遠(yuǎn)程虛擬儀器管理實(shí)戰(zhàn)
虛擬儀器技術(shù)的出現(xiàn)徹底打破了傳統(tǒng)儀器由廠家定義、用戶(hù)無(wú)法改變的模式,用戶(hù)借助通用的儀器硬件平臺(tái),調(diào)用不同的測(cè)試軟件,就可以構(gòu)成不同功能的儀器。本文對(duì)遠(yuǎn)程虛擬儀器中的網(wǎng)絡(luò)通信、工作原理、實(shí)現(xiàn)方案等作了系統(tǒng)的探討和研究。
醫(yī)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)操控異地的機(jī)器人,對(duì)患者成功實(shí)施手術(shù)。 |
遠(yuǎn)程虛擬儀器系統(tǒng)是近年來(lái)誕生并發(fā)展迅速的一種新型網(wǎng)絡(luò)測(cè)控技術(shù),它不同于一般的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其主要應(yīng)用于遠(yuǎn)方有傳感器或其他數(shù)據(jù)接收設(shè)備得到的數(shù)據(jù)的傳輸與通信。例如,醫(yī)療系統(tǒng)遠(yuǎn)程會(huì)診、環(huán)境監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析等等。本文對(duì)遠(yuǎn)程虛擬儀器中的網(wǎng)絡(luò)通信、工作原理、實(shí)現(xiàn)方案等作了系統(tǒng)的探討和研究。
虛擬儀器與遠(yuǎn)程虛擬儀器
隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高度發(fā)展,在科研、工業(yè)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,隨著低成本高性能的計(jì)算機(jī)資源的有效利用,數(shù)字化平臺(tái)逐漸成為測(cè)量?jī)x器的基礎(chǔ)。儀器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的深層次的結(jié)合創(chuàng)造了虛擬儀器的概念,將計(jì)算機(jī)(處理器、存儲(chǔ)器、顯示器等)和通用儀器硬件(A/D、D/A 變換器、數(shù)字輸入/輸出、定時(shí)和信號(hào)處理器等)與用于數(shù)據(jù)分析、過(guò)程通訊及用戶(hù)圖形界面的軟件有效地結(jié)合起來(lái),就組成了虛擬儀器。
虛擬儀器技術(shù)的出現(xiàn)徹底打破了傳統(tǒng)儀器由廠家定義、用戶(hù)無(wú)法改變的模式,用戶(hù)借助通用的儀器硬件平臺(tái),調(diào)用不同的測(cè)試軟件,就可以構(gòu)成不同功能的儀器。虛擬儀器能提供給用戶(hù)一個(gè)充分發(fā)揮自己才能和想象力的空間,用戶(hù)可以隨心所欲地設(shè)計(jì)和構(gòu)造自己的儀器系統(tǒng)以滿(mǎn)足多種多樣的測(cè)試需求,而所需的只是一些必要的硬件、軟件加上通用計(jì)算機(jī)。儀器的智能化和虛擬化已經(jīng)成為未來(lái)各級(jí)實(shí)驗(yàn)室以及研究機(jī)構(gòu)發(fā)展的方向,“The Soft is Instruments(軟件就是儀器)”正在被廣大科技、教學(xué)工作者逐步接受。
繼“軟件就是儀器”的概念之后,出現(xiàn)了“網(wǎng)絡(luò)就是儀器”的新觀念。遠(yuǎn)程虛擬儀器就是虛擬儀器在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的擴(kuò)展。遠(yuǎn)程虛擬儀器技術(shù)結(jié)合了虛擬儀器技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將虛擬儀器的應(yīng)用范圍拓展到整個(gè)Internet網(wǎng)上,使信號(hào)采集、傳輸和處理一體化,一方面可以使許多昂貴的硬件資源得以共享,充分利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室資源; 另一方面還有利于遠(yuǎn)程教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展,從而解決限制遠(yuǎn)程教育中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行的難題。因此構(gòu)建基于Internet上的遠(yuǎn)程虛擬儀器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)已經(jīng)成為虛擬儀器應(yīng)用發(fā)展的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。遠(yuǎn)程虛擬儀器結(jié)構(gòu)模式如圖1所示。
圖1 遠(yuǎn)程虛擬儀器的結(jié)構(gòu)模式
遠(yuǎn)程虛擬儀器的實(shí)現(xiàn)
