【摘 要】建設(shè)并研究虛擬化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)并分析在中職學(xué)校中的運(yùn)用合理方式方法，利用軟件和硬件搭建完成遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)LabVIEW仿真實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)操作和使用過(guò)程中，學(xué)生用戶只需要懂得基本的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)站注冊(cè)和提交實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)就可以通過(guò)Web服務(wù)來(lái)做相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作，即不需要再客戶端安裝仿真軟件LabVIEW，也不需要深入了解LabVIEW軟件。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問(wèn)虛擬實(shí)驗(yàn)室，用戶不僅可以自由安排實(shí)驗(yàn)室間和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，還能夠完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填寫提交等功能。無(wú)地域和空間的限制，同時(shí)也節(jié)省大量時(shí)間，增強(qiáng)信息和資源的共享。

【關(guān)鍵詞】虛擬化 LabVIEW仿真 WEB服務(wù)

一、系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)

在平臺(tái)設(shè)計(jì)方面，可以采用了基于WEB的B/S結(jié)構(gòu)（Browser/Server結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。它是隨著Internet技術(shù)的興起，對(duì)C/S結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶工作界面是通過(guò)WWW瀏覽器來(lái)實(shí)現(xiàn)，極少部分事務(wù)邏輯在前端（Browser）實(shí)現(xiàn)，但是主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端（Server）實(shí)現(xiàn)，形成所謂三層3-tier結(jié)構(gòu)。此模式的優(yōu)點(diǎn)是用戶可以在任何地方通過(guò)Web服務(wù)進(jìn)行操作而不用安裝專門的虛擬儀器軟件，客戶機(jī)上只要安裝一個(gè)瀏覽器（Browser），如Internet Explorer或Netscape Navigator不需要再客戶端上安裝不同的客戶應(yīng)用程序，整個(gè)使用過(guò)程更加簡(jiǎn)化，客戶端只需要通過(guò)WEB訪問(wèn)服務(wù)端應(yīng)用就可以使用虛擬儀器平臺(tái)。客戶端零安裝、零維護(hù)，加強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的易用性和穩(wěn)定性，同時(shí)系統(tǒng)的擴(kuò)展非常容易。

利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把所提供的儀器說(shuō)明、電子實(shí)驗(yàn)題目及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容加入建立的網(wǎng)站上，當(dāng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，可以將平臺(tái)提供的功能劃分成多個(gè)WEB服務(wù)：實(shí)驗(yàn)室訪問(wèn)身份驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)介紹、實(shí)驗(yàn)預(yù)約、學(xué)生信息、實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)、實(shí)驗(yàn)相關(guān)資源、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)成績(jī)等。

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖

二、系統(tǒng)安全性

系統(tǒng)安全性方面，由于本平臺(tái)要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問(wèn)系統(tǒng)平臺(tái)，而且本系統(tǒng)采用安全性并不突出的B/S構(gòu)架，考慮到用戶遠(yuǎn)程登陸平臺(tái)時(shí)操作的安全性。采用一定的加密保護(hù)技術(shù)將有力的保護(hù)系統(tǒng)平臺(tái)的穩(wěn)定性和可靠性。MD5用戶驗(yàn)證技術(shù)，MD5（Message-Digest Algorithm 5）是將整個(gè)文件當(dāng)作一個(gè)大文本信息，通過(guò)其不可逆的字符串變換算法，產(chǎn)生了這個(gè)唯一的MD5信息摘 要。同時(shí)可以在Web服務(wù)器上裝有的防火墻硬件，防火墻系統(tǒng)的記錄了網(wǎng)絡(luò)上的信息交互日志，在保證系統(tǒng)的安全的同時(shí)也為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程虛擬平臺(tái)操作提供了良好的基礎(chǔ)。

三、LabVIEW軟件的優(yōu)點(diǎn)

虛擬儀器和常規(guī)儀器的控制面板有很大的不同，它利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形環(huán)境和幫助功能，采用可視化的圖形編程語(yǔ)言平臺(tái)，建立虛擬儀器面板和模擬操作環(huán)境，進(jìn)而完成對(duì)儀器的控制和數(shù)據(jù)顯示與分析等功能。通過(guò)虛擬儀器軟面板，設(shè)計(jì)和規(guī)范制作與實(shí)際儀器高度相似的旋鈕、控制燈、開(kāi)關(guān)和其它元器件，建立圖形化的面板來(lái)替代常規(guī)的傳統(tǒng)儀器面板，很多的工程師、技術(shù)人員和科學(xué)工作者使用LabVIEW來(lái)滿足無(wú)法通過(guò)常規(guī)儀器實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)需求。綜上所述，可以將 LabVIEW軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)總結(jié)如下：

（一）在LabVIEW中提供了很豐富的數(shù)據(jù)采集、分析和存儲(chǔ)的庫(kù)函數(shù)。

（二）虛擬儀器采用了圖形化的編程方式，這使得設(shè)計(jì)者不用編寫和其它編程軟件類似的文本格式的代碼，通過(guò)圖形化的界面設(shè)計(jì)者可以更加直觀的觀察和編寫程序。圖形化語(yǔ)言的使用使程序設(shè)計(jì)編程更為直觀，提高了開(kāi)發(fā)效率。

（三）LabVIEW提供了如：?jiǎn)尾竭\(yùn)行，設(shè)置斷點(diǎn)等傳統(tǒng)的程序調(diào)試手段，也具有獨(dú)特的高亮執(zhí)行和探針工具，可以將程序應(yīng)用動(dòng)畫形式進(jìn)行運(yùn)行，有利于編程人員觀察程序運(yùn)行的細(xì)節(jié)，使程序的調(diào)試和運(yùn)行更為直觀，也使得程序調(diào)試變得便捷許多。

（四）數(shù)據(jù)流編程模式使編程設(shè)計(jì)時(shí)能夠同時(shí)運(yùn)行多個(gè)程序和多任務(wù)系統(tǒng)。

（五）方便與外部代碼或軟件進(jìn)行連接，提供了諸如DDE（共享庫(kù)）、DLLs（動(dòng)態(tài)連接庫(kù)）、ActiveX等機(jī)制，這種而且成熟全面的Internet功能，能夠同時(shí)支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使虛擬儀器的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)容易實(shí)現(xiàn)。

（六）具有較為廣泛的信號(hào)處理、分析和數(shù)學(xué)運(yùn)算設(shè)計(jì)功能。

（七）為了保證用戶數(shù)據(jù)采集、測(cè)試和測(cè)量方案的高速執(zhí)行，LabVIEW將32位的編譯器編譯生成32位的編譯程序。

（八）在沒(méi)有硬件的情況下，可以通過(guò)使用軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)不同硬件的儀器、儀表的功能。

參考文獻(xiàn)：

[1]http：//baike.baidu.com/link？url=NMYovw2DtdxIKF3dpR6QpaLH-caso-e9I0kiZ15vaG7lQl5RvHd83CKQA5M5iTF5eC6l1MIdu19EXdzd-rIOS_.

[2]Michael K. Barbour， Thomas C. Reeves.The reality of virtual schools： A review of the literature[J].Computers Education， 2009.52（2）：402-416.

[3]張重雄，虛擬儀器技術(shù)分析與設(shè)計(jì)，北京，電子工業(yè)出版社，2008