張霞

摘要：介紹了遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)的特點(diǎn)和構(gòu)成，說明了遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與虛擬儀器技術(shù)的結(jié)合。改變了傳統(tǒng)的測(cè)控模式，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量、分析、測(cè)控等在空間上的分離。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器；測(cè)控模式；LabVIEW；網(wǎng)頁；B/S；瀏覽器虛擬儀器（VI）技術(shù)的出現(xiàn)，使得用戶可以自定義儀器，靈活的設(shè)計(jì)儀器系統(tǒng)，用以滿足多元化的需求。但有時(shí)候，需要對(duì)非本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行采集分析，或者希望共享遠(yuǎn)端的硬件資源。這時(shí)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器技術(shù)就能很好的解決這一問題。

遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器系統(tǒng)是近年來誕生并發(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)，其主要用于遠(yuǎn)距離有傳感器或其他數(shù)據(jù)接收設(shè)備得到的數(shù)據(jù)傳輸與通信。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和普及，使得遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的測(cè)量、分析、輸出、測(cè)控等在空間進(jìn)行分離。它的主要優(yōu)勢(shì)在于不受地域、環(huán)境的限制。使遠(yuǎn)程醫(yī)療、教育、環(huán)境監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析等成為現(xiàn)實(shí)。

1遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器的概述

VI的兩大技術(shù)基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)和軟件技術(shù)，而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也不可避免的要滲透到VI技術(shù)鄰域。將虛擬儀器的應(yīng)用范圍拓展到整個(gè)Internet/Intranet網(wǎng)上后，除了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，還可使遠(yuǎn)程教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)得以實(shí)現(xiàn)，從而解決限制遠(yuǎn)程教育中實(shí)驗(yàn)教學(xué)難的問題。

基于Web的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器，就是將VI技術(shù)和面向Internet的Web技術(shù)二者有機(jī)結(jié)合。該技術(shù)將儀器的面板移植到Web頁面上，通過Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)相關(guān)的測(cè)試需求。友好的圖形用戶接口，良好的平臺(tái)獨(dú)立性，都為VI和Web的結(jié)合奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器的特點(diǎn)

傳統(tǒng)概念的網(wǎng)絡(luò)是基于客戶機(jī)/服務(wù)器（Client/Server，C/S）模型，大量程序在客戶端，服務(wù)器只起到一個(gè)管理的作用。若應(yīng)用程序需要更新或維護(hù)，則需對(duì)每個(gè)客戶端進(jìn)行大量操作，工作繁瑣且數(shù)量極大，成本也比較高昂。

Web技術(shù)在Internet上得到廣泛應(yīng)用后，從C/S模型衍生出另一種B/S（Browser/Server，B/S）模型，即瀏覽器/服務(wù)器模型，其以服務(wù)器為核心，程序處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)基本是都在服務(wù)端完成，用戶無需安裝專門的客戶端軟件，只要通過網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)連接服務(wù)器，使用瀏覽器即可根據(jù)需要從服務(wù)器下載應(yīng)用程序來完成相應(yīng)任務(wù)。

以NI公司LabVIEW為代表的各種具有遠(yuǎn)程設(shè)備訪問功能的VI開發(fā)工具也在不斷完善其網(wǎng)絡(luò)性能。在LabVIEW 6i以后的版本集成了遠(yuǎn)程面板技術(shù)，該技術(shù)可直接在本地計(jì)算機(jī)上打開并操作位于遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上的VI面板。甚至可將LabVIEW VI的前面板窗口嵌入到一個(gè)網(wǎng)友中，并在網(wǎng)頁中直接操作它。

3遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器系統(tǒng)的構(gòu)成

由遠(yuǎn)程的傳感器及被測(cè)單元采集到相應(yīng)信號(hào)后通過PC總線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、GPIB儀器控制系統(tǒng)、VXI儀器系統(tǒng)以及這三者的任意組合傳送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，由已經(jīng)開發(fā)好的服務(wù)器端程序，運(yùn)行出相應(yīng)結(jié)果并以圖形界面的形式體現(xiàn)出相關(guān)結(jié)果。每一臺(tái)客戶機(jī)均通過網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器相連，隨時(shí)隨地都可向服務(wù)器發(fā)出相應(yīng)請(qǐng)求，并得到相應(yīng)結(jié)果。

PC總線-插卡型方式、GPIB方式、VXI總線方式各有各的特點(diǎn)。PC總線-插卡型方式借助插入計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集卡與專用的軟件相結(jié)合，完成測(cè)試任務(wù)，它的性價(jià)比高，特別適于教學(xué)和各種實(shí)驗(yàn)室使用。但頻率測(cè)量的帶寬有限制，集成也比較復(fù)雜；GPIB技術(shù)是IEEE488標(biāo)準(zhǔn)的虛擬儀器早期發(fā)展階段，典型系統(tǒng)由一臺(tái)PC機(jī)、一塊GPIB接口卡和若干臺(tái)GPIB形式的儀器通過GPIB電纜連接而成。它能實(shí)現(xiàn)用計(jì)算機(jī)對(duì)儀器的操作和控制，用以替代傳統(tǒng)人工方式操作，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較多。但儀器與主控制有技術(shù)重復(fù)，每個(gè)儀器都有輸入/輸出連接，信號(hào)線連接過多，不適宜數(shù)據(jù)的高速傳輸；VXI總線的標(biāo)準(zhǔn)開放、結(jié)構(gòu)緊湊，數(shù)據(jù)吞吐能力強(qiáng)、定時(shí)和同步精確、模塊可重復(fù)利用，且電源穩(wěn)定、冷卻和屏蔽能力強(qiáng)，在組建大、中規(guī)模自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)以及對(duì)速度、精度要求高的場(chǎng)合，有其他儀器無法比擬的優(yōu)勢(shì)。但其集成比較困難，價(jià)格也比較高。

這三種遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器系統(tǒng)各有各的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，用戶可根據(jù)自身需要進(jìn)行選擇，或?qū)⑦@三種方式進(jìn)行任意的組合。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，給遠(yuǎn)程測(cè)試的發(fā)展帶來了新的活力。瀏覽器和HTTP協(xié)議在全世界范圍的廣泛使用給B/S模式的軟件安裝、配置提供了完善的解決方案。遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)和虛擬儀器的完美結(jié)合，任何人，在任何地方只要有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口、一臺(tái)安裝了瀏覽器的計(jì)算機(jī)，就可以通過虛擬儀器提供的網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境，實(shí)現(xiàn)各種測(cè)量、分析和測(cè)控。對(duì)人類測(cè)控方式的改變產(chǎn)生著深遠(yuǎn)的影響。

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