基于虚拟仪器的网络虚拟实验室.doc

文档介绍：附录1 基于虚拟仪器的网络虚拟实验室的构建 1
附录1 基于虚拟仪器的网络虚拟实验室的构建 1
虚拟实验的概念 1
网络虚拟实验实现原理 2
网络虚拟实验室系统设计技术的实现 2
效果与结论 2
附录1 基于虚拟仪器的网络虚拟实验室的构建
网络虚拟实验室能后实现跨时空、跨学科的仪器设备远程共享,甚至远程控制,满足了科研教学对分布式实验系统的要求,同时解决了棘手的教学资源紧张问题。
网络虚拟实验室大多使用的是CS(客户端/服务端)结构,按其实现功能可分为三类:
软件共享网络虚拟实验室。
仪器共享网络虚拟实验室。
远程控制网络虚拟实验室。
虚拟实验的概念
虚拟实验实际上就是一种基于计算机的自动化测试仪器系统。从发展史来看,电子测量仪器经历了由模拟仪器、智能仪器到虚拟仪器,由于计算机性能以摩尔定律(每年提高1倍)飞速发展,已把传统仪器远远抛到后面,并给虚拟仪器生产厂家不断带来较高的技术更新速率。虚拟仪器与传统仪器的比较如表1所示。
网络虚拟实验实现原理
网络虚拟实验室的构建多使用浏览器/服务器/数据和应用(BSDA,Brower/Server/Database&Application)的结构,其原理如图1所示。
网络虚拟实验室系统设计技术的实现
模拟仿真部分
模拟仿真部分,我们以LabVIEW内置的网页发布功能为基础的,通过HTML设计网页,并使用Microsoft IIS 发布功能,直接在服务器端生成嵌入实验平台的页浏览器进入站点,即可通过互联网进行试验。
实时测量部分
实时测量部分使用了两种实现方案,用来满足不同情况下用户对远程实验的要求:一种是浏览器和NI网络服务器结构,另一种是应用服务器API结构。实时测量部分使用PXI-1000B机箱以及嵌入的PXI板卡来作为NI网络服务器与应用服务器。
效果与结论
我们已经建立起以电子科学与技术专业为基础的十几套试验系统,初步构成了一个跨时空、跨学科、跨平台的网络虚拟实验室雏形,实现了实验仪器的远程共享以及远程实验。以NI虚拟仪器平台为基础的网络虚拟实验室,开发周期短,使用效率高,可扩展性强,成本低廉,是解决目前资源紧张问题的一种行之有效的途径。