無(wú)論哪種遠(yuǎn)程虛擬儀器系統(tǒng),都是將硬件儀器(傳感器、調(diào)理放大器、A/D卡)搭載到遠(yuǎn)端服務(wù)器上,加上應(yīng)用軟件并和本地的筆記本電腦、臺(tái)式 PC 機(jī)或工作站等各種計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相連而構(gòu)成的,實(shí)現(xiàn)了用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的全數(shù)字化的采集測(cè)試分析,因此遠(yuǎn)程虛擬儀器的發(fā)展跟計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展步伐完全同步,顯示出其靈活性和強(qiáng)大的生命力,Internet為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程虛擬儀器系統(tǒng)提供了一個(gè)很好的平臺(tái),利用瀏覽器/服務(wù)器模式,操控者可以在瀏覽器端控制遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行測(cè)試以及進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)的操作,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)地實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控。
遠(yuǎn)程虛擬儀器是虛擬儀器在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的拓展,除了具備虛擬儀器的全部?jī)?yōu)點(diǎn)外,主要優(yōu)勢(shì)還在于不受地域、環(huán)境的限制。用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組建的遠(yuǎn)程虛擬儀器系統(tǒng),可以使信號(hào)采集、傳輸和處理一體化,不但可以共享許多昂貴的硬件資源,而且還便于擴(kuò)展測(cè)試系統(tǒng)、提高測(cè)試效率,所以應(yīng)用極為廣泛,是科研、教育、開(kāi)發(fā)、測(cè)量、檢測(cè)、計(jì)量、測(cè)控等領(lǐng)域不可多得的好工具,更值得一提的是它的出現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程診斷等新興領(lǐng)域的發(fā)展有重要意義,也使現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的全面開(kāi)展成為可能,同時(shí)也會(huì)使教學(xué)實(shí)驗(yàn)走上一個(gè)新的發(fā)展高度。
遠(yuǎn)程虛擬儀器開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)方案
Internet 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的虛擬儀器(VI)系統(tǒng)技術(shù)正在推動(dòng)著遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)的迅速發(fā)展?;?nbsp;Internet 的遠(yuǎn)程測(cè)控開(kāi)發(fā)主要研究和討論基于Web的虛擬儀器技術(shù),本文則基于最流行的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控開(kāi)發(fā)平臺(tái)LabVIEW,討論了四種用于開(kāi)發(fā)遠(yuǎn)程虛擬儀器的技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程及其工作原理,并對(duì)其實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)進(jìn)行了分析。
1. DataSocket 技術(shù)
LabVIEW 具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信功能,這種功能使得 LabVIEW 的用戶(hù)可以很容易地編寫(xiě)出具有強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)通信能力的 LabVIEW 應(yīng)用軟件,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程虛擬儀器。DataSocket 是 LabVIEW 最新提供的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具,它大大簡(jiǎn)化甚至免除了網(wǎng)絡(luò)通信編程,用戶(hù)使用這種技術(shù)可以很容易地在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。借助它可以在不同的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)源之間共享數(shù)據(jù)并進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(Live data)的傳輸。圖2描述了 DataSocket 的體系結(jié)構(gòu)。
