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实现对电子探针的远程控制研究

王磊  
【摘要】:今天,如何使科学家在世界任何地方都能利用异地大型仪器进行高水平的科学实验研究,对于科学家来说正在变得十分重要。随着网络发展的日新月异,远程控制技术是目前实现大型仪器共享化趋势中最有效的手段之一。如何实现例如象电子探针这种大型的分析仪器的远程控制对于其他大型设备有着具体的应用意义,由于地域、距离等条件的限制,如何使这种大型设备实现共享,远程控制作为一个很好的解决方案已经受到有关方面的重视。远程控制电子探针系统属于大型仪器实用扩展范畴,本文根据目前国内外现有的远程控制软件的研究分析,具体的提出针对于电子探针这种大型分析仪器的远程控制系统设计。在基于C/S模式结构基础上进行探索性研究设计本远程控制系统,服务器/客户端这种面向对象性程序设计大大的方便了远程系统的设计,采用C/S模式可以建立一个具有良好的高可靠性、安全性、可扩展性的应用系统。 本文在探讨分析了远程控制系统的发展的必要性和实用性后,着重的分析了C/S模式的技术优势,以及在远程控制系统中所占有的方向性作用客户/服务器体系结构的核心是应用程序级任务在客户和服务器之间的分配。无论是客户还是服务器,最基本的软件是运行在硬件平台上的操作系统,客户的平台和操作系统可能和服务器不同。事实上,在网络环境下,可能会有很多不同类型的客户平台和操作系统以及很多类型的服务器平台和操作系统。只要特定的客户和服务器共享相同的通信协议并支持相同的应用程序,低层的细节不必考虑。使客户和服务器能够交互的基础是通信软件,这种软件主要例子是TCP/IP,所有这些支持软件(通信软件和操作系统)的主要任务是,为分布式的应用程序提供一个基本结构。在理论上,应用程序所执行的实际功能可以针对客户和服务器分割开来,方法是使平台和网络资源达到最优化。且使用户执行各种任务及相互之间合作使用共享资源的能力达到最优化。在某些情况下,这些都要求大批的应用程序软件在服务器上执行,而在其他一些情况下,多数应用程序逻辑上位于客户端。计算机网络在服务器和客户端二者之间建立起连接的桥梁。 WP=47 因此本文已将对远程控制的设计分为三个部分:服务器端(控制电子探针的计算机)、客户端(异地操作终端)和二者之间的计算机网络。 ①服务器端:简而言之,一般情况下服务器处于待触发状态,等待当客户端所发出的请求后,触发等待的鼠标和键盘的控制消息,就可以进行通常的本地调用。要保持服务器上键盘和鼠标的实时性,也就是说在远程调用过程中,要保持等待消息状态。当获得外部触发时,可以随时进行系统操作把服务器上控制现有控制电子探针的计算机的那部分代码进行合理规划,然后封装成ActiveX控件,以便可被服务器应用程序调用。当进行完系统本地对鼠标和键盘的调用操作后,将本地计算机所处理生成的结果交给服务器的应用程序进行结果打包,再交给服务器上的通信程序准备发送给提出操作的用户。在服务器上应该有一个分派器,这个分派器知道它所控制的所有远程过程。并将运行结果写在信息格式中,最后通过服务器的通信程序传递给网络。 ②客户端:当客户端发出请求触发服务器上的等待进程时,就可以进行系统操作把服务器上控制现有控制电子探针的计算机的那部分代码进行合理调用,以便可被服务器应用程序调用。与服务器模块设计过程类似,要保持服务器上键盘和鼠标的实时性,也就是说在远程控制过程中,保证用户发出调用请求时可获得应答。当进行完服务器端系统对鼠标和键盘的调用操作后,将该计算机所处理生成的结果交给服务器的应用程序进行结果打包,再交给服务器上的通信程序准备发送给提出操作请求的用户。然后,可以从报文中取出被调用的参数,并将运行结果返回给用户计算机的本地调用,最后将结果取出交给用户。 ③计算机网络:计算机网络在服务器/客户端起到传输媒质的作用,负责把由用户在客户端发出的操作请求传送到服务器端,之后将服务器的处理结果也以数据包的形式返给客户端的用户。以上的传输过程均是在TCP/IP协议基础上实现的。本文对TCP/IP协议在远程控制中的关键作用已经做了详尽的论述。 最后,本论文是在WINDOWS2000环境下运做的,使用的是VC++6.0等编程工具,经过对远程控制系统的测试,在探索阶段基本达到了预期的目标。


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