基于LabVIEW的網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器測試系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)

1、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文基于LabVIEW的網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器測試系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)姓名：王利娟申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：農(nóng)業(yè)電氣化與自動化指導(dǎo)教師：麻碩士;裴喜春20080501摘要虛擬儀器是在以計算機(jī)為核心的硬件平臺上，具有虛擬操作面板，其功能由用戶設(shè)計并用軟件實(shí)現(xiàn)的一種計算機(jī)儀器系統(tǒng)。隨著網(wǎng)絡(luò)時代的到來和信息化要求的不斷提高，網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器應(yīng)運(yùn)而生，它是將虛擬儀器技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化測量的一種虛擬儀器。，將網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，將構(gòu)成基于網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器技術(shù)的虛擬實(shí)驗(yàn)室，為用戶提供一個基于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、技術(shù)交流、科學(xué)研究的平臺，同時使實(shí)驗(yàn)室中的硬件儀器得以共享。本文

2、在研究現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計和開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)化虛擬測試儀器系統(tǒng)，為網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器測試實(shí)驗(yàn)室搭建了軟件平臺，實(shí)現(xiàn)了測試與信號分析功能的網(wǎng)絡(luò)化。系統(tǒng)采用三層模式，基于三層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了功能的劃分與整合：使用圖形化編程語言實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器程序；對用戶客戶端應(yīng)用程序進(jìn)行了開發(fā)，功能是為用戶提供操作面板及對數(shù)據(jù)顯示和分析；開發(fā)了設(shè)備客戶端程序，用于管理測試設(shè)備及執(zhí)行客戶的數(shù)據(jù)采集請求。運(yùn)行結(jié)果表明該系統(tǒng)取得了良好的效果。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器：網(wǎng)絡(luò)測試實(shí)驗(yàn)室；：三層結(jié)構(gòu)；，。蚴，、麗、，碭，坨；硒形：（鰣）（，）插圖與附表清單圖圖圖圖圖圖圖圖圖虛擬儀器系統(tǒng)構(gòu)成示意圖網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器系統(tǒng)構(gòu)成示意圖服務(wù)器的界

3、面數(shù)據(jù)的發(fā)布和接收網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)功能圖數(shù)據(jù)庫關(guān)系圖用戶客戶端登錄過程。服務(wù)請求過程。寫數(shù)據(jù)程序框圖讀數(shù)據(jù)程序框圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖圖寫入數(shù)據(jù)時的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序框圖讀取數(shù)據(jù)后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序框圖客戶端主界面用戶客戶端管理員管理用戶界面用戶客戶端數(shù)據(jù)采集界面用戶客戶端數(shù)據(jù)分析界面系統(tǒng)信息界面服務(wù)器的功能模塊服務(wù)器主程序流程圖處理客戶請求線程流程圖設(shè)備管理線程流程圖服務(wù)器運(yùn)行界面設(shè)備管理程序的主流程圖設(shè)備客戶端主界面網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器測試系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。圖表設(shè)備信息表。表用戶信息表。表服務(wù)請求類型表內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)聲明本人申明所呈交的學(xué)位論文是我本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行

4、的研究工作及取得的研究成果據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意申請學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任論文作者簽名：童奎！駕：日期：竺盈：多夕內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人完全了解內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)有關(guān)保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的規(guī)定。?。貉腥掌冢捍ü瑸楂@得我?；蚱渌逃龣C(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料，與我一究生在攻讀學(xué)位期聞?wù)撐墓ぷ鞯闹R產(chǎn)權(quán)單位屬內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)本人保證畢業(yè)離校后，發(fā)表論文或使用論文工作成果時署名單位為內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，且導(dǎo)師為通訊作者

5、，通訊作者單位亦署名為內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子文檔，允許論文被查閱和借閱學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或幫分內(nèi)容（保密內(nèi)容除外），采用影印縮印或其他手段保存論文內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文引言課題的研究背景與意義隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)和儀器技術(shù)深層次的結(jié)合，虛擬儀器（，簡稱）應(yīng)運(yùn)而生。虛擬儀器是計算機(jī)技術(shù)在儀器儀表領(lǐng)域的應(yīng)用中所形成的新型的、有生命力的儀器種類，它是計算機(jī)硬件資源、測控儀器硬件和用于數(shù)據(jù)分析、過程通訊及圖形用戶界面顯示的軟件之間的有效結(jié)合。虛擬儀器由于其性價比、開放性等優(yōu)勢迅速占領(lǐng)了市場，成為測控儀器新的增長點(diǎn)

6、。相對于傳統(tǒng)儀器的物理面板，虛擬儀器具有十分友好的圖形界面，儀器的操作也簡易方便。計算機(jī)作為虛擬儀器軟件的運(yùn)行平臺，是虛擬儀器的“神經(jīng)中樞。機(jī)的迅速發(fā)展和儀器硬件（如設(shè)備，等）的發(fā)展向著網(wǎng)絡(luò)化標(biāo)準(zhǔn)靠攏，使得將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入測控領(lǐng)域成為可能，網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器隨之誕生，它將是儀器發(fā)展的又一次革命陽。網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器或者稱為虛擬儀器網(wǎng)絡(luò)化，目前國內(nèi)外還沒有一個明確的提法，也沒有一個被測量界廣泛接受的定義。其一般特征是將計算機(jī)、外部設(shè)備、被測試節(jié)點(diǎn)以及數(shù)據(jù)庫等資源納入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)資源共享，共同完成測試任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的出現(xiàn)使人們可以從任何分散的測試節(jié)點(diǎn)，在任意時刻獲取測量信息的愿望成為現(xiàn)實(shí)。與以單機(jī)為核心