DataSocket 可以訪問(wèn)本地文件以及 HTTP 和 FTP 服務(wù)器上的數(shù)據(jù),并為低層通信協(xié)議提供了統(tǒng)一的 API 函數(shù),編程人員無(wú)需為不同的數(shù)據(jù)格式和通信協(xié)議編寫(xiě)具體的通信程序代碼。DataSocket 使用一種增強(qiáng)型數(shù)據(jù)類(lèi)型來(lái)交換儀器類(lèi)型的數(shù)據(jù),這種數(shù)據(jù)類(lèi)型包括數(shù)據(jù)特性(如采樣率、操作員、通道數(shù)、時(shí)間、及采樣精度)和實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)。
DataSocket 遵循了 TCP/IP 協(xié)議,并對(duì)底層進(jìn)行了高度封裝,所提供的參數(shù)簡(jiǎn)單友好,用類(lèi)似與 Web 中的統(tǒng)一資源定位符(Uniform Resource Locator,URL)定位數(shù)據(jù)源,URL 不同的前綴代表了不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型。FILE 表示本地文件,HTTP 為超文本傳輸資源,F(xiàn)TP 為文件傳輸服務(wù)器上的資源,OPC表示訪問(wèn)的資源是 OPC 服務(wù)器,DSTP(DataSocket Transfer Protocal,DataSocket 傳輸協(xié)議)則說(shuō)明數(shù)據(jù)是來(lái)自 DataSocket 服務(wù)器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
2. 基于 ActiveX 技術(shù)
組件式技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今軟件技術(shù)的潮流之一,組件式技術(shù)是一種廣泛的體系結(jié)構(gòu),支持包括設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和部署在內(nèi)的整個(gè)生命周期計(jì)算的理念,它將徹底改變目前軟件生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)的模式。組件是一種能夠提供某種服務(wù)的自包含的軟件模塊,它封裝了一定的數(shù)據(jù)(屬性)和方法,并提供特定的接口,開(kāi)發(fā)人員利用這一特定的接口來(lái)使用組件,并使其與其它組件交互通信,以此來(lái)構(gòu)造應(yīng)用程序,用戶(hù)可根據(jù)自己的需求靈活購(gòu)買(mǎi)軟件組件。他們只需編寫(xiě)一些“膠水編碼”將各個(gè)組件“粘”起來(lái),便可構(gòu)建自己的應(yīng)用系統(tǒng),就如同今天我們購(gòu)買(mǎi)板卡組裝計(jì)算機(jī)一樣簡(jiǎn)單。
目前,基于組件式技術(shù)的規(guī)范主要有 Microsoft 的 COM/ActiveX 和 Sun的 Java/JavaBeans。由于 Microsoft 的 Windows 操作系統(tǒng)已經(jīng)成為桌面 PC 操作系統(tǒng)的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn),所以 COM/ActiveX 得到了許多第三方廠商的支持。利用 COM/ActiveX 技術(shù),我們可創(chuàng)建各式各樣的桌面和 Internet 應(yīng)用程序。ActiveX 控件技術(shù)是 COM/ActiveX 技術(shù)的重要組成部分,是 COM 技術(shù)在 Internet 上的擴(kuò)展。ActiveX 是一種可以在應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)十計(jì)算機(jī)上重復(fù)使用的程序?qū)ο?。?chuàng)建它的主要技術(shù)是 Microsoft 的 COM/ActiveX 技術(shù),組件對(duì)象模型(COM)是其基礎(chǔ)。ActiveX 控件可以以小程戶(hù)下載裝入網(wǎng)頁(yè),也可以用在一般的 Windows 應(yīng)用程序環(huán)境中。
ActiveX 控件可以由不同的可以識(shí)別 Microsoft 的 COM 技術(shù)的語(yǔ)言開(kāi)發(fā),它是一個(gè)組件,它可以在同一個(gè)或分布式的計(jì)算環(huán)境中開(kāi)發(fā)或使用。COM 的分布式支持技術(shù)稱(chēng)為 DCOM。在實(shí)現(xiàn)中,ActiveX 控件是一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(DLL)模塊,它包括在容器(包括 COM 程序接口的應(yīng)用程序)當(dāng)中,這種可重復(fù)使用的組件技術(shù)可以加快開(kāi)發(fā)速度和質(zhì)量。
通常情況下,基于以下三點(diǎn)可以考慮采用 ActiveX 控件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)控功能:
● 瀏覽器對(duì)組件技術(shù),尤其是ActiveX 的廣泛支持;
● ActiveX 控件在客戶(hù)端的執(zhí)行效率要高于 JavaApplet;
