基于XML-RPC的分布式仪器系统集成方法研究与实现

论文摘要

随着仪器仪表技术和网络技术的发展,迫切需要集成分布式仪器系统,实现仪器的资源共享和综合测试。现有的分布式仪器系统中不同类型的仪器并存,不同厂商的仪器接口类型、访问标准、通信协议等都不同,且受异构仪器和编程语言的制约,难以实现散布仪器、异构仪器的通信、互操作和集成。因此,研究分布式仪器系统的集成方法具有重要的理论意义和应用价值。本文采用面向对象技术分析和设计分布式仪器系统,在此基础上结合分布式仪器系统集成原则和体系结构模型,提出了一种基于XML-RPC的分布式仪器系统集成方法,给出了基于XML-RPC的分布式仪器系统体系构架；采用XML统一描述仪器,构建了仪器信息模型,设计了统一管理仪器资源的数据访问接口；采用LabVIEW编程语言,设计并实现了基于XML-RPC的服务器和客户端,以及分布式仪器系统的远程调用；在此基础上,将该方法应用到生物发酵实验室中,集成了生物发酵实验室分布式仪器系统。实验结果表明,应用该方法所集成的基于XML-RPC的生物发酵实验室分布式仪器系统较好地实现了分布式仪器的通信、互操作和统一管理,提高了仪器的利用率。基于XML-RPC的分布式仪器系统,具有良好的开放性、易操作性、可扩展性等特点,为系统底层异构仪器的资源共享和与上层应用之间的远程调用提供了一种新的途径。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 仪器技术及其系统发展和研究现状
• 1.2.1 仪器技术发展及其研究现状
• 1.2.2 分布式仪器系统发展及其研究现状
• 1.3 分布式仪器系统集成方法研究现状
• 1.3.1 基于设备访问的系统集成方法
• 1.3.2 基于中间件的系统集成方法
• 1.3.3 基于Web Service的系统集成方法
• 1.3.4 基于分布式对象模型的系统集成方法
• 1.4 课题的研究意义和主要研究内容
• 1.4.1 课题的研究意义
• 1.4.2 主要研究内容
• 第二章 分布式仪器系统建模与集成方法研究
• 2.1 引言
• 2.2 基于面向对象技术的分布式仪器系统分析与建模
• 2.2.1 面向对象技术
• 2.2.2 分布式仪器系统对象模型
• 2.2.3 分布式仪器系统动态模型
• 2.2.4 分布式仪器系统功能模型
• 2.3 基于XML-RPC的分布式仪器系统集成方法研究
• 2.3.1 分布式仪器系统集成原则
• 2.3.2 分布式系统体系结构模型
• 2.3.3 分布式远程调用技术
• 2.3.4 基于XML-RPC的分布式仪器系统集成方法
• 2.4 小结
• 第三章 基于XML-RPC的分布式仪器系统集成
• 3.1 引言
• 3.2 数据访问接口的设计
• 3.2.1 基于XML的仪器信息建模
• 3.2.2 有效性验证
• 3.2.3 基于DOM解析XML文档
• 3.2.4 基于XML的打包和解析全过程
• 3.3 XML-RPC服务器结构功能设计
• 3.3.1 XML-RPC服务器结构设计
• 3.3.2 XML-RPC服务器功能设计
• 3.4 基于XML-RPC的分布式仪器系统远程调用
• 3.4.1 数据的转换模块设计
• 3.4.2 基于XML-RPC的客户端和服务器远程数据通信
• 3.5 小结
• 第四章 基于XML-RPC的分布式仪器系统实现
• 4.1 引言
• 4.2 数据访问标准层的实现
• 4.2.1 基于ActiveX的串口仪器通信
• 4.2.2 基于TCP/IP的网络接口仪器通信
• 4.3 基于XML-RPC的分布式仪器系统远程调用的实现
• 4.3.1 基于状态机的程序设计模式
• 4.3.2 XML-RPC服务器端远程调用实现
• 4.3.3 XML-RPC客户端远程调用实现
• 4.4 小结
• 第五章 实验与分析
• 5.1 引言
• 5.2 数据访问标准层程序与功能测试
• 5.2.1 串口仪器测试
• 5.2.2 基于TCP/IP的PXI总线测试
• 5.3 远程调用程序与功能测试
• 5.4 系统在生物发酵实验室分布式仪器系统中应用
• 5.4.1 生物发酵实验设备和集成环境
• 5.4.2 生物发酵实验室分布式仪器系统实现
• 5.5 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者简介
• 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书