嵌入式數據庫：存儲與管理智能設備數據
時間：2024-09-04 來源：華清遠見
數據庫是一個有組織的數據集合, 支持存儲，管理和檢索數據。使用數據庫的主要目的是為了更為高效的管理大量數據，確保數據的完整性和安全性，允許用戶更為快捷的訪問和操作數據。數據庫根據其存儲方式的種類，分為關系數據庫和非關系數據庫。關系數據庫主要是存儲一些結構性的內容，以表格的形式存儲數據，例如：MySQL，Oracle，Microsoft SQL Server等，非關系數據庫則是存儲一些非結構性的內容，例如文檔類型的數據格式，圖片類型的數據格式，例如MarkLogic，Neo4j，Bigtable在嵌入式領域中。關系型數據庫應用比較多，因為存儲的大多都是設備數據，其以表格的形式存儲數據，易于理解和管理，可拓展性高，易維護，占用空間小等特點，更適合嵌入式開發。
需要明確的一點是，并不是所有的關系型數據庫都適合嵌入式開發，嵌入式開發更注重輕量級，靈活性和穩定性，所以SQLlite，MYSQL在嵌入式系統中最為常用。SQlite以其輕量級，但文件存儲，無需服務器，被廣泛應用于移動設備，物聯網設備等場合。MYSQL以其強大的功能，良好的性能，更適用于較為復雜的嵌入式系統。這兩款系統都支持SQL命令，都擁有強大的社區資源，所以學習起來還是比較簡單的。
下面就從數據庫的介紹，特點，應用場合分別介紹兩款數據庫：
SQLite的歷史：
2000 -- D. Richard Hipp 設計 SQLite 是為了不需要管理即可操作程序。
2000 -- 在八月，SQLite1.0 發布 GNU 數據庫管理器（GNU Database Manager）。
2011 -- Hipp 宣布，向 SQLite DB 添加 UNQl 接口，開發 UNQLite（面向文檔的數據庫）。
圖1-1 sqlite數據庫
SQLite特點：
1. SQLite是一個進程內的數據庫，實現了自給自足，無服務器支撐的SQL數據庫引擎，近幾年來SQLite用戶增長最快，用戶選擇sqlite的主要目的是因為：
2. 不需要一個單獨的服務器進程或操作的系統（無服務器的）。
3. SQLite 不需要配置，這意味著不需要安裝或管理。
4. 一個完整的 SQLite 數據庫是存儲在一個單一的跨平臺的磁盤文件。
5.SQLite 是非常小的，是輕量級的，完全配置時小于 400KiB，省略可選功能配置時小于250KiB。
6. SQLite 是自給自足的，這意味著不需要任何外部的依賴。
7. SQLite 事務是完全兼容 ACID 的，允許從多個進程或線程安全訪問。
8. SQLite 支持 SQL92（SQL2）標準的大多數查詢語言的功能。
9. SQLite 使用 ANSI-C 編寫的，并提供了簡單和易于使用的 API。
10. SQLite 可在 UNIX（Linux, Mac OS-X, Android, iOS）和 Windows（Win32, WinCE, WinRT）中運行。
SQLite命令：
SQLite命令，以’ . ’作為開頭，例如.table查看有哪些表，.schema查看表的結構，這些命令主要在SQLite軟件中使用，如圖1-2以Linux系統所示：
圖1-2 sqlite軟件的使用
SQLite支持SQL命令，例如CREATE創建，INSERT插入，SELECT查詢，UPDATE更新，DELETE刪除等，其SQL命令可以在SQLite軟件中使用，如圖1-3以Linux系統所示：
圖1-3 sqlite軟件的使用
也可以在代碼中調用sqlite提供的API，如圖1-4所示，相關API接口可以參考sqlite官網：
https://www.sqlite.org/c3ref/funclist.html，如圖1-5所示。
圖1-4 sqlite API接口的使用
圖1-5 sqlite官網functions手冊
SQLite應用
在一些智能家居設備（如智能音箱、智能攝像頭等）中，SQLite 被用來存儲用戶偏好設置、設備狀態及日志信息。這些設備通常資源有限，SQLite 的小型特性使其非常適合這類應用。
下面再看一下MYSQL：
MYSQL歷史
MySQL的歷史可以追溯到20世紀90年代初。它由瑞典的Michael Widenius和David Axmark共同創立，最初是為了滿足Web應用程序的數據存儲需求而設計的。隨著互聯網的發展，MySQL逐漸嶄露頭角，成為最受歡迎的開源數據庫之一。
2008年，Sun Microsystems收購了MySQL AB，使MySQL得以繼續壯大。之后，Sun Microsystems被Oracle收購，MySQL也成為了Oracle旗下的重要產品。不過，由于對MySQL的開放性和競爭問題的擔憂，Oracle將MySQL交給了歐洲的MySQL社區維護，確保了其持續的開源發展。
圖2-1 mysql數據庫
MYSQL特點
MySQL 是開源的，目前隸屬于 Oracle 旗下產品。
MySQL 支持大型的數據庫。可以處理擁有上千萬條記錄的大型數據庫。
MySQL 使用標準的 SQL 數據語言形式。
MySQL 可以運行于多個系統上，并且支持多種語言。這些編程語言包括 C、C++、Python、Java、Perl、PHP、Eiffel、Ruby 和 Tcl 等。
MySQL 對 PHP 有很好的支持，PHP 是很適合用于 Web 程序開發。
MySQL 支持大型數據庫，支持 5000 萬條記錄的數據倉庫，32 位系統表文件最大可支持 4GB，64 位系統支持最大的表文件為8TB。
MySQL 是可以定制的，采用了 GPL 協議，你可以修改源碼來開發自己的 MySQL 系統。
MYSQL命令
MYSQL數據庫含有很多的MYSQL命令，比如‘SHOW DATABASES;’列出所有可用數據庫，‘USE your_database;’選擇數據庫，‘SHOW TABLES;’列出可用的所有表等等，如圖2-2所示：
圖2-2 MYSQL基本命令命令
MYSQL數據庫還可以使用SQL命令，如圖2-3所示：
圖2-2 MYSQL基本命令命令
MYSQL應用
在邊緣設備中，MySQL 可以作為本地數據庫，處理設備生成的數據并進行分析，減少對云端的依賴。在物聯網應用中，嵌入式設備可能需要存儲傳感器數據、設備狀態或用戶交互數據，MySQL 能夠提供結構化的數據存儲和查詢能力。
在本篇文章中，我們深入探討了常用的嵌入式數據庫，尤其是 SQLite 和 MySQL 的特點及其在智能設備數據存儲和管理中的應用。這些數據庫在智能設備數據存儲與管理中的重要性和應用場景。SQLite 以其輕量級和零配置的特性，適合于資源受限的設備，成為了小型嵌入式系統的首選。而 MySQL 通過其強大的功能與并發處理能力，更適用于需要處理較大量數據和復雜查詢的場合。
隨著物聯網和智能設備的快速發展，數據管理的需求日益增長，合理選擇合適的嵌入式數據庫，對提高設備的性能和用戶體驗至關重要。無論是選擇高效的 SQLite 還是功能豐富的 MySQL，理解它們各自的特點與應用場景，將幫助開發者更好地應對數據存儲與管理的挑戰。