● 易于開(kāi)發(fā),Delphi 開(kāi)發(fā)的程序可以直接以 ActiveX 控件形式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)。
在遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中,我們可以用 Borland Delphi 開(kāi)發(fā)平臺(tái)對(duì)遠(yuǎn)程測(cè)控客戶(hù)端軟件進(jìn)行重新開(kāi)發(fā),并以 ActiveX 控件的形式進(jìn)行封裝。當(dāng)客戶(hù)端在訪問(wèn)服務(wù)器網(wǎng)頁(yè)時(shí),會(huì)自動(dòng)下載和運(yùn)行該 ActiveX 控件程序,從而實(shí)現(xiàn)了類(lèi)似Java Applet 程序所實(shí)現(xiàn)的功能。
3. 基于 Java Applet 技術(shù)
(1)Java Applet 技術(shù)的特點(diǎn)
首先,Applet 程序是從服務(wù)器端自動(dòng)下載到客戶(hù)端執(zhí)行,并且是嵌入到瀏覽器中運(yùn)行。對(duì)用戶(hù)而言,這與一般的上網(wǎng)瀏覽沒(méi)有任何區(qū)別,Applet 只能在瀏覽器環(huán)境內(nèi)運(yùn)行,只需所用的瀏覽器支持 Java 即可,而當(dāng)前幾乎所有的瀏覽器均支持 Java 并擁有 Java 虛擬機(jī),無(wú)須下載插件。而且,Java 方便的語(yǔ)言操作能力,無(wú)論在界面操作還是程序設(shè)計(jì)上,均給開(kāi)發(fā)人員帶來(lái)極大的便利。
其次,Java 語(yǔ)言具有強(qiáng)大而完善的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)功能。在 Applet 程序中,很容易就可以實(shí)現(xiàn)同遠(yuǎn)程服務(wù)器之間建立連接并控制數(shù)據(jù)傳遞。當(dāng)客戶(hù)端打開(kāi)服務(wù)器網(wǎng)頁(yè)時(shí),會(huì)自動(dòng)下載和啟動(dòng) Applet 程序,這樣,客戶(hù)端只需簡(jiǎn)單操作 Applet程序即可控制遠(yuǎn)端系統(tǒng)工作和結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸。
第三,由于 Java 本身是一種優(yōu)秀的跨平臺(tái)語(yǔ)言,這使得無(wú)論在 Windows操作系統(tǒng)還是 Unix 系統(tǒng)抑或是 Linux 系統(tǒng)下,針對(duì)客戶(hù)端開(kāi)發(fā)的 Applet 程序都無(wú)須修改而做到完全移植。這一特點(diǎn)很大程度地?cái)U(kuò)展了遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。
(2)Java Applet的工作原理及通信過(guò)程
應(yīng)用本方案實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示??蛻?hù)端由兩個(gè)部分組成,一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)瀏覽器,另一部分則是嵌入到瀏覽器頁(yè)面中運(yùn)行的 Java Applet 程序,客戶(hù)端通過(guò) Internet 和支持 Java Applet 的瀏覽器來(lái)訪問(wèn)服務(wù)器,自動(dòng)下載并運(yùn)行 Applet。服務(wù)器端由 Web 服務(wù)器、LabVIEW 程序和DataServer 三部分組成。Web 服務(wù)器為客戶(hù)端提供 WWW 服務(wù),使得客戶(hù)端能夠通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)服務(wù)器。LabVIEW 程序負(fù)責(zé)服務(wù)器端的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控。而 Data Server 一方面同客戶(hù)端 JavaApplet 程序建立網(wǎng)絡(luò)連接,作為 Applet 程序的數(shù)據(jù)服務(wù)器,按受客戶(hù)端 Applet 程序的請(qǐng)求并傳送數(shù)據(jù); 另一方面又負(fù)責(zé)響應(yīng)Applet 程序的請(qǐng)求,以客戶(hù)方式對(duì) LabVIEW 程序進(jìn)行相應(yīng)的控制。
具體過(guò)程如下:
①客戶(hù)端 Web 瀏覽器請(qǐng)求服務(wù)器端的網(wǎng)頁(yè),JavaApplet 自動(dòng)下載到客戶(hù)端并啟動(dòng)運(yùn)行。建立客戶(hù)端于服務(wù)器端 Data Server 的網(wǎng)絡(luò)連接。
②Applet 向 Data Server 發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收和顯示。
