作者: Chris Delvizis, 美國國家儀器公司數(shù)據(jù)采集產品經理

5種方法將移動技術加入到你的測控系統(tǒng)中

2011年，Steve Jobs宣布“后PC時代”的到來。同年，智能手機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。盡管個人電腦不會因此被淘汰，但很明顯的是，移動技術正在從根本上改變著我們獲取和使用信息的方式。

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

通過將移動技術與數(shù)據(jù)采集設備結合，工程師和科學家創(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行測量。另外，移動技術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)。

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

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

» LabVIEW的數(shù)據(jù)儀表盤

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

不是每個人都擁有掌握組建自定義瘦客戶端應用的技巧。LabVIEW的數(shù)據(jù)儀表盤是一個運行在iPad上的瘦客戶端應用程序。通過使用它，甚至不需要編程，你就可以建立一個自定義、便攜的LabVIEW應用界面。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)絡服務或者網(wǎng)絡發(fā)布的共享變量來進行數(shù)據(jù)讀寫。您可以通過內建的主題自定義應用程序的外觀，還可以通過電子郵件或者NI技術數(shù)據(jù)云進行儀表盤的共享。除了可以運行在iPad上之外，數(shù)據(jù)儀表盤還兼容其它設備，包括iPhone、某些基于Android系統(tǒng)的智能手機和平板電腦。有關新型數(shù)據(jù)儀表盤的詳細信息請參見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容，或者某些LabVIEW數(shù)據(jù)儀表盤沒有提供的額外功能。此時您可以選擇組建自己的定制瘦客戶端，并通過網(wǎng)絡服務與測量系統(tǒng)進行通訊。

網(wǎng)絡服務是存在于網(wǎng)絡上的應用程序接口?？蛻舳讼蜻h程服務器發(fā)送一個HTTP形式的請求，遠程服務器處理請求并返回一個響應（一般為XML形式）。這個響應再被客戶端的應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)絡服務的組件：

服務器——一個負責分析請求、執(zhí)行合適的方法或行為并給客戶端發(fā)送響應的應用程序。

客戶端——一個負責向服務器發(fā)送請求，等待接收并解釋服務器響應的應用程序。

標準協(xié)議——一些基于網(wǎng)絡的協(xié)議，如HTTP協(xié)議，負責將數(shù)據(jù)從客戶端通過物理網(wǎng)絡路由至服務器，進行合適的處理，再返回給客戶端。

網(wǎng)絡——數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢韺樱ㄈ缫蕴W(wǎng)或IEEE 802.11）。

LabVIEW包含一個內建的網(wǎng)絡服務器，您可以通過它將VI配置為網(wǎng)絡服務應用。LabVIEW網(wǎng)絡服務應用使用標準的HTTP協(xié)議和標準的數(shù)據(jù)格式（如XML），這樣在客戶端方面，您可以使用HTML、JavaScript、Flash、Java或面向對象的C等語言，來構建網(wǎng)絡的或者本地的移動瘦客戶端應用程序。這些應用可以運行在智能手機或者平板電腦上，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

因為任何手機都可以發(fā)送短信，所以使用短信是遠程監(jiān)控系統(tǒng)最簡單的方法之一。LabVIEW內部集成了一些發(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)關的對接，大部分主流手機用戶均能使用此功能。你可以下載示范代碼進行嘗試。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)進行桌面共享

桌面共享，又名遠程桌面，是一種可以讓你在本地觀察或控制遠程系統(tǒng)運行桌面的軟件。過去，這項技術主要應用在個人電腦與個人電腦之間。但近期，一些移動應用程序被開發(fā)出來，讓此技術也可以應用在智能手機或者平板電腦之間。將桌面共享軟件與您的LabVIEW測量系統(tǒng)結合，的確是一個相當簡單的方法，可以在移動設備上對目標系統(tǒng)進行全面的遠程監(jiān)控與管理。

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

共享桌面的一個潛在的缺陷是遠程計算機傳輸?shù)膬H僅是運行桌面的圖像，用戶電腦并不能從本地訪問到實際的測量數(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加入到您的測控系統(tǒng)中

» 使用Windows平板電腦進行便攜的數(shù)據(jù)采集

近期，微軟攜其新產品Windows 8 Surface進軍平板電腦市場（見第24頁）。LabVIEW和NI硬件驅動已經對運行在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代碼進行移植來編寫移動應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)絡將數(shù)據(jù)采集（DAQ）設備與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。這些探索階段的技術可以讓您直接將iOS或者Android設備連接到NI cDAQ-9191機箱上，以進行無線數(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，并展示給用戶進行體驗。這種虛擬的研究實驗室讓您有機會接觸并工作在開發(fā)的前沿，通過提供產品的反饋，您還可以獲得對疑問的解答。

未來一瞥

移動技術仍然年輕，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。這項技術正在高速發(fā)展，已經為我們打開了關于連接、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開端。LabVIEW是這個星球上最適于“觸控”的編程語言。請對我們保持關注，因為馬上會發(fā)生很多更加令人興奮的事情。