7、的虛擬儀器相比，這將是一個質(zhì)的飛躍！實(shí)驗(yàn)是教學(xué)活動中一個必不可少的過程，對于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和解決問題的能力是很重要的。但是由于資金的相對短缺，高等院校的實(shí)驗(yàn)室很難購買多套先進(jìn)但價格昂貴的儀器設(shè)備，因此在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)硬件儀器的共享成為迫切要求，網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室正是在這樣的需求下發(fā)展起來的。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室相比，它的最大優(yōu)勢就是實(shí)現(xiàn)了資源的共享，沖破了時間和空間的束縛，使得寶貴的硬件資源的利用率大大提高。將網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，可構(gòu)建基于網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器技術(shù)的虛擬實(shí)驗(yàn)室，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)軟件、硬件及信息資源的共享。目前，國外的一些大學(xué)，比如英國的劍橋大學(xué)、美國的斯坦福大學(xué)、新加坡國立大學(xué)

8、以及國內(nèi)的清華大學(xué)等都已開展了網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室方面的研究，并取得了定的進(jìn)展，?；诖吮尘?，組建一個基于局域網(wǎng)的虛擬測試實(shí)驗(yàn)室。使得有限的硬件資源通過網(wǎng)絡(luò)得以共享，并實(shí)現(xiàn)軟件和數(shù)據(jù)等資源的共享。屆碩士研究生阮培英開發(fā)了一個基于的網(wǎng)絡(luò)化虛擬測試分析儀器系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)儀器硬件和數(shù)據(jù)資源共享作了有益的探索。由于該系統(tǒng)的客戶端提供的實(shí)驗(yàn)功能是由編程實(shí)現(xiàn)，這樣導(dǎo)致代碼龐大，同時由于模式的特點(diǎn)，即瘦客戶胖服務(wù)器的模型，導(dǎo)致了基于的網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器測試系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速度較低。本課題旨在通過研究現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器技術(shù)，設(shè)計并開發(fā)網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)虛擬測試儀器在三層模式下的網(wǎng)絡(luò)化，為網(wǎng)絡(luò)虛

9、擬儀器測試實(shí)驗(yàn)室搭建軟件平臺，使軟硬偉和數(shù)據(jù)資源褥以共享，同時對實(shí)驗(yàn)室多用戶及設(shè)備進(jìn)行有效管理。網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器及虛擬實(shí)驗(yàn)窒的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于分布式測控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程設(shè)備診斷以及網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等諸多領(lǐng)域，國內(nèi)外的科研機(jī)構(gòu)和高校在這些應(yīng)用領(lǐng)域中也做了大量的研究開發(fā)工作。美國豳家宇航局（）研究中心開發(fā)了一套站點(diǎn)風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)嘲。用戶可以通過嵌入瀏覽器的程序（也就是客戶端的虛擬儀器軟件），觀測并分析系統(tǒng)采集到的現(xiàn)場風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)。此外，丹麥公司、美國公司等也都在開展將網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用到測控領(lǐng)域的研究工作。國內(nèi)在虛擬儀器網(wǎng)絡(luò)化方面也做了大量的工作。清華大學(xué)電子工程

10、系開發(fā)了一套基于的電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，管理者可通過內(nèi)嵌于瀏覽器、用技術(shù)實(shí)現(xiàn)的虛擬儀器監(jiān)控電瓣運(yùn)行的動態(tài)情況拉，；啥爾濱工泣大學(xué)利用內(nèi)嵌于網(wǎng)頁鱈虛擬儀器實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星故障診斷的網(wǎng)絡(luò)化哺，；華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院開發(fā)出一套遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，在寶鋼的局域網(wǎng)內(nèi)，使用內(nèi)嵌于瀏覽器的、由程序制作的虛擬儀器實(shí)現(xiàn)了對精辜車機(jī)的實(shí)時監(jiān)測和診斷洶；重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院蜒自主開發(fā)了基于平臺的網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器開發(fā)工具包。利用組件開發(fā)方式，開發(fā)了虛擬儀器數(shù)據(jù)獲取組件、虛擬儀器數(shù)據(jù)分析組件、虛擬儀器數(shù)據(jù)呈現(xiàn)組件、虛擬儀器網(wǎng)絡(luò)組件等，并與平臺無縫集成；此處，透安交逶大學(xué)和南京航空航天大學(xué)也利用不同技術(shù)構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器系統(tǒng)。虛擬實(shí)驗(yàn)室

11、的概念是在年提出的，初衷是為了方便科研人員可以在遠(yuǎn)程從事研究工作、使用儀器設(shè)備、共享數(shù)據(jù)資源和交流信息等。虛擬實(shí)驗(yàn)室概念的提出至今僅為十余年的時間，但因其誘人的應(yīng)用前景，各國均在大力開發(fā)，而且己經(jīng)取得了一些進(jìn)展。新加坡國立大學(xué)的等人創(chuàng)建了一個虛擬實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程實(shí)時控制連接容器、頻率調(diào)制儀及示波器等實(shí)測試驗(yàn)。意大利錫耶納大學(xué)等磚人設(shè)計并建立了一個遠(yuǎn)程皂動控制實(shí)驗(yàn)室。通過網(wǎng)絡(luò)，針對實(shí)際測試對象，學(xué)生能夠隨時選擇試驗(yàn)內(nèi)容組建測試系統(tǒng)，運(yùn)行試驗(yàn)程序，更改多個試驗(yàn)參數(shù)，分析試驗(yàn)結(jié)果；同時，能夠在淞剮平臺上根據(jù)自己的需求設(shè)計自己的控制器，通過圖形用戶接譬贊對實(shí)際的設(shè)備儀器內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文校驗(yàn)

