電工電子虛擬實驗室的技術探討

湖北省麻城市職業技術教育集團 張紅忠

電工電子虛擬實驗室的技術探討

湖北省麻城市職業技術教育集團 張紅忠

本文結合電工電子虛擬實驗室技術應用的現狀 ，對不同的結構體系、技術研究等等的進一步的分析 ，從而為該項技術實現進一步的發展奠定更好的基礎。

電工電子；虛擬實驗室；技術探討

1 引言

在當前現代社會中，計算機技術的不斷完善和網絡技術的廣泛運用使得電子虛擬實驗室不斷的被更多的人所研發與運。在這種實際情況下，需要對于電子虛擬實驗展開更多的科學研究，同時在實驗中明確電子虛擬實驗的內涵以及種類的區分，并根據電子虛擬實驗的基礎構造展開更廣闊探索，做好電子虛擬實驗室的研發工作，是保障電子虛擬實驗室可以更加靈活應用的重要原因。

2 虛擬實驗室的概念

想要了解虛擬實驗室，同時對電子虛擬實驗展開全面的分析，首先就需要理解電子虛擬實驗的含義。所謂的虛擬實驗室就是指并不存在于現實世界的虛構實驗室，它最初電子虛擬實驗是八十年代由美國人發明的，也叫做“合作實驗室”，它的主要的目的是用于分析一個網絡化的計算機實驗室當中。

完善的虛擬實驗設備是虛擬實驗能夠順利完成的前提條件，這些設備不僅包括了計算機以及其內部使用的硬件設備和軟件系統，同時虛擬實驗室在功能上海可以實現對實驗的模擬再現，所以這種虛擬實驗室可以說是與以往實驗設備截然不同的創新設備。虛擬實驗室最關鍵的特征是突破傳統的實驗設備的萬能思維，同時對設備的意義進行了綜合性的分析， 使電腦的運算系統通過一些輔助項目的運營，增強了計算機中軟件系統的使用程度，完成實驗設備的智能化功能，更加的符合客戶的實際需求。不僅提升了工作效果，還提高了軟件系統的相對自主性，充分的使虛擬設備自身具有的實際功能，使得實驗資源可以進行重復的利用。

通常來講，虛擬實驗室會利用對計算機的操作界面，依照具體的實驗需求將計算機上的各種虛擬實驗環節進行再現，從尋找出一個相對合理的實驗結果，并在這個實驗結果上進行原材料的改變與實驗參數的分析，從而完成整個虛擬實驗的過程。 在虛擬實驗室中能夠進行三維環境的構建，使得實驗結果的可視程度大為提高。

3 技術結構的體系及兩者對比

從當前電子虛擬實驗室技術的研發情況來說，虛擬實驗室的主要構造分為有兩部分。首先一個是在過去使用的構造，在二十世紀研發出的C/S體系（用戶機型服務器）；另一個就是B/S結構，這種構造是在網絡技術的逐漸成型之后研發出來的， 是傳統體系結構的更新換代。 對虛擬實驗室進行進一步的技術研發、具體分析數據如下。

3.1 C/S的構造體系

在過去的構造是屬于雙層的結構設計，是一種將服務器以及用戶的組合在一起，它主要是對客戶端部分和前臺指令進行的區分。具體過程如下圖所示。

3.2 新型的構造

新型的C/S構造系統是一種技術層面更加先進的現代化技術，它的構造分成三層的設計結構，與傳統的系統構造也不一樣，是服務設備和瀏覽設備的組合。另一方面，虛擬實驗室客戶端也發生了變化，標準化的Web服務設備變成當前的服務端，同時瀏覽器則成為客戶端，同時執行的指令也來源于瀏覽器。面對這些新的改變，用戶操作界面就可以通過萬維網的設置來完成。而此時服務端的數據信息處理器是最關鍵的部分，與 C/S 相比，虛擬實驗室多出了萬維網的中間環節，所以系統更加健全。

3.3 B/S和C/S的對比分析

B/S和C/S中間的區別在與以下的幾種情況：

1）傳統的C/S系統的安全能力更加完善 ， 所以客戶群體相對的穩定。 但是 B/S 構造安全性能卻不能進行保證，導致用戶也比較的松散。

2）在B/S當中使用的是TCP/IP通信協議，但是C/S卻能夠完成協議形式的多元化的綜合使用。

3）C/S 更加適合在傳送速度較快的局域網中使用，B/S卻通常使用在于廣域網里。所以，傳統的B/S系統也有值得肯定的一部分，它的交互性良好，客戶接口比較靈活 ，但是 C/S是應用于dos系統上，所以在形式上會受到很多限制。

4）B/S 系統中的重復使用性能較高， 維護也比較方便， 升級更快捷。

4 技術研究與系統的實現

從目前電工電子虛擬實驗室技術發展的情況，可以實現以下方面的技術應用，為電工電子虛擬實驗室技術的順利提高了更高的保障。

4.1 XML技術在虛擬實驗室中的使用

因為XML技術是文本類型格式，因此XML技術融入到虛擬實驗室里能夠便于網絡傳送。同時在現實的操作環節上，將設備的名稱、屬性、ID、模板等資料都保存在XML當中，可以形成數據的連續性交互，參考具體的客戶創建的實驗展開場景的變化，再把結果轉發到服務器中，運用這樣的方式傳送給客戶。

4.2 多服務器在虛擬實驗室中的應用

使用多層的服務器結構來完成虛擬實驗室的相關操作，可以提升系統的穩定效果以及安全性能。同時在數據庫中設置MYSQL的相關型號設備，能夠實現外在框架直接完成操作。同時在Apache Tomcat需要具有web服務器相關能力，這樣的方式更利于所有資源的綜合開發。計算機重點完成實驗需求的分配，可以進行多用戶的聯合傳遞。完成多層服務器的綜合運用，就保證電子虛擬實驗室的正常運作。

5 結論

綜上所述， 虛擬實驗室擁有以往設備無法相比的優修性能以及具有不可代替的位置，隨著現代化技術的不斷進步，虛擬實驗室會在許多行業中進行應用。所以在電子工業的建設中融入虛擬實驗室技術，可以更好的完成相關實驗，為實驗工作的順利完成打下最穩固的基礎。

張紅忠（1968-），男，湖北麻城人，大學本科，中學一級教師，研究方向：電子技術應用、電子裝配技術、單片機技術、電器維修技術、電氣控制。