3事務(wù)處理技術(shù)挪

12、動客戶端提交的一個懇求就是一個挪動事務(wù)。對于基站級氣象信息數(shù)據(jù)庫效勞器來說，它同時管理著多個挪動客戶端。在同一時刻它可能承受到多個挪動客戶端的懇求。因此需要建立完善的挪動事務(wù)管理機制。以保證氣象信息效勞系統(tǒng)的正常有序地運行。包括：挪動事務(wù)并發(fā)控制，挪動事務(wù)進程管理，挪動事務(wù)優(yōu)先級控制等策略。4系統(tǒng)平安技術(shù)氣象信息效勞系統(tǒng)在運行時，需要采取必要的平安措施，以保護挪動客戶的合法權(quán)益，保證氣象數(shù)據(jù)的平安。因此在系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)的過程中，需要針對系統(tǒng)的特點建立嚴格的平安機制?？刹捎眉訌娕矂咏K端的接入控制，對無線鏈路進展加密處理，對挪動客戶端存儲的氣象數(shù)據(jù)副本加密等措施。3總結(jié)應用挪動數(shù)據(jù)庫技術(shù)進展氣象信息效勞系統(tǒng)開發(fā)，可以有效擴展傳統(tǒng)氣象信息效勞的應用領(lǐng)域和空間，有助于推動氣象業(yè)務(wù)的信息化