12、該控制器。亞利桑那州州立大學(xué)的等引采用網(wǎng)絡(luò)聊天室、視頻、存檔文件、硬件以及軟件平臺等技術(shù)實(shí)現(xiàn)多用戶訪問控制實(shí)驗(yàn)室儀器的功能。具體采用函數(shù)庫實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程控制，網(wǎng)絡(luò)聊天室等用程序?qū)崿F(xiàn)。密蘇里一羅拉大學(xué)工程管理系的等町開發(fā)了基于的遠(yuǎn)程制造系統(tǒng)控制實(shí)驗(yàn)室，即利用物理設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)教授編程和控制程序?？蛻舳诵枰惭b終端服務(wù)客戶軟件，用以訪問編程軟件包并針對實(shí)際對象進(jìn)行控制。在國內(nèi)，目前已有部分高校初步建立了虛擬實(shí)驗(yàn)室。例如：華中科技大學(xué)的電子虛擬實(shí)驗(yàn)室，構(gòu)建了基于的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室體系，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)儀器的遠(yuǎn)程共享；清華大學(xué)利用虛擬實(shí)驗(yàn)儀器構(gòu)建了汽車發(fā)動機(jī)檢測系統(tǒng)：華中理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院工程測試實(shí)驗(yàn)室

13、將其虛擬實(shí)驗(yàn)室成果在網(wǎng)上公開展示，供遠(yuǎn)程教育使用；西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院配合現(xiàn)代測試技術(shù)這門課程，建立了網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室，用戶通過內(nèi)嵌于瀏覽器、用技術(shù)實(shí)現(xiàn)的虛擬儀器向服務(wù)器提交命令和參數(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制實(shí)際的儀器設(shè)備，實(shí)時觀察結(jié)果帕：重慶大學(xué)計算機(jī)學(xué)院開發(fā)了虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，基于、技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)平臺，用戶通過瀏覽器可隨時隨地訪問虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)“”；湖南大學(xué)提出了一種基于多協(xié)作的網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)了四個電子實(shí)驗(yàn)仿真演示實(shí)驗(yàn)，三個遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)共享?！块L春理工大學(xué)構(gòu)建了基于的局域網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)“”。由此可見，網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成為高校教學(xué)中的重要組成部分。人們對網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器實(shí)驗(yàn)的研

14、究正在逐步深入，但是目前對網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室的研究還不是很成熟。本文的主要任務(wù)內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院將要組建一個網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器測試實(shí)驗(yàn)室。為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，此前已經(jīng)用開發(fā)了虛擬測試儀器，但不具備硬件共享和對網(wǎng)絡(luò)多用戶管理功能。由于網(wǎng)絡(luò)化測試系統(tǒng)的的復(fù)雜性，對其進(jìn)行全面的研究與設(shè)計存在許多條件的限制和部分亟待解決的問題，因此本課題的任務(wù)是設(shè)計并開發(fā)網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器測試系統(tǒng)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器測試實(shí)驗(yàn)室的軟件平臺，以實(shí)現(xiàn)虛擬測試儀器的網(wǎng)絡(luò)化，使軟硬件資源通過網(wǎng)絡(luò)共享，并對網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的用戶進(jìn)行有效管理。包括：（）對現(xiàn)有虛擬儀器網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)（包括網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的組建方式、開發(fā)方法等）進(jìn)行研究比較，針對

15、網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器測試實(shí)驗(yàn)室，給出適合本系統(tǒng)的方案；（）根據(jù)給出的方案，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和功能，使系統(tǒng)在各部分協(xié)調(diào)、配合工作的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)測試與信號分析的網(wǎng)絡(luò)化，使有限的硬件資源得以共享：（）為網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器測試實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建軟件平臺，使系統(tǒng)在局域網(wǎng)環(huán)境下，為實(shí)驗(yàn)基于的網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器測試系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)室用戶提供在線實(shí)驗(yàn)、共享儀器、共享數(shù)據(jù)資源的實(shí)驗(yàn)平臺。網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器技術(shù)虛擬儀器簡述。虛擬儀器概念及構(gòu)架虛擬儀器是日益發(fā)展的計算機(jī)硬件、軟件和總線技術(shù)在向其它技術(shù)領(lǐng)域密集滲透的過程中，與測試技術(shù)、儀器技術(shù)密切結(jié)合，共同孕育出的一項(xiàng)成果。世紀(jì)年代，美國國家儀器公司（，簡稱）提崽了虛擬儀器的概念，這一概

16、念的核心思想是：以計算機(jī)作為儀器統(tǒng)一的硬件平臺，充分利用計算機(jī)獨(dú)具的運(yùn)算、存儲、回放、調(diào)用、顯示以及文件管理等智能化功能，同時把傳統(tǒng)儀器的專業(yè)化功能和面板控件軟件化，使之與計算機(jī)結(jié)合起來融為一體，這樣便構(gòu)成了臺從外觀到功能都與傳統(tǒng)儀器相同，同時又充分享用了計算機(jī)智能資源靜全新儀器系統(tǒng)潮淵。虛擬儀器系統(tǒng)是由以計算機(jī)為主的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成的。其構(gòu)成方式有：以數(shù)據(jù)采集卡和信號調(diào)理電路組成的測試系統(tǒng)、以標(biāo)準(zhǔn)總線儀器為硬件方式組成的系統(tǒng)等駱”。圖為虛擬儀器系統(tǒng)構(gòu)成示意圖：圖虛擬儀器系統(tǒng)構(gòu)成示意圖虛擬儀器的特點(diǎn)與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器有以下一些特點(diǎn)刪。（）軟件是核心根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的要求，在選定系統(tǒng)控制

