Labicom.net –Webpager工具让实验在五分钟内上传至网络
在无插件的HTML页面上进行基于LabVIEW的站服务器的自动生成和实时控制
伊戈尔·季托夫和叶夫根尼·季托夫
鲍曼莫斯科国立技术大学（BMSTU），俄罗斯莫斯科
摘要
大部分现有的远程实验室的实验服务器全部或部分是基于NI公司的LabVIEW编程语言。尽管它被证明是使优秀的数据采集与监视控制系统（SCADA）快速发展的最好工具，但是当涉及到网页配置应用程序时，它似乎是不能满足用户需求的。本文和相应的演示将展示被用于完成在其他论文中提出的远程实验室这个任务的工具。这个演示的重点是网上Labicom.net实验室平台的WebPager工具。作为实验室的服务器，它可以很容易得被配置在标准无插件的网页上，而且不需要Webpager修改任何LabVIEW代码。任何其他语言的编程知识不是必需的。本文将显示自动生成的 HTML5 页面的当前外观和实时用户交互界面。几个不同的LabVIEW的前面板将被转换成在演示的过程中的网页界面。
关键字：虚拟仪器实验室服务器应用程序；WebPager工具；HTML5网页；实时用户交互Labicom.net平台
1. 绪论
大多数的远程实验室项目起源于构建应用程序控制远程实验。而这类应用一般选择Lab VIEW。控制应用程序准备就绪后的任务是把它上传到网络供给远程访问的学生使用。LabVIEW应用程序必须工作在LabVIEW运行时的引擎上，因此就需要在每台远程客户机上安装特定版本的LabVIEW。此外，若要通过浏览器来访问这样的应用，必须从NI下载一个特殊的插件。这种技术被称为实验室VIEW远程面板[1]，目前这项技术还存在许多局限性。其中之一是其属性节点功能有限。另一个原因是，它消耗大量不恰当的网络流量。美国国家仪器公司了解了开发端远程面板的影响，并提出了跨浏览器的解决方案 - 基于微软Silverlight技术的NI LabVIEW的Web UI生成器[2]。它允许开发的LabVIEW创建具有简化的LabVIEW浏览器应用程序。但是，这似乎也不够方便，需要在远程客户端安装Silverlight插件。
外部NI试图在LabVIEW应用程序和网络浏览器之间建立一座桥梁。例如，研究人员在洛桑联邦理工学院采用了基于Java的JIL（Java- Internet-LabVIEW）层 [3]。然而，他们却放弃了这种方法，转而赞成纯HTML页面，因为JIL运行需要的Java程序在当前的浏览器中将被逐渐淘汰。另一个解决方案是使用labsockets [ 4 ]提供从网页到LabVIEW应用程序通道。但是它有几个缺点，使我们确定使用本文提到的webpager工具。
图1.1 labsockets Web页面生成（左侧LabVIEW前面板，右侧是浏览器网页）。有一些最常见的LabVIEW控件和执行的指标，但它们缺乏一一对应的关系。
LabSockets 是最接近 WebPager 的解决方案，因为它也使用网络套接字协议作为通信层，并从 LabVIEW 前面板自动生成网页。LabSockets 生成 web 页面类似于原来的前面板 （图1.1）。LabVIEW 控件和指针的功能不再考虑 LabSockets，而且还有很多的限制，禁止其使用复杂的图形用户界面（例如，每个应用程序仅支持一个XY图，而且忽略所有选项）。同时，LabSockets既没有使远程实验室项目最优化，也没有完全整合到远程实验室框架中去。
在Labicom.net平台开发过程中，我们认识到有必要重新使用现有的LabVIEW代码，并在网络上配置远程实验室的客户端。WebPager 工具的开发是为了把LabVIEW 前面板放入标准的 HTML5 启用浏览器，而不需要任何插件。然而，需要提到的是，这种类型的解决方案并不适用于所有远程实验室的补救，因为它提供了给学生直接访问服务器的路径。我们认为对于复杂的远程实验室像莫斯科国立鲍曼技术大学[ 5 ]的远程激光实验室，最好是有各司其职的客户端和服务器应用程序，而不是将其混合在一个单一的应用程序之中。对于简单的远程实验室或使用类似NI ELVIS标准硬件平台的实验室可以充分发挥webpager的作用。它允许实验室管理人员在网络浏览器中上载实验，并在不到五分钟的时间内运行在网页浏览器上并伴以同步显示。作为Labicom.net的产物[6][7]，它完全融入了这个平台，因此自动提供预约系统，负载均衡，SSL证书和其他必要的远程实验室的功能。
