電工電子虛擬實驗室的技術(shù)探討

湖北省麻城市職業(yè)技術(shù)教育集團 張紅忠

電工電子虛擬實驗室的技術(shù)探討

湖北省麻城市職業(yè)技術(shù)教育集團 張紅忠

本文結(jié)合電工電子虛擬實驗室技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀 ，對不同的結(jié)構(gòu)體系、技術(shù)研究等等的進一步的分析 ，從而為該項技術(shù)實現(xiàn)進一步的發(fā)展奠定更好的基礎(chǔ)。

電工電子；虛擬實驗室；技術(shù)探討

1 引言

在當(dāng)前現(xiàn)代社會中，計算機技術(shù)的不斷完善和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛運用使得電子虛擬實驗室不斷的被更多的人所研發(fā)與運。在這種實際情況下，需要對于電子虛擬實驗展開更多的科學(xué)研究，同時在實驗中明確電子虛擬實驗的內(nèi)涵以及種類的區(qū)分，并根據(jù)電子虛擬實驗的基礎(chǔ)構(gòu)造展開更廣闊探索，做好電子虛擬實驗室的研發(fā)工作，是保障電子虛擬實驗室可以更加靈活應(yīng)用的重要原因。

2 虛擬實驗室的概念

想要了解虛擬實驗室，同時對電子虛擬實驗展開全面的分析，首先就需要理解電子虛擬實驗的含義。所謂的虛擬實驗室就是指并不存在于現(xiàn)實世界的虛構(gòu)實驗室，它最初電子虛擬實驗是八十年代由美國人發(fā)明的，也叫做“合作實驗室”，它的主要的目的是用于分析一個網(wǎng)絡(luò)化的計算機實驗室當(dāng)中。

完善的虛擬實驗設(shè)備是虛擬實驗?zāi)軌蝽樌瓿傻那疤釛l件，這些設(shè)備不僅包括了計算機以及其內(nèi)部使用的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)，同時虛擬實驗室在功能上?？梢詫崿F(xiàn)對實驗的模擬再現(xiàn)，所以這種虛擬實驗室可以說是與以往實驗設(shè)備截然不同的創(chuàng)新設(shè)備。虛擬實驗室最關(guān)鍵的特征是突破傳統(tǒng)的實驗設(shè)備的萬能思維，同時對設(shè)備的意義進行了綜合性的分析， 使電腦的運算系統(tǒng)通過一些輔助項目的運營，增強了計算機中軟件系統(tǒng)的使用程度，完成實驗設(shè)備的智能化功能，更加的符合客戶的實際需求。不僅提升了工作效果，還提高了軟件系統(tǒng)的相對自主性，充分的使虛擬設(shè)備自身具有的實際功能，使得實驗資源可以進行重復(fù)的利用。

通常來講，虛擬實驗室會利用對計算機的操作界面，依照具體的實驗需求將計算機上的各種虛擬實驗環(huán)節(jié)進行再現(xiàn)，從尋找出一個相對合理的實驗結(jié)果，并在這個實驗結(jié)果上進行原材料的改變與實驗參數(shù)的分析，從而完成整個虛擬實驗的過程。 在虛擬實驗室中能夠進行三維環(huán)境的構(gòu)建，使得實驗結(jié)果的可視程度大為提高。

3 技術(shù)結(jié)構(gòu)的體系及兩者對比

從當(dāng)前電子虛擬實驗室技術(shù)的研發(fā)情況來說，虛擬實驗室的主要構(gòu)造分為有兩部分。首先一個是在過去使用的構(gòu)造，在二十世紀研發(fā)出的C/S體系（用戶機型服務(wù)器）；另一個就是B/S結(jié)構(gòu)，這種構(gòu)造是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐漸成型之后研發(fā)出來的， 是傳統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的更新?lián)Q代。 對虛擬實驗室進行進一步的技術(shù)研發(fā)、具體分析數(shù)據(jù)如下。

3.1 C/S的構(gòu)造體系

在過去的構(gòu)造是屬于雙層的結(jié)構(gòu)設(shè)計，是一種將服務(wù)器以及用戶的組合在一起，它主要是對客戶端部分和前臺指令進行的區(qū)分。具體過程如下圖所示。

