|
Развитие
распределенных систем сбора и
обработки информации привело к
созданию программных комплексов
управляемого дистанционного
эксперимента (УДЭ). Такие комплексы
взаимодействуют с удаленными
физическими объектами и
источниками информации.
Эффективный обмен информацией на
основе удаленного доступа
обеспечивается с помощью
компьютерной программы,
реализующей новую вычислительную
среду в рамках концепции создания
УДЭ. Перспективными направлениями
УДЭ являются интенсивно
развиваемые технологии
виртуального инструмента и
виртуальных измерительных
лабораторий.
Виртуальный
инструмент представляет собой
набор аппаратных и программных
средств, подключенных к компьютеру
для обеспечения взаимодействия
оператора с системой как с обычным
измерительным прибором.
Специальный графический интерфейс
выполняет роль органов управления и
реализуется на основе имитационной
модели передней панели реального
прибора в виде графических объектов
на экране монитора. Дальнейшее
развитие концепции УДЭ связано с
технологией распределенных
виртуальных лабораторий. Такие
лаборатории характеризуются
распределенной информационной
средой, обеспечивающей возможность
удаленного доступа к источникам
информации в виде распределенных
промышленных установок,
лабораторных комплексов, научно-исследовательских
центров и др. Важной особенностью
виртуальных лабораторий является
возможность получения первичной
информации и правильная
организация ее передачи между
отдельными подсистемами и
потребителями.
Практическая
реализация рассмотренного подхода
нашла воплощение при создании
систем УДЭ - информационной
технологии, ориентированной на
управление распределенными
техническими объектами и системами
(рис.2). Комплекс ориентирован на
решение широкого спектра задач
сбора, обработки, передачи и
представления информации в
условиях удаленного доступа к ее
источникам. Управление
распределенными элементами
комплекса обычно осуществляется
управляющими серверами через среду
вычислительных сетей Internet.
Рис.2. Структурная
схема управляемого дистанционного
эксперимента.
Основным
элементом организации среды УДЭ
служит специализированный
сервер, осуществляющий наряду с
традиционными задачами сетевых
взаимодействий функции сбора,
обработки и передачи измерительной
информации. Построение такого
сервера непосредственно связано с
решением задач функционирования
комплекса и определяется в рамках
компоненты единой информационной
среды. При этом важное значение
имеет модель эксперимента.
Эта модель рассматривается как
сложный информационный процесс,
представленный иерархией
взаимосвязанных процессов сбора,
обработки, передачи и представления
информации, разнесенных во времени
и пространстве (рис.3).
Рис.3. Модель
эксперимента
Каждый из
взаимосвязанных процессов
представляется как отдельный узел (компонента)
потоковой динамической архитектуры.
Реконфигурация узла осуществляется
в процессе выполнения задачи
обработки данных. Функции
компоненты реализуются с помощью
следующих средств:
-
драйверы
низкого уровня для работы с
измерительными платами (NI-DAO)
D11,:,D15,D21,:,D23;
-
подпрограммы
получения первичных
необработанных данных (LabVIEW, Lab
Windows/CV1) - P1, P2;
-
подпрограммы,
выдающие на объект управляющие
воздействия - P21,P22;
-
подпрограммы
метрологической обработки
результатов эксперимента М1;
-
алгоритмы
формирования внешних управляющих
сигналов - М2;
-
накопление
информации в компьютере;
-
представление
результатов эксперимента на
экране и вывод на печать;
-
сетевое
взаимодействие по протоколам
НТТР, ТСР/IР, DataSocket, FTP, e-mail.
Это позволяет
рассматривать УДЭ-сервер как
систему управления иерархией
информационных процессов.
Структура такой системы может
претерпевать изменения в
зависимости от решаемой задачи.
При
функционировании системы УДЭ
обеспечивается возможность
удаленного доступа к объекту из
любой точки локальной сети и сети
Internet. Отображение динамически
меняющихся данных достигается за
счет организации доступа многих
пользователей к динамически
меняющимся данным в реальном
масштабе времени и созданием
динамического графического
интерфейса.
|