17、用計算機(jī)以及一些標(biāo)準(zhǔn)化的儀器硬件模塊或板卡后，軟件部分就成為構(gòu)建和使用虛擬儀器的關(guān)鍵所在。其中，儀器驅(qū)動軟件的功能是實(shí)現(xiàn)與儀器硬件的接霹和通信，應(yīng)用軟件則完成用戶定義的測試和儀器內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文功能，并提供人機(jī)交互界面。在進(jìn)行應(yīng)用程序開發(fā)時，可以利用、等軟件開發(fā)平臺。可以看出，軟件在虛擬儀器技術(shù)中占有十分重要的作用，公司提出的“軟件郎儀器”就是這一特點(diǎn)的形象概括。（）靈活性和可擴(kuò)展性虛擬儀器已經(jīng)打破了傳統(tǒng)儀器由廠家定義功畿和控制面板及用戶無法更改的模式。儀器用戶霹以根據(jù)具體測試的需求，囪由發(fā)揮瘩己的想象力，方便靈活地重綴測量系統(tǒng)，系統(tǒng)的擴(kuò)展、升級可隨時進(jìn)行，焉丑系統(tǒng)更新的周期短、見效

18、快，能充分地滿足用戶在不同場合的應(yīng)用需求。（）性價比高虛擬儀器可以將傳統(tǒng)儀器中一些由硬件完成的功能轉(zhuǎn)為軟件實(shí)現(xiàn)，減少了自動測試系統(tǒng)的硬件環(huán)節(jié)，降低了系統(tǒng)的開發(fā)成本和維護(hù)成本；虛擬儀器能夠同時對多個參數(shù)進(jìn)行實(shí)時高效的測量，數(shù)據(jù)處理也主要依賴軟件來實(shí)現(xiàn)，大大降低了環(huán)境干擾和系統(tǒng)誤差的影響；用戶可以隨時根據(jù)需要調(diào)整虛擬儀器的功能，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。因此，使用虛擬儀器比傳統(tǒng)儀器更經(jīng)濟(jì)，更能節(jié)約成本。（）良好的人機(jī)界面虛擬儀器的操控界面是采用圖形化編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一種虛擬面板或稱為軟面板。虛擬面板可以模擬傳統(tǒng)儀器面板的設(shè)計風(fēng)格，也可以由用戶根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計。測量結(jié)果可以通過計算機(jī)屏幕以曲線、圖形、數(shù)據(jù)或表格等

19、形式表現(xiàn)出來。（）與其它設(shè)備甄聯(lián)的能力虛擬儀器通常其備標(biāo)準(zhǔn)化的總線或通信接囂，具有與其它設(shè)備互聯(lián)的能力。例如，虛擬儀器能夠透過以太網(wǎng)與相連，或通過現(xiàn)場總線完成對現(xiàn)場設(shè)備監(jiān)控和管理等。這種互聯(lián)麓力使虛擬儀器功能顯著增加，應(yīng)用領(lǐng)域明顯擴(kuò)大。網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以相互共享資源（硬件、軟件和數(shù)據(jù)等）方式而連接起來的、各自具備獨(dú)立功能的計算機(jī)系統(tǒng)的集合。一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)具有三個主要的組成部分：（）若干個主機(jī)，它們向用戶提供服務(wù)：（）通信子網(wǎng)，它由一些專用的通信處理機(jī)（即通信予網(wǎng)中的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)）和連接這些結(jié)點(diǎn)的通信鏈路所組成。通信鏈路可以是電纜、光纜、雙絞線等拜有線的介質(zhì)，也可隊(duì)是衛(wèi)

20、星微波等“無線糟的介質(zhì)；（）一系列的協(xié)議。這些協(xié)議是為在主機(jī)和主枕之間或主機(jī)和子網(wǎng)之聞或子網(wǎng)中各結(jié)點(diǎn)之聞的通信雨制定的。協(xié)議是通信的雙方事先約定好的和必須遵守的規(guī)則。出于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)種類多，所以網(wǎng)絡(luò)通信勢議的種類也很豐富。典型的網(wǎng)絡(luò)透信協(xié)議有基予的網(wǎng)絡(luò)化慮擬儀器測試系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)開放系統(tǒng)連接（）協(xié)議等。則是為互聯(lián)的各種網(wǎng)絡(luò)之間能互相通信而專門設(shè)計的一種面向連接的可靠的通信鑄議。網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的概念隨著計算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，以及儀器硬件發(fā)展向著網(wǎng)絡(luò)化標(biāo)準(zhǔn)靠攏，使得網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到虛擬儀器領(lǐng)域中成為虛擬儀器發(fā)展的一個趨勢。網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器也稱為虛擬儀器網(wǎng)絡(luò)化，它是一個全新的測試?yán)砟睿M前國內(nèi)

21、外還沒有一個統(tǒng)一的提法和準(zhǔn)確定義。般描述為；網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器是將虛擬儀器技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)相結(jié)合，用網(wǎng)絡(luò)跨越測量現(xiàn)場與分析終端在時間和空間上的距離，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化測量的一種虛擬儀器拍¨伯，。其一般特征是將虛擬儀器、外部設(shè)備、被測試節(jié)點(diǎn)以及數(shù)據(jù)庫等資源納入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)軟、硬件資源共享，共同完成測試任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器可用于異地或遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集、故障檢測、報警等，是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測控的一種高效而簡捷的途徑，因此網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器也可以稱為遠(yuǎn)程虛擬儀器；把網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中來，將構(gòu)成基于虛擬儀器技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室，這也是西前藩內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)和高校竟相研究盼熱點(diǎn)課題。網(wǎng)絡(luò)純虛擬儀器系統(tǒng)的組成

22、網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成：硬俾部分由計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)硬件和信號采集調(diào)理器等組成，其主要功能是完成對被測信號的采集、傳輸、存儲等；軟件部分負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、分析處理和網(wǎng)絡(luò)通信。圖是網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖洶¨甜：隧霸終化虛擬儀羹系統(tǒng)攛成零意鞭內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文系統(tǒng)的軟件部分通常由現(xiàn)場測試軟件和網(wǎng)絡(luò)測試軟件組成瞄¨酬：現(xiàn)場測試軟件運(yùn)行于服務(wù)器端，負(fù)責(zé)對本地被測對象的實(shí)時測控、被測數(shù)據(jù)的分析處理以及與網(wǎng)絡(luò)測試軟件通信等工作：網(wǎng)絡(luò)測試軟件運(yùn)行于客戶端，主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信、客戶端請求或命令的發(fā)送、數(shù)據(jù)的傳輸以及結(jié)果的顯示等。網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器系統(tǒng)的組建模式組建