③Applet 程序獲取鼠標(biāo)和鍵盤(pán)事件,并發(fā)送到服務(wù)器端的 Data Server,Data Server 對(duì) LabVIEW 程序進(jìn)行相應(yīng)的控制,從而間接實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
4. AppletVIEW 技術(shù)
AppletVIEW 是 Nacimiento Software Corporation 的產(chǎn)品,它能夠把由LabVIEW 以及 LabWindow/CVI 生成的虛擬儀器發(fā)布到 Web 上。
(1) AppletVIEW 技術(shù)的特點(diǎn)
客戶(hù)端程序采用 AppletVIEW 開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn),AppletVIEW 是一個(gè)為 LabVIEW開(kāi)發(fā) Web 應(yīng)用程序的軟件,可以實(shí)現(xiàn) B/S 模式虛擬儀器。它為服務(wù)器端提供了網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)的 G 語(yǔ)言支持,從而在服務(wù)器端,可以在 LabVIEW 平臺(tái)上結(jié)合AppletVIEW 的代理功能更好的解決網(wǎng)絡(luò)多用戶(hù)問(wèn)題。而且,數(shù)據(jù)的傳輸是基于 Socket 的一種傳輸方式,具有較高的數(shù)據(jù)吞吐量。針對(duì)客戶(hù)端程序開(kāi)發(fā),AppletVIEW 提供了一個(gè)友好的可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境和—些測(cè)控常用的組件,這個(gè)環(huán)境也加快了客戶(hù)端程序的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。
(2) AppletVIEW 的工作原理及通信過(guò)程
AppleWIEW 開(kāi)發(fā)包的一部分是 VITP 服務(wù)器,它負(fù)責(zé)處理本地儀器和遠(yuǎn)端儀器的經(jīng)由 Web 的通信。在服務(wù)器端的儀器系統(tǒng)里,它作為 LabVIEW 程序運(yùn)行,提供了一個(gè)在 AppletVIEW 子儀器和遠(yuǎn)端儀器之間的接口界面。此服務(wù)器管理經(jīng)過(guò) AppletVIEW 子儀器的來(lái)自以及送入虛擬儀器的數(shù)據(jù),并且通過(guò)JavaApplet ID 以及一組數(shù)據(jù)管道在本地儀器和遠(yuǎn)端儀器間進(jìn)行通信。在遠(yuǎn)端可以監(jiān)控本地儀器的運(yùn)行狀態(tài),具體通信過(guò)程如圖4所示,過(guò)程描述如下:
1-2: Web 瀏覽器從 Web 服務(wù)器請(qǐng)求 HTML 頁(yè)面,Web 服務(wù)器發(fā)送此頁(yè)面到 Web 瀏覽器。
3-4: 在瀏覽器端,帶有< Applet>標(biāo)示的 HTML 頁(yè)面說(shuō)明有 Java 程序被調(diào)用,Web 瀏覽器的 Java 虛擬機(jī)運(yùn)行并從 Web 服務(wù)器請(qǐng)求 Applet 類(lèi)文件。需要的 Java 類(lèi)文件在 AppletVIEW.jar 中。
5: 服務(wù)器發(fā)送 AppletVIEW.jar 到 Web 瀏覽器。
6-7: AppletVIEW.jar 加載后,程序開(kāi)始運(yùn)行,請(qǐng)求“configureFile”中的參數(shù)。
8: Appletbuilder 生成的 MyApplet.jvi 被送到 Web 瀏覽器的程序中。
9: Java 程序與服務(wù)器通過(guò)數(shù)據(jù)端口(默認(rèn) 4749)建立 TCP/IP 連接,通信過(guò)程建立。
鏈接:四種實(shí)現(xiàn)方案比較
基于DataSocket技術(shù)的遠(yuǎn)程測(cè)控方案,優(yōu)點(diǎn)是DataSocket定義了一個(gè)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)傳輸協(xié)議,從而利用這種方法可以達(dá)到很高的數(shù)據(jù)傳輸效率,實(shí)時(shí)性能相當(dāng)好。缺點(diǎn)是它只能實(shí)現(xiàn)C/S模式而不能實(shí)現(xiàn)B/S模式,需要同時(shí)開(kāi)發(fā)服務(wù)器端程序和客戶(hù)端程序,客戶(hù)端控制功能太弱,尚有待加強(qiáng)。
基于ActiveX實(shí)現(xiàn)方案,在實(shí)現(xiàn)上采用 Delphi開(kāi)發(fā),它的優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)發(fā)效率高,而且一旦程序下載成功,比起同樣功能的Java 程序具有更高的執(zhí)行速度和效率,占用的系統(tǒng)資源也相對(duì)比較少; 但是,實(shí)驗(yàn)證明,它生成的ActiveX控件程序的尺寸比 Java 程序要大許多,客戶(hù)端需要花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)下載這個(gè)程序。
