基于NI ELVIS的遠程虛擬實驗室的研究
該遠程虛擬實驗室具體技術實現是首先建立InteractiveService Broker和Interactive Lab Server兩個Web站點,再利用IzbVIEW編程制作各種實驗界面,然后利用LabVIEW的DataSocket技術和內置的Web發布功能為基礎,將實驗界面嵌入到Lab Server。Interactive Service Broker后臺使用SQLServer2000數據庫配合用戶管理、動態網頁生成以及實驗數據存儲和管理,實現實驗管理系統的管理。通過iLab實驗系統,將Interactive Service Broker和Lab Server互聯成一個整體。用戶只需使用網頁瀏覽器進入Interactive Setvice Broker的站點,即可進行Internet實驗。Interactive Service Broker站點內包含ESS,USS,LSS,其中ESS存儲實驗的記錄信息,USS用于實驗管理者管理實驗日程,LSS用于實驗管理用戶預約。
4 應用舉例
該遠程虛擬實驗室已應用于理工科院校信息類專業實驗,主要分為虛擬實驗和真實實驗,并不斷開發新實驗。以信號發生及調理實驗為例來說明遠程實驗室的使用方法。需要說明的是:如果遠程客戶端沒有安裝LabVIEW 8.2,則需安裝LabVIEW 8.2 Run Time引擎和NI Vision Run Time引擎,即可遠程瀏覽和操作實驗。首先用戶登錄到Interactive Service Broker,輸入用戶名和密碼,此時Web服務器從SQL Server數據庫中獲取用戶相關信息,檢測是否為合法用戶,只有合法用戶才能進入實驗系統;然后,選擇所要做的實驗,進入預定時間界面;在預定的時間內啟動實驗,進入實驗操作界面;按照實驗界面提示進行實驗,用戶根據具體實驗要求詳細設置儀器,實驗操作結果如圖4所示。
5 應用前景
從上述遠程實驗看出,在NI ELVIS平臺上實驗要比傳統實驗裝置更具有優越性:
(1)NI ELVIS平臺集成有常用實驗儀器該平臺集成有波形發生器、示波器、數字萬用表、可變電源等,同時NI ELVIS可根據課程需要開發和購買不同功能的實驗板建立通信、自動控制、物理等不同學科的實驗室。
(2)實驗實現原理簡單NI ELVIS平臺具備數據采集功能,可直接把模擬信號輸入計算機進行顯示和分析處理。
(3)ELVIS平臺附加功能強大 NI ELVIS平臺附加功能強,用戶界面豐富,通過開發軟件實現更多功能。
需要補充的是,LabVIEW可與工業標準的電路仿真SPICE環境Electronics Workbench Muhisim緊密集成。借助虛擬3DNI ELVIS環境,學生可完成實驗前任務,使用Multisim和NIELVIS設計電路,把仿真結果輸出到LabVIEW,最后使用Llhiboard建立電路模型。
6 結語
NI EL VIS應用于遠程虛擬實驗室可使諸多理論知識付諸于實踐,且能根據用戶的興趣及創造添加更多新功能,靈活應用,突破時空限制,隨時隨地與他人探討協作共享實驗資源,解決了科研教學資源緊張的問題。其次,該遠程虛擬實驗室開發周期短,使用效率高,可擴展性強,成本低,功能強。
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