23、一個網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器系統(tǒng)通常有兩種模式：即模式和模式。由于網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器對系統(tǒng)的響應(yīng)速度等有較高的要求，因此選擇合理的模式十分重要。（）（客戶機(jī)服務(wù)器）模式：在客戶端需要的是應(yīng)用程序環(huán)境：客戶端應(yīng)用程序通過網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器端直接通信，執(zhí)行數(shù)據(jù)采集等操作。集散測控與多點(diǎn)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)多采用該模式。是網(wǎng)絡(luò)通信中常采用的一種模式，其最大弊端在于造成了一種“胖客戶瘦服務(wù)器的模型。采用這種方法具有數(shù)據(jù)完整性、安全性高，系統(tǒng)處理速度更快等優(yōu)點(diǎn)?？沙浞职l(fā)揮客戶端單機(jī)的處理能力，很多工作可以在客戶端處理后再提交給服務(wù)器。由于客戶端需要安裝專用的客戶端應(yīng)用軟件，致使維護(hù)升級困難。（）（瀏覽器服務(wù)器）模式：在客戶端需要的

24、是瀏覽器環(huán)境：客戶通過訪問服務(wù)器的地址，根據(jù)需要從服務(wù)器下載應(yīng)用程序并和服務(wù)器端取得聯(lián)系，從而完成需要的操作。是的衍生和發(fā)展，它奉行“瘦客戶胖服務(wù)器的理念，使應(yīng)用程序存放在服務(wù)器上，客戶端通過瀏覽器便可以根據(jù)需要從服務(wù)器下載應(yīng)用程序來完成任務(wù)，這樣便克服了模式存在的弊端?；谀Ｊ降木W(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器，也可以稱為基于（即萬維網(wǎng)）的虛擬儀器或者虛擬儀器。究其實(shí)質(zhì)，就是在網(wǎng)絡(luò)模式下的虛擬儀器。（）三層（客戶機(jī)服務(wù)器）模式：在兩層模式的基礎(chǔ)上，增加了新的一級。這種模式在邏輯上將應(yīng)用功能分為三層：客戶顯示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)層?？蛻麸@示層是為客戶提供應(yīng)用服務(wù)的圖形界面，有助于用戶理解和高效操作。業(yè)務(wù)邏輯層位

25、于顯示層和數(shù)據(jù)層之間，專門為實(shí)現(xiàn)企業(yè)的業(yè)務(wù)邏輯提供了一個明確的層次，在這個層次封裝了與系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的應(yīng)用模型，并把用戶表示層和數(shù)據(jù)庫代碼分開。這個層次提供客戶應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)服務(wù)之間的聯(lián)系，主要功能是執(zhí)行應(yīng)用策略和封裝應(yīng)用模式，并將封裝的模式呈現(xiàn)給客戶應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)層是三層模式中的最底層，它用來定義、維護(hù)、訪問和更新數(shù)據(jù)并管理和滿足應(yīng)用服務(wù)對數(shù)據(jù)的請求。”。三層模式的主要優(yōu)點(diǎn)為：良好的靈活性和可擴(kuò)展性。對于環(huán)境和應(yīng)用條件經(jīng)常變動的情況，只要對應(yīng)用層實(shí)施相應(yīng)的改變，就能夠達(dá)到目的；基干的網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器測試系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)可共享性。單個應(yīng)用服務(wù)器可以為處于不同平臺的客戶應(yīng)用程序提供服務(wù)，在大程度上節(jié)省了

26、開發(fā)時間和資金投入；較好的安全性。在這種結(jié)構(gòu)中，客戶應(yīng)用程序不能直接訪問數(shù)據(jù)，應(yīng)用服務(wù)器歹僅可控制哪些數(shù)據(jù)被改變和被訪閥，麗豆還可控制數(shù)據(jù)的改變和訪聞方式；增強(qiáng)了企業(yè)對象的重復(fù)可用性?！捌髽I(yè)對象”是指封裝了企業(yè)邏輯程序代碼，能每執(zhí)行特定功能的對象。隨著組件技術(shù)的發(fā)展，這種可重用的組件模式越來越為軟：！開發(fā)人員所接受；三層模式成為真正意義上的“瘦客戶端，從而具備了很高的穩(wěn)定性、延展性和鴦行效率；三層模式可以將服務(wù)集中在一起管理，統(tǒng)一服務(wù)予客戶端，從而具備了良好的顰錯能力和負(fù)載平衡能力。綜合前面的分析結(jié)果并考慮到網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器系統(tǒng)對實(shí)時性要求較高本課題薅用三層模式。也就是按照三層模型的邏輯，客戶端

27、僅作為表示層，用來接收冀戶的輸入，及結(jié)果顯示。同時，為了減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，將一些不需要服務(wù)器協(xié)作的習(xí)能，放在客戶端處理。例如數(shù)據(jù)分析功能，在服務(wù)器采集數(shù)據(jù)并發(fā)送到客戶端后，在客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，不但減輕了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，還避免了過多的數(shù)據(jù)在努絡(luò)上傳輸，減輕了網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器的優(yōu)勢網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器是網(wǎng)絡(luò)功能和虛擬儀器技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它將虛擬儀器的趔畿分解，通過疆絡(luò)再將這些功能連接超來組成一個網(wǎng)絡(luò)化的虛擬儀器系統(tǒng)。功能嫠分布，完全取決于實(shí)際情況的需要，靈活地部署在網(wǎng)絡(luò)的任何地方。網(wǎng)絡(luò)化虛擬岱器不僅繼承了虛擬儀器的優(yōu)點(diǎn)，而且充分利用了網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大優(yōu)勢，使得系統(tǒng)更加燙活、更加有效地利用資源。網(wǎng)絡(luò)化虛