基于Java Applet技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)B/S模式,只需開(kāi)發(fā)服務(wù)器端程序,開(kāi)發(fā)效率高,客戶(hù)端無(wú)須下載插件,程序較小便于下載執(zhí)行; 缺點(diǎn)是圖像質(zhì)量差,動(dòng)態(tài)顯示有跳動(dòng)感不連續(xù)。
基于AppletVIEW組件技術(shù)實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程測(cè)控方案,可以實(shí)現(xiàn)B/S模式,AppletVIEW 是第三方開(kāi)發(fā)的遠(yuǎn)程測(cè)控專(zhuān)用組件,為遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)提供了可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境,能把LabVIEW儀器面板自動(dòng)生成Java儀器面板,所以具有很高的開(kāi)發(fā)效率。而且,數(shù)據(jù)的傳輸是基于Socket的一種傳輸方式,具有較高的數(shù)據(jù)吞吐量,缺點(diǎn)是需要修改本地測(cè)控程序,并在本地VI程序中調(diào)用AppletVIEW提供的一些網(wǎng)絡(luò)控件VI,來(lái)與瀏覽器端的Java程序通信,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)測(cè)控。
遠(yuǎn)程虛擬儀器是虛擬儀器在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的拓展,它的許多優(yōu)點(diǎn)使其應(yīng)用極為廣泛,是科研、教育、開(kāi)發(fā)、測(cè)量、檢測(cè)、計(jì)量、測(cè)控等領(lǐng)域不可多得的好工具。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)相結(jié)合是本文的討論重點(diǎn),文中對(duì)遠(yuǎn)程虛擬儀器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及構(gòu)成、開(kāi)發(fā)方案及工作原理都作了較為系統(tǒng)的研究。最后再給出幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)和建議:
(1) 如果是實(shí)驗(yàn)室或小范圍的遠(yuǎn)程測(cè)控,可采用C/S模式,客戶(hù)端實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器直接相連,沒(méi)有中間環(huán)節(jié),因此響應(yīng)速度快。如果是遠(yuǎn)距離、大范圍的遠(yuǎn)程測(cè)控工作,可采用B/S模式,具有分布性特點(diǎn),可以隨時(shí)隨地進(jìn)行操作,而且升級(jí)維護(hù)方便。
(2) DataSocket定義了一個(gè)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)傳輸協(xié)議,數(shù)據(jù)傳輸效率高,實(shí)時(shí)性能好,但只能實(shí)現(xiàn)C/S模式。而基于ActiveX 技術(shù)開(kāi)發(fā)效率高,具有更高的執(zhí)行速度和效率,但生成的ActiveX控件的尺寸較大,客戶(hù)端需要花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)下載這個(gè)程序。采用Java Applet技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)B/S模式,開(kāi)發(fā)效率高,實(shí)驗(yàn)證明圖像質(zhì)量差,動(dòng)態(tài)顯示有跳動(dòng)感不連續(xù)?;贏ppletVIEW組件技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)B/S模式,開(kāi)發(fā)效率高,數(shù)據(jù)的傳輸是基于Socket的一種傳輸方式,具有較高的數(shù)據(jù)吞吐量,試驗(yàn)結(jié)果表明,系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,實(shí)時(shí)性好。
(3) 服務(wù)器端IIS中的Web服務(wù)器使用的是8080端口,和LabVIEW中的Web服務(wù)器沖突,應(yīng)修改端口號(hào)或關(guān)閉IIS中的 Web 服務(wù)器,這樣才能使AppletVIEW通過(guò)8080端口和LabVIEW通信。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬儀器的結(jié)合,使 VI 拓展到真正的分布式網(wǎng)絡(luò)測(cè)試應(yīng)用環(huán)境中去,對(duì)于豐富測(cè)試手段,提高測(cè)試效率,共享信息,充分合理地利用現(xiàn)有資源都有著很好的作用,將成為現(xiàn)代儀器儀表發(fā)展的方向。
評(píng)論