當(dāng)移動技術(shù)遇到LabVIEW

5種方法將移動技術(shù)加入到你的測控系統(tǒng)中

2011年，Steve Jobs宣布“后PC時(shí)代”的到來。同年，智能手機(jī)和平板電腦的全球銷量超越了傳統(tǒng)的筆記本電腦和臺式電腦。盡管個(gè)人電腦不會因此被淘汰，但很明顯的是，移動技術(shù)正在從根本上改變著我們獲取和使用信息的方式。

智能手機(jī)和平板電腦被創(chuàng)造的初衷就是為了滿足消費(fèi)者，如今，它們也已經(jīng)被應(yīng)用到了很多消費(fèi)領(lǐng)域中。比如在健康保護(hù)領(lǐng)域，它們可以幫助使用者遠(yuǎn)程訪問病人數(shù)據(jù);在教育領(lǐng)域，它們可以被用作交互式的課本。類似的，移動技術(shù)也對數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域造成了革命性影響。

通過將移動技術(shù)與數(shù)據(jù)采集設(shè)備結(jié)合，工程師和科學(xué)家創(chuàng)造出了極具便攜性和互聯(lián)性的測量系統(tǒng)，這讓他們可以在更多場合進(jìn)行測量。另外，移動技術(shù)還提供了豐富的用戶接口，可以從世界上幾乎任何地方監(jiān)控測量系統(tǒng)。

想要充分利用這項(xiàng)技術(shù)也并不難。您可以選擇各種各樣的工具，來幫助您使用帶有移動技術(shù)的NI LabVIEW軟件和NI硬件。

圖1：包括智能手機(jī)和平板電腦在內(nèi)的移動設(shè)備正越來越多地出現(xiàn)在測控相關(guān)的應(yīng)用中。這些移動設(shè)備的功能不斷擴(kuò)充，使用方式多變，包括：可視化功能以及與連接無線設(shè)備的能力。

» LabVIEW的數(shù)據(jù)儀表盤

瘦客戶端基于某種特定的客戶端-服務(wù)器模型。在此客戶端-服務(wù)器模型中，比重較輕的瘦客戶端應(yīng)用主要依靠服務(wù)器來完成大部分計(jì)算邏輯。瘦客戶端經(jīng)常被用于測控系統(tǒng)中，為多個(gè)用戶提供用于遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理的自定義用戶接口。

不是每個(gè)人都擁有掌握組建自定義瘦客戶端應(yīng)用的技巧。LabVIEW的數(shù)據(jù)儀表盤是一個(gè)運(yùn)行在iPad上的瘦客戶端應(yīng)用程序。通過使用它，甚至不需要編程，你就可以建立一個(gè)自定義、便攜的LabVIEW應(yīng)用界面。您需要做的僅僅是拖拽一些輸入控件和顯示控件(比如圖表、儀表、LED燈、滾動條和按鈕)。而這些輸入控件和輸出控件則可以通過LabVIEW網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或者網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的共享變量來進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。您可以通過內(nèi)建的主題自定義應(yīng)用程序的外觀，還可以通過電子郵件或者NI技術(shù)數(shù)據(jù)云進(jìn)行儀表盤的共享。除了可以運(yùn)行在iPad上之外，數(shù)據(jù)儀表盤還兼容其它設(shè)備，包括iPhone、某些基于Android系統(tǒng)的智能手機(jī)和平板電腦。有關(guān)新型數(shù)據(jù)儀表盤的詳細(xì)信息請參見12頁。

» 組建您自己的移動瘦客戶端

在某些情況下，您也許需要更多的定制內(nèi)容，或者某些LabVIEW數(shù)據(jù)儀表盤沒有提供的額外功能。此時(shí)您可以選擇組建自己的定制瘦客戶端，并通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與測量系統(tǒng)進(jìn)行通訊。

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是存在于網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用程序接口?？蛻舳讼蜻h(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送一個(gè)HTTP形式的請求，遠(yuǎn)程服務(wù)器處理請求并返回一個(gè)響應(yīng)(一般為XML形式)。這個(gè)響應(yīng)再被客戶端的應(yīng)用程序解釋并且顯示出來。如今，很多日常活動(如瀏覽網(wǎng)頁、查看電子郵件、甚至在線閱讀文章)都是這樣的通訊模式。

以下為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的組件：

服務(wù)器——一個(gè)負(fù)責(zé)分析請求、執(zhí)行合適的方法或行為并給客戶端發(fā)送響應(yīng)的應(yīng)用程序。

客戶端——一個(gè)負(fù)責(zé)向服務(wù)器發(fā)送請求，等待接收并解釋服務(wù)器響應(yīng)的應(yīng)用程序。

標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議——一些基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議，如HTTP協(xié)議，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從客戶端通過物理網(wǎng)絡(luò)路由至服務(wù)器，進(jìn)行合適的處理，再返回給客戶端。

網(wǎng)絡(luò)——數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢韺?如以太網(wǎng)或IEEE 802.11)。

LabVIEW包含一個(gè)內(nèi)建的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，您可以通過它將VI配置為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)用。LabVIEW網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)用使用標(biāo)準(zhǔn)的HTTP協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式(如XML)，這樣在客戶端方面，您可以使用HTML、JavaScript、Flash、Java或面向?qū)ο蟮腃等語言，來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的或者本地的移動瘦客戶端應(yīng)用程序。這些應(yīng)用可以運(yùn)行在智能手機(jī)或者平板電腦上，完成與LabVIEW測量系統(tǒng)的通訊。