28、擬儀器具有許多單機(jī)虛擬儀器不具有的優(yōu)勢，概括如下：）網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器能讓用戶能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控測試過程和觀測數(shù)據(jù)，并且有較好實(shí)劃牲。測試過程中若發(fā)生闖題，有關(guān)測試數(shù)據(jù)也會立即展現(xiàn)在用戶面前，這樣用戶司烈及時采取相應(yīng)措施，可靠性大為增強(qiáng)。稼）透過兩絡(luò)化虛擬儀器，一個用戶能遠(yuǎn)程監(jiān)控多個測試過程，麗多個用戶也可糾同時對一個過程進(jìn)行觀測。例如，工程技術(shù)人員在他的辦公室里監(jiān)測多個生產(chǎn)過程。質(zhì)量控制人員在另一地點(diǎn)同時收集這些數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫。（）通過網(wǎng)絡(luò)，大大增強(qiáng)了用戶的工作能力。用戶可剩用普透儀器設(shè)備采集數(shù)據(jù)，然后指示另一臺功能強(qiáng)大的遠(yuǎn)程計算機(jī)分析數(shù)據(jù)，弗在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時發(fā)布?？傊?，網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器與傳統(tǒng)虛擬儀器的矮

29、大不同和優(yōu)勢之處就在于網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器具有強(qiáng)大的闞絡(luò)功能。因此網(wǎng)絡(luò)傳輸功能的實(shí)現(xiàn)，也就成為組建網(wǎng)絡(luò)億虛翔內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文儀器的關(guān)鍵技術(shù)之一。虛擬實(shí)驗(yàn)室概述虛擬實(shí)驗(yàn)室（呻）也稱為合作實(shí)驗(yàn)室，這個概念是在年由美國的威廉姆沃爾夫提出的，用來描述一個網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，致力于構(gòu)筑一個綜合不同工具和技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化科學(xué)研究集成環(huán)境恤，。虛擬實(shí)驗(yàn)室本質(zhì)是一個無墻實(shí)驗(yàn)室，通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制與交互，研究人員或?qū)W生將不受時空限制，能隨時隨地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，共享儀器設(shè)備，共享數(shù)據(jù)和計算機(jī)資源，進(jìn)行協(xié)作或得到遠(yuǎn)程指導(dǎo)等。目前關(guān)于虛擬實(shí)驗(yàn)室的研究，按其側(cè)重點(diǎn)不同可分為以下幾種類型嘲：（）基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛

30、擬實(shí)驗(yàn)室：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是指利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨顯示技術(shù)，生成三維逼真的虛擬環(huán)境，使用者通過傳感設(shè)備或鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備便可以進(jìn)入虛擬空間，進(jìn)行實(shí)時交互，感知和操作虛擬世界中的各種對象，從而獲得身臨其境的感受。（）基于的虛擬實(shí)驗(yàn)室：基于的虛擬實(shí)驗(yàn)室指在瀏覽器中創(chuàng)建出一個可視化的三維環(huán)境，每一個三維物體代表一種實(shí)驗(yàn)對象。通過鼠標(biāo)的點(diǎn)擊和拖曳操作，用戶可以進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)。（）基于虛擬儀器軟面板而組建的虛擬實(shí)驗(yàn)室：基于虛擬儀器軟面板而組建的虛擬實(shí)驗(yàn)室也稱虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室，是以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為核心，將虛擬儀器通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析、遠(yuǎn)程操作的一種系統(tǒng)恤。由此可見，網(wǎng)絡(luò)

31、虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室屬于虛擬實(shí)驗(yàn)室的范疇，它也是目前國內(nèi)許多高校致力于研究的一個方向，在文獻(xiàn)和文獻(xiàn)中，作者也將網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室作為虛擬實(shí)驗(yàn)室一個大的分類。從功能角度講，網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室也是遠(yuǎn)程虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室，可以為遠(yuǎn)程用戶提供基于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)平臺。關(guān)鍵技術(shù)分析虛擬儀器的開發(fā)平臺虛擬儀器開發(fā)平臺目前主要有兩類：一類是基于通用語言的、等，這類語言具有適應(yīng)面廣、開發(fā)靈活的特點(diǎn)，但其開發(fā)難度大；第二類是專業(yè)的虛擬儀器開發(fā)平臺，如，公司的，公司的和等，借助于這些專用的開發(fā)工具，具有簡化儀器編程、縮短開發(fā)周期等優(yōu)點(diǎn)?；智木W(wǎng)終他虛擬儀器測試系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)虛擬儀器軟件開發(fā)平臺簡介是美國公司（，簡稱公司

32、）推出的交互式語言開發(fā)平臺，其功能和特點(diǎn)渺塒如下：首先，它是一種文本式編程語言，可以剩用向?qū)ч_發(fā)（，智能虛擬儀器）儀器驅(qū)動程序和創(chuàng)建服務(wù)器，如建立與之間的接口，調(diào)用功能函數(shù)，運(yùn)行環(huán)境下的程序，以實(shí)現(xiàn)與的混合編程，同時，它可以為其它工程開發(fā)目標(biāo)模塊、動態(tài)鏈接庫（）、語言庫。其次，可以生成脫離開發(fā)環(huán)境的康擬儀器，用戶最終看見的是和實(shí)際的硬件儀器相似的操作藤板；具有強(qiáng)大的闞絡(luò)功能，支持常用的嬲絡(luò)協(xié)議，方便網(wǎng)絡(luò)儀器、遠(yuǎn)程測控儀器的開發(fā)：對于經(jīng)典數(shù)字信號處理技術(shù)，提供了用于儀器控制、數(shù)據(jù)采集和分析的交互式編譯軟件包，用于快速樣機(jī)開發(fā)的代碼生成工具和內(nèi)部編譯器以及包含、等各種儀器通訊總線標(biāo)準(zhǔn)的所有功能函數(shù)