2. 网页现场演示
WebPager使LabVIEW前面板上载到网上，而无需对LabVIEW代码进行任何更改。尽管可以使用高级功能的API，在最简单的情况可以在LabVIEW中通过选择相应的工具菜单选项gt;gt; WebPager菜单把前面板在线。
WebPager将生成的HTML5代码，并将其上传到服务器在两个方向上提供实时的用户交互，即用户在浏览器中所做的任何更改将反映在前面板上，反之亦然。典型的平均延迟为300毫秒。如果控制或指标值没有变化，则没有数据被发送。
WebPager将为每个GUI元素保持其大部分的LabVIEW选项（图2.1）。
图2.1 webpager网页自动生成（左侧是LabVIEW前面板，右侧是浏览器网页）。支持大多数 LabVIEW 控件和指标。在网页生成过程中，每一个控制和指示器的样式和选项都被考虑进去。
例如，布尔型控件和指标外观在 LabVIEW 前面板和网页将是一一对应的关系 (附录A，图 A1)。位置、尺寸和每个GUI 元素的大小将被保留。此外，用户所做的更改也会考虑在内，例如指示颜色的'开'和'关'状态的 LED 指示灯。将显示所有 LabVIEW 用户界面主题 （或样式） — —'现代'、'经典'、'银'、'系统'和其他几个人。其他复杂的 GUI 对象也由网页外箱支持。例如，滑块（附录 A 图 A2） 将保持其外观且将对应于为他们选择的用户在 LabVIEW IDE 中的选项。情景也提出了具有特性的每个应用程序和用户定义的选项，如颜色、 线宽、 条形图、 填充基准线和点的样式 (附录A，图A3)。标签、标题和自由标签的不同的字体、 颜色、 样式和大小为也会显示（附录A，图A4）。
Labicom.net 的WebPager工具，可以根据NI ELVIS板可用于快速配置和远程共享实验室。在示范过程中，将展示虚拟仪器如何控制NI ELVIS，在鼠标点击几下后把它传到网页上。
它还将讨论RLL的复杂性的复杂的图形用户界面是如何建立并集成到Labicom在线实验室平台。
3. 结论
实验室weppager平台工具的使用，能够通过labicom.net在线自动生成无插件网页呈现在HTML5的浏览器。页面在线创建不需要对原来的LabVIEW代码的进行任何修改。它还通过标准的互联网协议提供实时的用户交互。webpager可用于远程快速原型和测试和简单的远程实验室。还可以用来在线配置NI远程实验室。
附录
1. LABVIEW 前面板和生成的基于浏览器的网页的比较
图 A1 – WebPager 网页生成布尔控件与指标。左 LabVIEW 前面板上，右边 一一对应WebPager在浏览器中生成的界面。
图A2 – WebPager web 页生成与滑块控件。左边是 LabVIEW 前面板，右边是由 WebPager 生成的浏览器中的网页。
图A3 – WebPager 网页生成的波形图和波形表。左边是LabVIEW 前面板上，右边是由 WebPager 生成的浏览器中的网页
图A4 – WebPager 网页生成的自由标签不同的字体、颜色、大小和样式。左边是LabVIEW前面板上，右边是由 WebPager 生成的浏览器中的网页。
异步电机工程学位的虚拟学习实验室
保罗·卡萨尔斯托伦斯
摘要
欧洲高等教育领域框架内的研究包括获得的技能，如自主学习的能力，这就要求学生把他们的时间在个人和小组工作上，以此加强和进一步补充在课堂上获得的知识。为了巩固课堂活动所取得的成果，讲师必须开发工具，鼓励学习和促进自主学习的过程。本文的目的是提出基于简单的Java模拟虚拟实验室的用法以协助理解和电气设备的测试。
关键字：简单 java 模拟 (EJS)；电机；学习；仿真；虚拟实验室
1. 绪论
欧洲高等教育区（EHEA）内对学术的融合和认可，导致了学习方法的必要性，这将为学生提供在专业实践中所需的通用和特异性技能。这些技能之一就是自主求解练习、 问题和案例研究自主学习的能力。因此，学生花大量的时间 （大约 50%的 ECTS 学分) 通过独立或者小组工作，加强和补充从讲座、会议、实验课、 答疑会、学生援建的教练等项目上获得的知识。
