基于NIO网络模型远程实验系统设计

卢国宝,陈锡爱,胡 群,潘 和

(1.中国计量大学 机电工程学院,浙江 杭州 310018;2.亚龙智能装备集团股份有限公司,浙江 温州 325105)

基于计算机网络技术的发展,远程教育得到了快速发展,其中,远程实验是远程教育中重要的研究课题之一[1],在楼宇实训室领域,Niagara软件基于可视化逻辑编程开发,使用难度低,并且可以连接任何设备厂家的设备和不同的通讯协议,有着广泛的应用,是各职业技术学院实验室的首要选择。当前,国内外学者针对不同的领域提出了不同的远程实验方案。杭州电子科技大学基于云服务器实现了用户和FPGA的双向远程通信[2],美国Univeristy of Tennessee at Chattanooga通过Web服务器实现了压力控制实验。美国德科萨斯州实验室通过MSN-NetMeeting技术实现了倒立摆的远程控制实验[3]。

尽管取得了以上进展,但上述方法大都从单一领域出发,扩展性低,考虑到远程实验室场景多样性,可以设计一套统一的接入方案,来实现多场景接入。因此,本文提出了一种新软件架构。新的软件架构提供了标准接口协议,针对实现了相应协议的软件平台即可实现远程实验功能的接入;基于新的配对算法实现了学生和设备点对点配对;选取NIO网络模型降低了云服务器系统资源的开销,提高了系统的并发度。实验结果表明,本文实现的远程实验系统设计可以真实的远程操控CVT-IOT开发板,实现双方数据的交互,满足远程实验需求。

1 实验设备介绍

本文以YL-730A型设备上CVT-IOT开发板作为主要实验对象,其包含8路DI、8路DO、8路AI、8路AO,可模拟相应的输入输出情况。……