3.2 新型的構(gòu)造

新型的C/S構(gòu)造系統(tǒng)是一種技術(shù)層面更加先進的現(xiàn)代化技術(shù)，它的構(gòu)造分成三層的設(shè)計結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)造也不一樣，是服務(wù)設(shè)備和瀏覽設(shè)備的組合。另一方面，虛擬實驗室客戶端也發(fā)生了變化，標準化的Web服務(wù)設(shè)備變成當(dāng)前的服務(wù)端，同時瀏覽器則成為客戶端，同時執(zhí)行的指令也來源于瀏覽器。面對這些新的改變，用戶操作界面就可以通過萬維網(wǎng)的設(shè)置來完成。而此時服務(wù)端的數(shù)據(jù)信息處理器是最關(guān)鍵的部分，與 C/S 相比，虛擬實驗室多出了萬維網(wǎng)的中間環(huán)節(jié)，所以系統(tǒng)更加健全。

3.3 B/S和C/S的對比分析

B/S和C/S中間的區(qū)別在與以下的幾種情況：

1）傳統(tǒng)的C/S系統(tǒng)的安全能力更加完善 ， 所以客戶群體相對的穩(wěn)定。 但是 B/S 構(gòu)造安全性能卻不能進行保證，導(dǎo)致用戶也比較的松散。

2）在B/S當(dāng)中使用的是TCP/IP通信協(xié)議，但是C/S卻能夠完成協(xié)議形式的多元化的綜合使用。

3）C/S 更加適合在傳送速度較快的局域網(wǎng)中使用，B/S卻通常使用在于廣域網(wǎng)里。所以，傳統(tǒng)的B/S系統(tǒng)也有值得肯定的一部分，它的交互性良好，客戶接口比較靈活 ，但是 C/S是應(yīng)用于dos系統(tǒng)上，所以在形式上會受到很多限制。

4）B/S 系統(tǒng)中的重復(fù)使用性能較高， 維護也比較方便， 升級更快捷。

4 技術(shù)研究與系統(tǒng)的實現(xiàn)

從目前電工電子虛擬實驗室技術(shù)發(fā)展的情況，可以實現(xiàn)以下方面的技術(shù)應(yīng)用，為電工電子虛擬實驗室技術(shù)的順利提高了更高的保障。

4.1 XML技術(shù)在虛擬實驗室中的使用

因為XML技術(shù)是文本類型格式，因此XML技術(shù)融入到虛擬實驗室里能夠便于網(wǎng)絡(luò)傳送。同時在現(xiàn)實的操作環(huán)節(jié)上，將設(shè)備的名稱、屬性、ID、模板等資料都保存在XML當(dāng)中，可以形成數(shù)據(jù)的連續(xù)性交互，參考具體的客戶創(chuàng)建的實驗展開場景的變化，再把結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)器中，運用這樣的方式傳送給客戶。

4.2 多服務(wù)器在虛擬實驗室中的應(yīng)用

使用多層的服務(wù)器結(jié)構(gòu)來完成虛擬實驗室的相關(guān)操作，可以提升系統(tǒng)的穩(wěn)定效果以及安全性能。同時在數(shù)據(jù)庫中設(shè)置MYSQL的相關(guān)型號設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)外在框架直接完成操作。同時在Apache Tomcat需要具有web服務(wù)器相關(guān)能力，這樣的方式更利于所有資源的綜合開發(fā)。計算機重點完成實驗需求的分配，可以進行多用戶的聯(lián)合傳遞。完成多層服務(wù)器的綜合運用，就保證電子虛擬實驗室的正常運作。

5 結(jié)論

綜上所述， 虛擬實驗室擁有以往設(shè)備無法相比的優(yōu)修性能以及具有不可代替的位置，隨著現(xiàn)代化技術(shù)的不斷進步，虛擬實驗室會在許多行業(yè)中進行應(yīng)用。所以在電子工業(yè)的建設(shè)中融入虛擬實驗室技術(shù)，可以更好的完成相關(guān)實驗，為實驗工作的順利完成打下最穩(wěn)固的基礎(chǔ)。

張紅忠（1968-），男，湖北麻城人，大學(xué)本科，中學(xué)一級教師，研究方向：電子技術(shù)應(yīng)用、電子裝配技術(shù)、單片機技術(shù)、電器維修技術(shù)、電氣控制。