在海洋和海军工程学位攻读过程中，动手学习能力是很重要的，因此自主学习需要创新的方式来激励和帮助学生巩固知识。因此，新工具来提供和支持基于书籍、笔记的学习和研究活动，图书馆和互联网搜索的查询是必要的。这些学习辅助工具应允许虚拟或远程实验室实验，通过居民的应用程序或基于Web的程序。在此背景下，本文讨论了电机的理解运用仿真技术和虚拟实验室，以及获得了海洋和海军工程专业的学生在巴塞罗那、西班牙航海学校的初步评估结果，其基本目标可以概括为2个主要目标：
bull; 加强仿真作为一种研究工具的使用。
bull;Determine 电子实验室，可以促进对理论课的理解和补充的实验课的类型。
1.1 动手实验室和模拟实验室的比较
这一直是一个长期争论的问题。事实上，有强大的参数支持这两种模式[ 1 ]、[ 2 ]。动手实验帮助学生熟悉他们以后将要使用的设备和材料，让他们在实际实验中处理不可预见的问题和不受控制的变量。相比之下，这些实验室昂贵，占用空间，而且有时间限制。另一方面，模拟或虚拟实验室提供了分析的可能性和反复研究的条件，而且经济性高，用户可以任意使用。ICT技术 （信息和通信技术） 的发展刺激了虚拟实验室的发展，也扩大了它的应用领域，人们越来越感兴趣，越来越多与虚拟实验室及其应用相关的应用程序和出版物出现在人们视野 [3] [4] ，包括特定异步机专门用于教育，参考[5]-[8]。
1.2 虚拟实验平台
最近，各种各样的软件和编程语言（LabView, MATLAB/Simulink, C, C , Basic, Java, 等等）的出现，增加了实验室的模拟能力，具有高度的交互性、 多用户能力和必要的灵活性与用户沟通（在线学习）和网络学习平台的整合。对于我们的应用，我们选择的Java EJS（简单的Java模拟），因为它是一个免费的软件工具，开发交互式虚拟实验室，并拥有CON网络可配置和互动视觉元素，使模型和视图虚拟实验室的快速建设[9]。一旦你熟悉平台技术EJS、已知模型验证的发展和数据，包括数字或移动部件，可以在大约80到100小时内进行。模型参数可以通过数据输入屏幕快速配置，至于平台对开发商和用户的显著优势，是信息屏幕的可用性，可将模型进行理论分析，同时也有适用的方程和用户指南。这些屏幕在与模型执行画面，或画面一起被激活，如后所述。独立执行的代码，java编写，俗称小程序，允许应用程序驻留在我校网页（Moodle平台支持教学）或被下载和使用用户的PC执行JVM（java虚拟机软件免费）[10]。此外，还有通过Java互联网MATLAB在EJS模型集成MATLAB / Simulink模型（吉姆）应用[11]，从而增加EJS能力。
2． 教学方法
所采用教学方法的特点是：
1、在教学过程中，教师参与实践教学材料的发展，使课堂教学中的学习和自主学习更加容易。
（1）、在电力及电机的课程的理论背景下使用这些工具。
（2）、结合学生的观点，加强教学方法论。
2、仿真模型作为支撑材料的贡献，取决于其对学科教学大纲的促进。
（1）、适用于异步电机。
（2）、有不同的案例分析，定期更新设备。
3、简化个案研究与主动学习。
（1）、老师进行该领域的案例分析
（2）、做更灵活的课堂演示，以更灵活的方式学习。
4、激发团队工作
在小团队与实验组中，让学生在课堂上分析情况。
5、促进自主学习。
学生自主学习的个案分析，作为单独的工作分配。
6、理论知识与实践的衔接与动态整合。
7、加强实验室实践
个人预报告，评估前期准备、实验实践
8、目前，使用任何可用的教室多媒体视听资源
教学目标
1、创建虚拟实验室和教育材料，促进学习。
2、促进相关概念的理解
3、鼓励实验和分析的异步电机的操作，在课堂上的做法。提供的工具来开发和评估的具体和通用技能。
3. 模型：界面和操作参数
虚拟实验室的重点是异步电机作为感应电机的研究。它已经在EJS java编写，
图3.1 模型窗口
图3.2 模型方程窗口
可直接运行于该平台或作为一个applet。它被创建为一个应用程序，旨在为学生的初始电机课程。描述窗口可用，如图3.1，3.2和3.3，其中有一个介绍的模型，变量，方程，并解释了如何使用它。这些窗口的内容已经发展到学习西班牙语，但可以用任何语言编写。
图3.3 用户指南窗口
该模型采用异步电机，图3.4是完全等效电路，其功能是帮助学生分析和作为电动机工作时，而无需使用一个真实的安装理解这种机器的操作。
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