Николай Сергеевич Фот — студент; Институт математики и информационных технологий
Оренбург
Nikolai S. Fot — Student; , Institute of Mathematics and Information Technology
Orenburg
Наталия Павловна Фот — канд. техн. наук, доцент; кафедра математических методов и моделей в экономике Института математики и информационных технологий; заведующая кафедрой
Оренбург
Nataliia P. Fot — PhD, Associate Professor; Institute of Mathematics and Information Technology, Department of Mathematical Methods and Models in Economics; Head of the Departmen
Orenburg
Александр Анатольевич Винарский — студент; Физтех-школа электроники, фотоники и молекулярной физики, факультет физической и квантовой электроники
Долгопрудный, Московская область
Alexander A. Vinarsky — Student; Faculty of Physical and Quantum Electronics
Moscow
Проанализирована проблема хранения данных в экстремальных внешних условиях при ограниченных вычислительных ресурсах. Отмечена необходимость создания малоразмерных отказоустойчивых модульных систем управления данными, оптимизированных для использования во встраиваемых системах и микроконтроллерах. Выполнен обзор систем управления базами данных LittleDB, LMDB и Berkeley DB, определены области их использования в реальных задачах. Предложен вариант малоразмерной системы управления базами данных, позволяющий эффективно управлять данными в условиях минимизации использования вычислительных ресурсов при особых требованиях к отказоустойчивости и помехозащищенности. Также рассмотрены основные решения для оптимизации процессов добавления, хранения, обработки и управления данными в энергонезависимой памяти. Разработано программное обеспечение, позволяющее проводить работу с данными в экстремальных условиях эксплуатации. В реализованной системе управления базами данных использованы алгоритмы кэширования данных, коррекции ошибок и помехозащищенного кодирования информации. Протестирована скорость сохранения данных, продемонстрирована высокая эффективность предложенной системы.
The problem of data storage in extreme external conditions with limited computing resources is analyzed. The necessity of creating small-size fault-tolerant modular data management systems optimized for use in embedded systems and microcontrollers is noted. An overview of the LittleDB, LMDB, and Berkeley DB database management systems is performed, and the areas of their use in real-world tasks are identified. A variant of a small-size database management system is proposed that allows efficient data management while minimizing the use of computing resources with special requirements for fault tolerance and noise immunity. The main solutions for optimizing the processes of adding, storing, processing and managing data in non-volatile memory are also considered. A software is developed that allows working with data in extreme operating conditions. The implemented database management system uses algorithms for data caching, error correction, and noise-proof encoding of information. The data storage speed is tested, and the high efficiency of the proposed system is demonstrated.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.