基于Web的LabVIEW遠程實驗管理系統

【摘要】隨著互聯網技術的廣泛應用以及虛擬儀器技術的迅速發展，遠程實驗管理系統也越來越為人們所關注，遠程實驗管理系統的進一步發展對實驗者的習慣和實驗方式都產生了重大的影響，因此，對基于Web的LabVIEW遠程實驗管理系統的研究，具有重要的現實意義。

【關鍵詞】LabVIEW;遠程實驗;管理系統

隨著遠程教育與網絡教學的不斷發展，遠程實驗已經成為高校實驗教學的重要組成部分，遠程實驗管理系統是互聯網技術與實驗室管理相結合的產物，它突破了傳統實驗室在時間和空間上限制，有效地解決了傳統實驗模式下實驗資源不足的問題，方便了師生對實驗室資源的使用。在現有教學條件下，基于Web的LabVIEW遠程實驗管理系統已經引起了人們的廣泛關注，其在實際應用中也取得了良好的效果，勢必會成為今后實驗教學改革的一個重要發展方向。

一、遠程實驗管理系統概述

（一）遠程實驗管理系統的發展狀況

互聯網技術的廣泛應用推動了基于計算機的管理系統的發展，目前，全國各高等院校結合自身實際情況相繼開發了應用于高校事務管理的軟件系統，而為了適應新形勢下對人才培養的需要，提高實驗室管理和教學水平，遠程實驗管理系統也應運而生，基于計算機的實驗室管理系統在功能上不斷得到豐富和更新，如實驗成績管理、實驗課件更新、實驗室設備管理等功能已日趨成熟。實踐證明，將網絡技術應用到遠程實驗管理中，不僅有效地降低了實驗的成本，實現了資源共享，還有利于對創造性人才的培養，基于Web的遠程實驗管理系統不受時間和空間的限制，其發展前景十分廣闊[1]。

（二）遠程實驗管理系統的相關技術

基于Web的網絡管理系統主要有兩種體系，一種是客戶機/服務器（Client/Server）結構體系，一種是瀏覽器/服務器（Browser/Server）結構體系，而對于應用遠程虛擬儀器技術的實驗室管理系統則主要使用瀏覽器/服務器（Browser/Server）結構體系，即B/S結構。B/S結構是在C/S結構基礎上發展起來的，主要由Web服務器、數據庫服務器、應用程序服務器和遠程Web界面的瀏覽器組成。遠程虛擬儀器技術應用范圍較廣，就高校實驗教學而言，借助遠程虛擬儀器技術能夠實現資源共享。遠程虛擬實驗室系統主要分為軟件仿真實驗室和硬件操作實驗室兩類，前者主要適用于理論驗證性實驗，而后者則可以進行具體的科學實驗，通過遠程控制服務器能夠實現對實驗數據的共享，因此，硬件操作實驗室更具研究價值和應用價值。LabVIEW軟件是一款虛擬儀器程序開發工具，是美國國家儀器公司研發的一種圖形化編程系統，主要由前面板、框圖程序面板和節點構成，基于Web的LabVIEW遠程實驗管理系統已經成為目前研發的重點[2]。

二、基于Web的LabVIEW遠程實驗管理系統的分析

（一）遠程實驗管理系統的設計

遠程實驗管理系統可以分為現場部分、管理部分和遠程終端部分，現場部分由實驗平臺和操作機器組成，遠程終端部分只要是指實驗者的具體操作行為，這三個部分構成一個整體，由實驗者通過網絡向現場部分發送指令，管理部分為現場部分提供具體的實驗數據，從而使現場部分能夠正常運行，進而實現對遠程實驗系統和平臺的管理。基于Web的LabVIEW遠程實驗管理系統首先要解決的問題就是對實驗硬件設備進行設計，該設計過程主要分為三個節點：首先，遠程實驗操作者應對現場實驗平臺的具體情況加以了解，并據此選擇實驗硬件進行運用;其次，遠程實驗操作者應對實驗平臺的操作情況加以控制，以便更好地掌握實驗進行的具體狀態;最后，遠程實驗操作者還應通過實驗平臺對遠程系統進行控制，以便連續、順利地完成相關實驗的操作。具體而言，遠程實驗管理系統的設計主要是對教學基本信息、教學過程管理、教學資源管理以及實驗室基本信息進行設計[3]。

（二）遠程實驗管理系統的實現

基于Web的LabVIEW遠程實驗管理系統，首先要對LabVIEW軟件運行的服務器進行配置，然后對網頁進行設置，主要是對實驗原理、實驗目的、實驗圖片、實驗操作、數據參數設置等信息進行重新編輯，使運行信息更為詳細。為了使實驗效果體現出現場真實性的特征，可以對LabVIEW遠程實驗USB攝像頭進行控制，通過遠程視頻來獲得現場的真實體驗。遠程實驗管理系統的實現需要對各實驗項目進行管理，如基于LabVIEW的單擺實驗項目的管理、基于LabVIEW的數字調制解調實驗項目的管理、基于LabVIEW的2ASK實驗項目的管理、基于LabVIEW的高頻電路鎖相環實驗項目的管理。實驗項目管理中應用的數據庫訪問技術和網絡化實驗管理系統都是實現遠程實驗管理系統的關鍵環節[4]。

三、結論

事實證明，遠程實驗管理系統具有傳統實驗室教學無可比擬的優勢，基于Web的LabVIEW遠程實驗管理系統拓展了實驗資源，簡化了實驗管理，提高了實驗效率，在一定程度上滿足了實驗輔助教學的需求，具有廣闊的應用前景。

參考文獻

[1]常峰.基于Web的LabVIEW遠程實驗管理系統[D].電子科技大學，2013.

[2]羅茹娟.芻議以Web為基礎的遠程實驗管理系統[J].電子技術與軟件工程，2014，11（7）：26-27.

[3]孟廣學，郭紅，趙竟雄.基于Web的學生上機實驗管理系統的設計與實現[J].華北科技學院學報，2014，5（3）：94-99.

[4]翟敬梅，徐曉，黃平，陳揚枝.基于Web的遠程監控實驗教學系統的設計[J].開放教育研究，2010，12（5）：107-112.