33、?？傊?，為熟悉語言的開發(fā)人員開發(fā)檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、皂動測量系統(tǒng)、過程監(jiān)控系統(tǒng)等虛擬儀器系統(tǒng)提供了一個軟件開發(fā)環(huán)境。虛擬儀器軟件開發(fā)平臺簡介（，實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工程平臺），是美圖王公司（，籬稱王公司）推出的一種基于語言（，圖形化編程語言）的虛擬儀器軟件開發(fā)正具。其功能和特點(diǎn)，如下：首先，它具有直觀明了的前面板用戶界面和流程圖式的編程風(fēng)格，設(shè)計者無需編寫任何文本格式的代碼，是真正的工程師語言。其次，對于經(jīng)典數(shù)字信號處理技術(shù)，它提供了豐富的數(shù)據(jù)采集、分析及存儲的瘁函數(shù)及模塊；提供了各種圖形化驅(qū)動程序，使不熟悉計算機(jī)總線、總線、總線、串口總線的使用者利用提供的圖形化驅(qū)動程序也可以驅(qū)動上述各種總線的

34、接口通信設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對被測信號的輸入、采集、放大與模數(shù)轉(zhuǎn)換，從而使用戶進(jìn)一步的分析和處理，另外，還提供了和語言的接口、調(diào)用動態(tài)鏈接庫函數(shù)（）及實(shí)現(xiàn)多線程枷刪嘲編程等高級功能；對于一些需要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)運(yùn)算處理的復(fù)雜應(yīng)用，本身顯得有些力不從心，而通過調(diào)用魄節(jié)點(diǎn)方式；用戶可以在中使用強(qiáng)大的數(shù)值運(yùn)算功能及方便、快捷的各類工具箱函數(shù)，包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、模糊系統(tǒng)、混沌理論等工具箱巍數(shù)；具有強(qiáng)大的躁絡(luò)功髓，支持常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，方便鼴絡(luò)儀器、遠(yuǎn)程測控儀器的開發(fā)。本課題把作為主要的開發(fā)平臺。內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化虛擬測試儀器系統(tǒng)的設(shè)計過程中，會涉及到中的或協(xié)議技術(shù)以及技術(shù)等，為了

35、解決多用戶多任務(wù)的并行處理，采用了多線程技術(shù)、數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)、（動態(tài)鏈接庫）等技術(shù)?；騾f(xié)議通信具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信功能，這種功能使得的用戶可以編寫出具有強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)通信能力的應(yīng)用軟件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)虛擬儀器的網(wǎng)絡(luò)化。支持協(xié)議、協(xié)議泓等。協(xié)議（網(wǎng)協(xié)議）或協(xié)議（，傳輸控制協(xié)議互聯(lián)，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）是目前全球通用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，實(shí)現(xiàn)的是不可靠無連接的數(shù)據(jù)包服務(wù)。和都是建立在基礎(chǔ)上的傳輸層協(xié)議。是基于可靠連接的協(xié)議；是基于不可靠無連接的協(xié)議。如果希望得到可靠的數(shù)據(jù)傳輸，那么使用是較好的選擇。在中，可以采用節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)基于協(xié)議的局域網(wǎng)通信。節(jié)點(diǎn)的使用方法比較簡單，易于理解，這些節(jié)點(diǎn)可以分為三個部分“耵：，（

36、）節(jié)點(diǎn)：用于建立客戶機(jī)和服務(wù)器之間的通信連接；（）節(jié)點(diǎn)：用于在客戶機(jī)和服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)；（）節(jié)點(diǎn)：用于計算機(jī)的地址和計算機(jī)名之間的相互轉(zhuǎn)換。（）技術(shù)技術(shù)是公司提供的一種網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和編程工具，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)，而且通常這些數(shù)據(jù)源分布在不同的計算機(jī)上。可以理解為一種數(shù)據(jù)接插技術(shù)，就像將電源接到插座上一樣，它會自動分解動態(tài)變化的原始數(shù)據(jù)并及時送達(dá)目的地啪。（）具有以下特性。用于動態(tài)數(shù)據(jù)傳輸。雖然有多種技術(shù)都支持在不同的應(yīng)用程序之間共享數(shù)據(jù)，包括、等，但這些工具中的大部分都不是用來傳輸動態(tài)數(shù)據(jù)的，而是專門用來在測量與自動化應(yīng)用中傳輸或發(fā)布動態(tài)數(shù)據(jù)的。是一種編程與通信工

37、具。雖然可以使用通常的文件函數(shù)、函數(shù)和請求在不同的應(yīng)用程序之間、應(yīng)用程序與文件之間、不同的計算機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)，但是必需編寫大量的源代碼。通過為這些底層通信協(xié)議提供統(tǒng)一的來極大地簡化這項(xiàng)工作，用戶無需為不同的數(shù)據(jù)格式和通信協(xié)議編寫具體的程序代碼。這樣，不懂得復(fù)雜的底層編程的程序員就可以通過有效地傳輸原始數(shù)據(jù)并響應(yīng)多個用戶的請求。數(shù)據(jù)定位簡單。用類似于中的統(tǒng)一資源定位器（）定位數(shù)據(jù)協(xié)議；為文件傳輸協(xié)議；表示訪問的資源是（用于過程控制的服務(wù)器（據(jù)。）則說明來自服務(wù)器的實(shí)時數(shù)據(jù)類型簡單。使用一種增強(qiáng)數(shù)據(jù)類型來交換測量數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)屬性這種數(shù)據(jù)屬性可以是采樣率、操作者姓名、時間及采樣精度等。當(dāng)從據(jù)源加載了

