【組み込みデータベースUbiquitous（ユビキタス）】DeviceSQL Framework

近年、急速なデータ量の増加とアプリケーションの多様化に伴う、ソフトウェア開発工数の増加が問題視されており、その解決策として組み込み向けデータベース導入が検討され始めています。
Ubiquitous DeviceSQL Frameworkは、組み込みシステムに特化し、ストリーム・ベースド・データ管理技術に基づく、まったく新しいカテゴリーのデータ管理ソフトウェアとして2002年に登場しました。携帯電話、車載機器、IP-STB、通信機器などでの採用実績を重ね、第3世代バージョンがリリースされています。
Ubiquitous DeviceSQL技術は、他の組み込みRDBではカバーできない、ローエンドからハイエンドまでの製品ラインをカバーし、データを革新的に取り扱う（制御、処理、管理）ことにより、新たな付加価値を創造、開発の生産性、品質の向上をもたらします。

（１）　簡単な作業性で拡張性があるツールのため、製品開発工数が軽減できる
（２）　データベースとアプリケーション部が完全分離のため、作業分担による開発期間短縮
（３）　標準ツール使用により開発者が変更になっても、継続的な作業と高い品質を保てる
（４）　一度開発したデータベースは継続的な商品開発に転用できる。しかも世界標準に準拠

（１）　超高速、超極小なDBエンジン
・　世界最小DBエンジン (Foot print : 24KB-50KB)
・　各種ストリームデータをレコードとして処理可能

（２）DeviceSQL
・　DeviceSQL高級言語による生産性の高いプログラミングが可能
・　プログラム制御とテーブル/データ操作の分離
・　ランタイムのコードサイズを低減
・　SQL文を使用して機器内のデータを簡単にしかも高速に問い合わせ
・　データベース機能、その前後でフィルタリング、フォーマット変換等のデータ処理機能を組み合わせ、データを制御、処理、管理できる

（３） データの最適配置
・　インメモリと各種永続ストレージ(FlashROM, HDD, MMC/SD)双方を利用し、データを最適配置
・　パフォーマンスの最適化および消費電力の低減に貢献

（４）カスタマイズ可能な柔軟なフレームワーク
・　アプリケーション一体型、データサーバ型など柔軟なアーキテクチャ
・　独自のストレージ・デバイスへの対応
・　ユーザによるインデックス追加が可能

（５）各種CPU、OSをサポートするポータビリティ
・　ローエンドからハイエンドまですべての製品ラインのサポートが可能
・　16/32/64bitsの各種CPUをサポート
・　各種OSをサポート、さらにNone-OS環境にも対応

DeviceSQLは、アプリケーションからのリクエストに応じて、データを出力、追加、修正するデータベース機能だけではなく、データ処理機能と組み合わせて、制御（プログラミング）することが可能です。次に代表的なパターンについて記述します。

（１）用途パターン１

（２）用途パターン２

（３）用途パターン３

（４）Ubiquitous DeviceSQLのユニークな機能

■　DeviceSQL→Cの先進的なアプローチ
Ubiquitous　DeviceSQLでは、DeviceSQL言語でデータロジックを記述し、コンパイラを用いてCコードに変換する方式を採用しています。これにより、他の組込みRDBが通常ランタイム環境で行うSQL文の解釈、構文チェック、エラーチェック等の処理をプリコンパイル時に行うことで、ランタイムコードに余分なコードが含まないようにし、メモリフットプリントの極小化とパフォーマンスの高速化を実現しています。またDeviceSQLプログラム内でCの関数ならびにDeviceSQL関数をインポート/エクスポートすることができるため、きめ細かなデータ操作を行うことができ、アプリケーションとデータ操作のコードを完全に分離することが可能です。

■　リアルタイム処理に最適、データストリームのサポート
Ubiquitous DeviceSQLは開発当初から、組込みRDBがテーブルに対して適用してきたデータ管理機能を、センサー出力、ネットワーク上のデータソース、関数の演算結果など、任意のデータソースに対しても適用できるように考慮して設計されました。これに対して、他の組込みRDBの演算子は、テーブル・データソースだけしか操作できません。
組込みRDBの場合、ストリームデータを取り扱う場合、入力されたすべてのストリームデータを一旦、テーブルに格納します。その後、テーブルを検索し、必要なデータを抽出し、アプリケーションに引き渡します。テーブルに一旦格納した後、検索をかけるため、リアルタイム性が失われるのと、データを格納するためのワークメモリが余分に必要になります。

一方DeviceSQLは、ストリームデータをサポートしているので、入力されたストリームデータをレコードとしてとらえ、直にSQLで検索をかけ、リアルタイムに必要なデータを抽出し、アプリケーションに引き渡すことが可能です。また流れているデータに対して、そのまま検索をかけることができるため、余分なワークメモリも必要とせず、より少ないメモリで動作することが可能です。

■　幅広いデータ参照（格納）方式
他の組込みRDBは、インメモリあるいは、永続ストレージどちらか一方をサポートしているのに対して、Ubiquitous DeviceSQLは、次の図に示すストリーム、インメモリ、メモリマップドストレージ、デバイスダイレクトストレージ(ページストレージ)の4つのデータ参照（格納）方式をサポートしています。

これにより、データ属性、量に応じて、これらのストレージから組み合わせて使用することが可能です。パフォーマンスが要求されるデータ、一時的なテーブルは、インメモリに、そして、数GBを超える大量データの場合には、HDD等の永続ストレージに格納するなど自由度が広がります。ストレージは、アプリケーションから抽象化されており、格納先を変えるのも、パラメタを変更することで簡単に行えます。

■　各種CPU、OSをサポートするポータビリティ
Ubiquitous DeviceSQLは、ローエンドからハイエンドまでの全製品ラインのサポートを設計目標に置き、16bit、32bit、64bitの主要なCPUをサポートし、OSも選びません。In-House OSや、OSが載っていないNone-OS環境もサポートしています。
今までリソースの制限で使用をあきらめていたローエンドの組込みシステム環境下でも、データベースを使用したデータ管理を行うことが可能になります。これにより、RFID等のようなプリミティブなデバイスから、携帯電話、デジタルTV、DVD/HDDレコーダのような主要な組込みシステム、さらにその上位に位置するエンタープライズ系のRDBMSが動作しているハイエンドのサーバがネットワークを介して、シームレスにデータをやりとりするパラダイムへの移行を加速します。

■　ターゲット環境（ランタイム）