圖2：2012年NIWeek上，LabVIEW之父Jeff Kodosky

在平板電腦上演示未來基于觸控的LabVIEW編程方式。

» 利用LabVIEW發(fā)送SMS短信通知

因?yàn)槿魏问謾C(jī)都可以發(fā)送短信，所以使用短信是遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)最簡單的方法之一。LabVIEW內(nèi)部集成了一些發(fā)送電子郵件的函數(shù)，您可以利用這些函數(shù)來發(fā)送短信。

通過電子郵件和SMS網(wǎng)關(guān)的對接，大部分主流手機(jī)用戶均能使用此功能。你可以下載示范代碼進(jìn)行嘗試。示范代碼可以在NI社區(qū)通過搜索“sms LabVIEW”獲得。

» 通過LabVIEW系統(tǒng)進(jìn)行桌面共享

桌面共享，又名遠(yuǎn)程桌面，是一種可以讓你在本地觀察或控制遠(yuǎn)程系統(tǒng)運(yùn)行桌面的軟件。過去，這項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用在個(gè)人電腦與個(gè)人電腦之間。但近期，一些移動應(yīng)用程序被開發(fā)出來，讓此技術(shù)也可以應(yīng)用在智能手機(jī)或者平板電腦之間。將桌面共享軟件與您的LabVIEW測量系統(tǒng)結(jié)合，的確是一個(gè)相當(dāng)簡單的方法，可以在移動設(shè)備上對目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行全面的遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理。

最常見的桌面共享軟件是微軟Windows內(nèi)建的遠(yuǎn)程桌面服務(wù)，以及一個(gè)名為虛擬網(wǎng)絡(luò)計(jì)算(Virtual Network Computing，VNC)的協(xié)議。在局域網(wǎng)中應(yīng)用這些服務(wù)時(shí)，其配置很簡單。但是在從局域網(wǎng)外部進(jìn)行安全訪問時(shí)，配置就變得困難得多。 有一些托管服務(wù)軟件(比如LogMeIn、Team Viewer以及GoToMyPC)可以讓配置變得更加簡單。它們使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并用自己的服務(wù)器來傳遞數(shù)據(jù)。IT部門本來需要為您進(jìn)行專門的配置，以便讓您從防火墻外進(jìn)行訪問，而如今這也沒有必要了。并且在世界上任何位置，您都擁有一個(gè)安全并且簡單的個(gè)人電腦訪問入口。

共享桌面的一個(gè)潛在的缺陷是遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)傳輸?shù)膬H僅是運(yùn)行桌面的圖像，用戶電腦并不能從本地訪問到實(shí)際的測量數(shù)據(jù)。并且，大量的圖像傳輸也對帶寬提出了很高的要求。

圖3：您可以使用各種工具將移動技術(shù)加入到您的測控系統(tǒng)中

» 使用Windows平板電腦進(jìn)行便攜的數(shù)據(jù)采集

近期，微軟攜其新產(chǎn)品Windows 8 Surface進(jìn)軍平板電腦市場(見第24頁)。LabVIEW和NI硬件驅(qū)動已經(jīng)對運(yùn)行在Intel處理器上的Windows 8版本操作系統(tǒng)提供了支持，這也意味著，在使用LabVIEW的Windows 8的平板電腦上，將現(xiàn)有的LabVIEW代碼進(jìn)行移植來編寫移動應(yīng)用程序是一件很簡單的事情。雖然可能需要對程序做一些小修改，以使前面板更加“觸摸友好化”，但并不需要將程序推倒重來。如果使用其它編程語言，或者在iOS或者Android操作系統(tǒng)上，那么這一過程就變得必不可少了。大部分運(yùn)行Windows 8操作系統(tǒng)的平板電腦均帶有USB端口以及WiFi功能。通過USB或者網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)采集(DAQ)設(shè)備與Windows 8平板電腦相連接，您就可以組建基于LabVIEW的便攜采集系統(tǒng)。除了支持Windows 8平板電腦，NI還通過NI Labs提供了一些處于探索階段的技術(shù)。這些探索階段的技術(shù)可以讓您直接將iOS或者Android設(shè)備連接到NI cDAQ-9191機(jī)箱上，以進(jìn)行無線數(shù)據(jù)測量。NI Labs會從NI R&D工程師們那里獲取各種未正式發(fā)布的前沿技術(shù)，并展示給用戶進(jìn)行體驗(yàn)。這種虛擬的研究實(shí)驗(yàn)室讓您有機(jī)會接觸并工作在開發(fā)的前沿，通過提供產(chǎn)品的反饋，您還可以獲得對疑問的解答。

未來一瞥

移動技術(shù)仍然年輕，第一代iPhone發(fā)布至今僅僅過去了5年，第一代iPad發(fā)布至今僅僅過去了2年。這項(xiàng)技術(shù)正在高速發(fā)展，已經(jīng)為我們打開了關(guān)于連接、信息訪問以及交互性的新世界的大門。NI的這些最新的工具也僅僅是一個(gè)開端。LabVIEW是這個(gè)星球上最適于“觸控”的編程語言。請對我們保持關(guān)注，因?yàn)轳R上會發(fā)生很多更加令人興奮的事情。