2.2. Lập chỉ mục cho hiện tại và tƣơng lai của đối tƣợng chuyển động
Đối với hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu truyền thống, các dữ liệu được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu không thay đổi cho đến khi nó có một bản cập nhật mới (thể hiện sự thay đổi một cách rõ ràng của các đối tượng chuyển động). Mơ hình này chỉ phục vụ cho các ứng dụng có thay đổi nhiều về dữ liệu nhưng theo bước rời rạc, nó khơng thích hợp cho các ứng dụng mà các dữ liệu thay đổi liên tục. Một trong những ứng dụng là cơ sở dữ liệu "chuyển động" lưu trữ các vị trí của các đối tượng di động(ví dụ như xe ơ tô, phương tiện vận chuyển..). Khi đối tượng thay đổi vị trí liên tục, nó sẽ phải cập nhật cơ sở dữ liệu liên tục tại mỗi đơn vị thời gian. Đây rõ ràng là một giải pháp không hiệu quả và không khả thi.
Một phương pháp tiếp cận tốt hơn là bản ghi tóm tắt các thơng số của mỗi đối tượng chuyển động tại một vị trí được coi như một hàm số của f(t) và cơ sở dữ liệu sẽ cập nhật khi các thơng số của f thay đổi(ví dụ như khi tốc độ và hướng của xe thay đổi).Sử dụng cơ sở dữ liệu biến đổi theo hàm f(t) có thể tính tốn vị trí của đối tượng chuyển động bất cứ lúc nào trong tương lai. Phương pháp này giảm thiểu các chi phí cập nhật, ngồi ra phương pháp cũng giới thiệu một loạt các vấn đề mới (chẳng hạn như sự cần thiết của mơ hình dữ liệu thích hợp, ngơn ngữ truy vấn, xử lý truy vấn và các kỹ thuật tối ưu hóa) khi đó cơ sở dữ liệu khơng trực tiếp lưu trữ giá trị dữ liệu nhưng có chức năng tính tốn các giá trị của dữ liệu.
Truy vấn không-thời gian của các đối tượng chuyển động có ứng dụng quan trọng trong việc theo dõi lưu lượng truy cập, chuyển hướng thông minh và các lĩnh vực truyền thơng di động. Ví dụ, trong cơ sở dữ liệu theo dõi xe ôtô của một hệ thống đường cao tốc, chúng ta có thể phát hiện các khu vực tắc nghẽn trong tương lai. Trong truyền thơng di động, chúng ta có thể phân bổ thêm băng thơng cho các khu vực có số lượng lớn điện thoại di động đang đến gần khu vực đó. Điều đó địi hỏi việc lập chỉ mục cho đối tượng phải đạt hiệu quả, để có thể xác định các địa điểm của đối tượng trong tương lai.
Một ví dụ về một truy vấn không-thời gian là: "Báo cáo tất cả các đối tượng sẽ có tại một khu vực cần truy vấn trong thời gian 10 phút kể từ bây giờ". Lưu ý rằng các câu trả lời chotruy vấn này dự kiến có nghĩa là nó được tính tốn dựa trên dữ liệuhiện tại được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu về các chức năng vị trí của các đối tượng chuyển động. Trong tương lai gần, dữ liệu nàycó thể thay đổi, có nghĩa là cùng một truy vấn có thể có một câu trả lời khác nhau. Trong phần này, chúng ta tập trung vào cách tiếp cận linh hoạt và hiệu quả nhất, tham số thời gian R-tree(TPR-tree) [7] .
2.2.1. Khái niệm TPR-tree
Xét ví dụ minh hoạ tại hình 2.25dưới đây: trong hình trên cùng bên trái cho thấy các vị trí và vectơ vận tốc của 7 đối tượng vào thời điểm 0 (t0). Đối tượng 1 và 2 di chuyển về phía phải với tốc độ 1 đơn vị khoảng cách, đối tượng 3 di chuyển về phía phải với tốc độ bằng 2 đơn vị khoảng cách, các đối tượng 4 và 6 di chuyển về phía trái với tốc độ bằng 1 đơn vị khoảng cách và các đối tượng 5 và 7 di chuyển lên trên với tốc độ bằng 1 đơn vị khoảng cách.