Рис.1. Структурная схема управляемого дистанционного эксперимента.
Развитие распределенных систем сбора и обработки информации привело к созданию программных комплексов управляемого дистанционного эксперимента (УДЭ). Такие комплексы взаимодействуют с удаленными физическими объектами и источниками информации. Эффективный обмен информацией на основе удаленного доступа обеспечивается с помощью компьютерной программы, реализующей новую вычислительную среду в рамках концепции создания УДЭ. Перспективными направлениями УДЭ являются интенсивно развиваемые технологии виртуального инструмента и виртуальных измерительных лабораторий.
Виртуальный инструмент представляет собой набор аппаратных и программных средств, подключенных к компьютеру для обеспечения взаимодействия оператора с системой как с обычным измерительным прибором. Специальный графический интерфейс выполняет роль органов управления и реализуется на основе имитационной модели передней панели реального прибора в виде графических объектов на экране монитора. Дальнейшее развитие концепции УДЭ связано с технологией распределенных виртуальных лабораторий. Такие лаборатории характеризуются распределенной информационной средой, обеспечивающей возможность удаленного доступа к источникам информации в виде распределенных промышленных установок, лабораторных комплексов, научно-исследовательских центров и др. Важной особенностью виртуальных лабораторий является возможность получения первичной информации и правильная организация ее передачи между отдельными подсистемами и потребителями.
Практическая реализация рассмотренного подхода нашла воплощение при создании систем УДЭ - информационной технологии, ориентированной на управление распределенными техническими объектами и системами (рис.1). Комплекс ориентирован на решение широкого спектра задач сбора, обработки, передачи и представления информации в условиях удаленного доступа к ее источникам. Управление распределенными элементами комплекса обычно осуществляется управляющими серверами через среду вычислительных сетей Internet.
Рис.1. Структурная схема управляемого дистанционного эксперимента.
Основным элементом организации среды УДЭ служит специализированный сервер, осуществляющий наряду с традиционными задачами сетевых взаимодействий функции сбора, обработки и передачи измерительной информации. Построение такого сервера непосредственно связано с решением задач функционирования комплекса и определяется в рамках компоненты единой информационной среды. При этом важное значение имеет модель эксперимента. Эта модель рассматривается как сложный информационный процесс, представленный иерархией взаимосвязанных процессов сбора, обработки, передачи и представления информации, разнесенных во времени и пространстве (рис.2).
Каждый из взаимосвязанных процессов представляется как отдельный узел (компонента) потоковой динамической архитектуры. Реконфигурация узла осуществляется в процессе выполнения задачи обработки данных. Функции компоненты реализуются с помощью следующих средств:
Это позволяет рассматривать УДЭ-сервер как систему управления иерархией информационных процессов. Структура такой системы может претерпевать изменения в зависимости от решаемой задачи.
При функционировании системы УДЭ обеспечивается возможность удаленного доступа к объекту из любой точки локальной сети и сети Internet. Отображение динамически меняющихся данных достигается за счет организации доступа многих пользователей к динамически меняющимся данным в реальном масштабе времени и созданием динамического графического интерфейса. Особенности построения систем УДЭ в рамках описанной выше технологии содержатся в работе [Андреев С.В., Шкодырев В.П., 2001].