38、新的數(shù)據(jù)時，它將數(shù)據(jù)存放在一個本地的對象中，該對象包著數(shù)據(jù)及其屬性。會自動將用戶的測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上字節(jié)流，并在需要時將字節(jié)流轉(zhuǎn)換為原來的格式，使用人員不必關(guān)心數(shù)據(jù)的格式通信協(xié)議。通用性強(qiáng)。是一個基于的、用于連接分布于任何地方（本地算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)）的測量與自動化數(shù)據(jù)的統(tǒng)一的用戶端，它是一個與協(xié)議關(guān)、與語言無關(guān)、與操作系統(tǒng)無關(guān)的，它可以是控件，一個的函數(shù)庫或的子庫，因此，可以用在任何編程環(huán)中。（）的工作原理由和兩部分組成。通過管理通信為用戶提供并簡化通信，提了從多語言訪問多種數(shù)據(jù)類型的單一接口。服務(wù)器界面如圖所示。圖服務(wù)器的界面圖數(shù)據(jù)的發(fā)布和接收內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文數(shù)據(jù)的發(fā)布和接

39、收如圖所示。采用發(fā)布數(shù)據(jù)有部分組成：即發(fā)布數(shù)據(jù)程序、服務(wù)器和接收數(shù)據(jù)的程序。通常將發(fā)布數(shù)據(jù)程序和服務(wù)器運(yùn)行在同一機(jī)器上，在其它機(jī)器上運(yùn)行接收數(shù)據(jù)的程序。發(fā)布數(shù)據(jù)的程序通過服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出，輸入數(shù)據(jù)的程序通過服務(wù)器接收數(shù)據(jù)。（）的實(shí)時性由于是一種數(shù)據(jù)接插技術(shù)，信息發(fā)送者和接收者之間就有明確的消息時效性，表現(xiàn)在：”。信息發(fā)送者和接收者之間沒有信息個數(shù)關(guān)系，并不是讀一次就少一條，同一條信息可以被多次讀到：如果單發(fā)單收，信息接收者收不到信息；如果信息接收者循環(huán)讀，可以收到發(fā)送者當(dāng)前發(fā)來的信息，不管讀多少次，讀到的都是最后發(fā)來的信息；信息接收者只能讀到讀信息運(yùn)行后發(fā)送者發(fā)來的信息，而不能讀到讀信息運(yùn)行

40、前發(fā)送者發(fā)來的信息。是建立在協(xié)議的上面，所以網(wǎng)絡(luò)帶寬和通信量不一樣，性能差別很大，但是本身只增加了很小的網(wǎng)絡(luò)開銷，一些測試軟件表明在網(wǎng)上，在機(jī)器之間傳輸速度可以達(dá)到。在本課題中，服務(wù)器發(fā)布數(shù)據(jù)都是采用技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。多線程技術(shù)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的幾種組建形式來看，每一種形式都存在“多客戶接入問題。為了實(shí)現(xiàn)這種“多客戶接入以及在這種情況下網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在不同實(shí)體間的實(shí)時傳輸，多線程技術(shù)就是一種必不可少的技術(shù)。它可以處理多個“客戶同時接入和同時處理多個“客戶請求的問題。在網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器中，通常采用每接入一個“客戶就相應(yīng)地產(chǎn)生一個線程處理這個“客戶”的請求¨哪。多線程是和進(jìn)程聯(lián)系在一起的，進(jìn)程是應(yīng)

41、用程序的執(zhí)行實(shí)例，每個進(jìn)程是由私有的虛擬地址空間、代碼、數(shù)據(jù)等系統(tǒng)資源組成的，所用資源在進(jìn)程終止時釋放。而線程是進(jìn)程內(nèi)部的一個執(zhí)行單元，每個進(jìn)程至少有一個線程主執(zhí)行線程（它無須用戶創(chuàng)建，是由系統(tǒng)在程序啟動后創(chuàng)建的），用戶可根據(jù)需要在應(yīng)用程序中建立其它線程，多個線程運(yùn)行在同一進(jìn)程中。一個進(jìn)程的多個線程都在該進(jìn)程的虛擬地址空間中使用共有的資源。在多線程程序中，每一個線程都有其自己的堆棧并獨(dú)立于應(yīng)用程序內(nèi)的其它線程而運(yùn)行。對單的微機(jī)來說，多個線程并不是真正的同時運(yùn)行，而是一個個時間片的輪流運(yùn)行。通常由于時間片非常短，使得多個線程看起來是在同時運(yùn)行。使用多線程程序?qū)ξ覀兙幊逃性S多好處，但是也可能成為一

42、個負(fù)擔(dān)或者需要不基于的網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器測試系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)小的代價。如果使用的不當(dāng)，會帶來更多的壞處。如果線程過多，大量的時闖就用于線程調(diào)度了；操作系統(tǒng)也需要足夠的內(nèi)存空間來維護(hù)每個線程的上下文信息；從而，降低程序和系統(tǒng)的運(yùn)行效率。在本課題設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器測試系統(tǒng)中，多個用戶同時在使用多個設(shè)備，為了使這些操作能同步進(jìn)行，服務(wù)器的設(shè)計采用多線程的方法來解決。每一個任務(wù)都有一個線程來完成。動態(tài)連接庫技術(shù)動態(tài)鏈接庫（，簡稱），是一個包含可由多個程序同時使用的代碼和數(shù)據(jù)的庫。具有以下優(yōu)點(diǎn)，：使用較少的資源。當(dāng)多個程序使用同一個數(shù)庫時，可以減少在磁盤和物理內(nèi)存中加載的代碼的重復(fù)量。這不僅可以大大影響在前臺運(yùn)行的程序，兩顯可以大大影響其它在操作系統(tǒng)上運(yùn)行的程序。推廣模塊