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智能建筑中的数据库技术

日期: 2009-7-31 6:35:31 浏览: 5 来源: 学海网收集整理 作者: 佚名

智能建筑中有许多既相对独立,又相互关联的智能系统,这些系统有着各具特色的数据库,从总体看,它们具有实时性、分布性、多媒体、互操作及异构性等特点,众多不同类型数据库的集成管理是智能建筑系统集成成败的关键。
   一、智能建筑中数据及数据库的特点
   智能建筑数据库中的数据必须具有以下特性:
   1、独立性,包括物理数据独立性,即改变内部模式时无需改变概念或外部模式,数据库物理存储的变动不会影响访问数据的应用程序;逻辑数据独立性,即修改概念模式时无需修改外部模式(有时只需重新定义映射);
   2、共享性,数据库中的数据应可被几个用户和应用程序共享;
   3、持续性,即数据在整个设定有效期内稳定保持;
   4、安全性,即数据库中数据不得被非法更改或外泄。
   同时,智能建筑数据库中的数据也具有其他的一般特性,如一致性、非冗余性等。
   二、智能建筑数据库管理系统(DBMS)的设计目标
   数据库有四个主要组成部分:数据、联系、约束和模式。数据库管理系统则是为数据库访问服务的软件,它应为支持应用程序和操作数据库中的数据提供下列服务:
   1、事务处理,事务使数据库从一个一致状态转入另一个一致状态,它包括启动、提交和放弃三种事务操作。这一功能在BAS、FAS、防盗报警等系统中应用极广。
   2、并发控制,用于协调数据库操作进程的并发控制和对共享数据的访问,并处理可能发生的冲突。这一功能对数字式(或半数字式)电视监控系统、OAS及VOD等多媒体系统非常重要。
   3、恢复,用于确保系统异常中止或出错的事务不会对数据库或其他事务产生严重影响。这一功能对智能建筑中的BAS等过程控制系统尤为重要。
   4、安全保障,智能建筑中各子系统数据库必须能免受非授权的泄露、更改或破坏,每个用户(也包括各子系统)和应用程序都应只拥有特定的数据访问权,以防非法访问与操作。这一功能在FAS、SAS及某些OAS系统中是必不可少的。
   5、语言接口,用来支持定义和操作数据所用的语言。在智能建筑系统(如BAS、FAS等)中,通常采用数据定义语言(DDL)来描述数据、数据间联系以及数据与联系间的约束。
   6、容错性,即在发生如违反约束或事务超时等错误时,应能继续提供可靠的数据库管理服务,这是因为在建筑智能化系统中,发生这类错误的概率相对较高。
   7、数据目录,这是智能建筑系统集成所必需的一个数据库,它应该包括智能建筑系统集成所涉及的所有子系统数据库的地址、联系以及约束等主要信息,以便各相关子系统间能循址访问。当然,各子系统数据库的子目录也是必备的。
   8、存储管理,即应能为主数据库中数据的持续存储、时序或事务触发型数据刷新提供良好的管理机制,以便为BMS、OAS或远程用户访问提供服务。
   三、智能建筑中的数据库体系模型
   智能建筑中的数据库系统(含子数据库系统)与某些商业系统相比,虽然规模不大,但功能复杂、性质迥异,因而主数据库与各子系统数据库的集成有着很高的技术难度,可以说是现有各种数据库技术的集大成。理想的智能建筑数据库系统应具有以下特性:
   1、开放性,系统集成的主数据库应是开放的,而各子系统数据库在确保系统本身安全运行的前提也应该是开放的,否则彼此间将无法交换信息。
   2、面向对象,对象是计算机系统中对实体(事务)的抽象描述,它包括状态和接口。智能建筑中的各种信息或数据均可按其属性分类,各种操作也是基于这一特性并借助于逻辑关系展开,只有面向对象才能在系统集成时将各种数据进行高效率的归类、重组。
   3、关系型,智能建筑各子系统中,有许多系统具有事件触发型操作机制,事件与操作间有着明确的逻辑对应关系,在BAS的空调控制、FAS的连动操作等进程中都存在这样的对应关系,因而它们的数据库也必然有这样的特性;
   4、实时性,这并不仅仅意味着整个系统(包括数据库)的快速运作,更重要的是操作系统和其交互的VOD、数字电视监控系统等)、BAS、FAS等都有着不同的实时性要求,即时延等技术指标各不相同。
   5、多媒体特性,智能建筑中存在着数据、语言、视频等不同类型的信息,因而某些子系统(如VOD、数字电视监控系统等)数据库以及系统集成数据库具有多媒体的特性;
   6、互操作性,BAS、FAS等系统间存在着联动关系,因而子系统数据库之间、子系统数据库与主数据库之间均具有互操作性或互动性。
   7、分布性,智能建筑中BAS、FAS、SAS、CAS、OAS等系统是相对独立运行的,每个子系统均拥有自己的数据库,因而智能建筑数据库体系有着显著的分布式特征;
   8、异构性,这是由于智能建筑中各子系统功能不同,信息(数据)类型不同,各子数据库结构体系也不同,而系统集成的目标在于统一管理所属各子系统,因而最终必须组成一个异构数据库管理系统。
   综上所述,一个理想的智能建筑(集成)数据库体系应该是开放的、面向对象的、关系型的、实时的、分布式的和可互操作的多媒体异构数据库体系,但现有的数据库产品(尤其是软件产品)都只具有其中的部分特性

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