基于Web的网络化频谱分析仪

　　1　网络化虚拟仪器的概念和组成

　　虚拟仪器(virtual instrumentation, VI)是指以计算机作为仪器的硬件支撑,充分利用计算机独具的运算、存储、回放、调用、显示以及文件管理等智能式的功能,把传统仪器的专业化功能软件化,使之与计算机结合起来,用户可以通过友好的图形界面来操作计算机,从而完成对被测试对象的数据采集、分析、判断、显示、数据存储等[1]。网络化虚拟仪器是继虚拟仪器之后仪器仪表领域出现的又一个新的发展方向,它将Internet技术与虚拟仪器技术相结合,继承并发展了虚拟仪器的概念,延伸和扩大了虚拟仪器的资源。网络化虚拟仪器充分利用网络,将虚拟仪器的各个功能分布到网络上的不同位置,非常灵活地完成各种测试任务。通过网络技术可以将测试现场与监测控制现场分开,避免了传统虚拟仪器的地域限制;可以使用远程数据库的　　强大功能和海量存储,对数据进行存取、共享;可以利用网络的分布式特性,使用网络上其他计算机的计算能力、资源,打破了单机功能上的局限性;通过网络可以共享各种资源,利于同行之间的交流沟通。网络化虚拟仪器的这些特性使得它广泛应用于远程测试、故障监测、远程控制和远程教学等领域。

　　网络化虚拟仪器依托网络技术,将虚拟仪器的不同部分(信号获取、信号显示、信号处理、信号存取等)分布到网络上的不同位置,组成各种网络化虚拟仪器的解决方案。

　　按客户端程序的形式来分,网络化虚拟仪器可以有两种结构:一种基于桌面程序(Client/Server)的网络化虚拟仪器;另一种是基于Web浏览器(Browser/Server)的网络化虚拟仪器,如IE、Naviga-tor等。

　　Client/Server是网络应用的一种常见模型。许多基于局域网的虚拟仪器应用就采用这种模式。客户端程序通过软盘、光盘或从网络上下载后,需要安装到客户机上,通过客户端程序连接到服务器。

　　在Client/Server中,一部分应用进程(客户)获得另一组应用进程(服务器)提供的服务。系统的主要负担由客户端来完成,在不同的客户机端需要安装不同应用程序。这种模式有着安全性高、网络通信负荷小、速度快等优点,但是更新和维护的工作量较大,扩展性和灵活性较差。

　　基于Web的网络化虚拟仪器则是采用组件技术将虚拟仪器功能组件化,然后将虚拟仪器组件部署在服务器上,当用户利用浏览器访问该服务器时,虚拟仪器组件自动下载到客户机上,并嵌入浏览器中执行。采用这种方法的特点是可实现瘦客户端,即客户端只需安装运行浏览器,不需要安装其他软件,而且易于系统的部署、维护和更新。文献[2,3]介绍的系统都是基于Web的网络化虚拟仪器系统。