构建网络化虚拟仪器的关键技术.docVIP

构建网络化虚拟仪器的关键技术研究 摘 要：介绍了网络化虚拟仪器技术和构建网络化虚拟仪器所采用结构模式，结构模式包含了B/S模式和C/S模式，并提出混合C/B/S模式。研究了在Labwindows/CVI环境下，基于TCP技术和DataSocket技术两种不同的方法实现远程测试。最后分析网络化虚拟仪器技术的优势，指出网络化虚拟仪器是测控领域发展的必然趋势。 关键词：网络化虚拟仪器；结构模式；TCP技术；DataSocket技术 Abstract：The networked virtual instrument technology and the structure modes of the networked virtual instrument are introduced,the structure modes are including B/S mode and C/S mode, and the mixed C/B/S mode is proposed. In order to achieve remote test of the TCP technology and DataSocket technology, two different methods are studied under the Labwindows/CVI environment. Finally the advantage of networked virtual instrument technology is analyzed, it pointes out that the networked virtual instrument is the inevitable trend of the development in the field of measurement and control. Keywords:networked virtual instrument;structure mode;TCP technology; DataSocket technology 0 引言 随着虚拟仪器技术的进一步发展，网络技术、总线技术和Web服务技术的逐步完善，使组建网络化虚拟仪器成为可能[1]。网络化虚拟仪器可实现远程调试、诊断及数据采集[10]。在远程端可以看到现场情况，并进行操作，突破时间和地域限制。在控制中心完成数据的采集和复杂工作的分析，将数据记录和存储到数据库，再通过Web网络浏览器提供信息，达到信息共享[2]。与网络技术的结合，使得虚拟仪器在更多的领域应用，譬如电子商务、网上教学、远程医疗、远程数据采集与控制、高档测量仪器设备资源的远程实时调用，远程设备故障诊断、远程专家系统等等[3]。 1 构建网络化虚拟器的结构模式 构建网络化虚拟仪器的模式有3种：客户机/服务器(C/S)模式、浏览器/WEB服务器（B/S）模式、C/S与B/S混合模式。 1.1 C/S模式 客户机/服务器(C/S)模式是远程测控系统较成熟的一种方案。在网络化虚拟仪器环境下，一台计算机既扮演Server的角色，又充当Client；多台计算机执行不同的功能，如采集数据、分析处理和保存等，实现了数据的远程测控和处理。图1是基于C/S模式的网络化虚拟仪器结构模型。 其工作流程：1）服务器初始化，启动数据库和服务器应用程序；2）进入等待的循环，此时客户机就可以与服务器建立连接；3）连接建立以后，客户基于服务器就可以进行数据的交互和传送；4）直到客户机关闭连接，服务器才关闭与客户机间的连接。这种模式具有交互性强、安全性高、网络通信负荷小、速度快等优点，但在数据传输过程中必须安装客户端程序，通过客户端程序连接到服务器，这样对软硬件要求较高，则具有升级困难、维护复杂、资源消耗大和开放性差等缺点。 1.2 B/S模式 浏览器/WEB服务器（B/S）模式是随着浏览器的流行由C/S模式发展而来。客户机无需安装复杂的客户端软件，只需要浏览器即可，主要的应用程序在服务器上。这种结构把虚拟仪器的前面板移植到Web页面上，通过Web服务器处理相关的操作要求,是一种以Web技术为基础的新型网络模式。图2是基于B/S模式的网络化虚拟仪器结构模型。 其工作流程：1) 服务器初始化，进入等待网络连接的循环；2)浏览器访问服务器，浏览器与服务器连接后，向服务器请求页面及虚拟仪器控件；3）服务器根据浏览器的请求向其传送相应的页面及控件，传送完毕后关闭连接