15 虚拟仪器技术.docx

1.5虚拟仪器技术通过前面的介绍，相信对虚拟仪器已经有了基本的了解，可能也很想在实际工程中应用一番。但是如何才能得到虚拟仪器呢？要想获得虚拟仪器的使用通常有两种途径：一是，由专业的虚拟仪器系统集成商提供，他们具有丰富的、专业的虚拟仪器开发技能和经验。他们会按照你的要求为你专门设计开发虚拟仪器，并可提供专业级的维护和升级。这种方式特别适合仪器综合技术性能要求高，而应用面又比较窄的情况下。二是，采用虚拟仪器技术由自己设计实现，通过学习和实践将自己塑造成为具有专业虚拟仪器开发技能和经验的开发者。只要掌握了一定的虚拟仪器技术，就可以按项目要求自行设计虚拟仪器。如果条件成熟，甚至你也可以发展成为专业级的虚拟仪器系统集成商。什么是虚拟仪器技术？本节将介绍什么是虚拟仪器技术以及虚拟仪器技术和虚拟仪器之间的关系。1.5.1虚拟仪器技术——概述首先要说明的是：我们之前所谈到的“虚拟仪器”概念和这里所要介绍的“虚拟仪器技术”概念是两个完全不同的概念。虚拟仪器——指虚拟仪器技术的具体应用实例。通俗地讲：“虚拟仪器”是“虚拟仪器技术”的产物或结果。虚拟仪器技术——指设计实现虚拟仪器的设计方法和高效的开发环境和硬件体系架构，包括软、硬件之间的有效连接，是一整套很复杂的现代技术集合。事实上，美国NI公司不仅是虚拟仪器概念的创建和提出者，同时还创造、发明了一整套虚拟仪器设计、制造方法——被我们称之为：虚拟仪器技术。这其中包括一个开放的、灵活的虚拟仪器软件开发环境以及与软件平台相适应的硬件体系架构和管理体系。NI公司良好愿景是：提供完整的与现代科学技术同步发展的虚拟仪器技术，让所有科学家和工程师都能够通过虚拟仪器技术来轻松地参与并主宰工业自动化测量和应用。简单的讲，采用虚拟仪器技术将降低科学家和工程师在工业自动化测量和应用方面的门槛。现在，世界上众多的科学家和工程师借助于NI公司的图形化系统设计平台，彻底改变了测试、测量与控制应用程序的设计开发。无论是否有相关的经验，工程师和科学家都能够迅速、高效地连接测量与控制硬件、分析数据、共享结果并发布最新的应用系统。20多年来NI公司始终保持着这样的愿景，从来未发生过动摇和改变。目前，NI公司也是全球唯一一个即可提供图形化系统设计开发平台，又可提供各种硬件模块支持的虚拟仪器技术专业制造、开发商。这种软、硬件都来自同一个公司的好处是：软件和硬件之间是无缝链接的，可以充分发挥和利用软、硬件的全部技术特性。当然，最大的受益者应该还是它的使用者。虚拟仪器技术发展到今天，NI公司的宗旨就是结合现代科学技术不断的改进和提高虚拟仪器技术，并充分利用各种方式宣传、指导和推广虚拟仪器技术的应用。比如：利用网络资源无偿的提供视频技术讲座、技术文档（技术白皮书）、实例代码、开办社区论坛等。广大工程师和科学家充分利用这些资源深入探讨、交流虚拟仪器技术实例代码和应用案例，从而更加促进了虚拟仪器技术的不断发展。NI公司的商业运作模式是为系统集成商及科学家和工程师提供完整的虚拟仪器技术，并为虚拟仪器技术的应用提供全方位的技术支持。当然，这其中包括一些收费的技术培训和开发资质认证工作。换句话说，NI公司在提供虚拟仪器技术的同时，并不参与虚拟仪器系统集成的具体业务。这完全符合虚拟仪器的基本特点，由用户来定义或设计虚拟仪器的测量功能。唯一的例外出现在模块化仪器方面，为展示虚拟仪器特点提供一些应用程序实例。几年来，我们通过在图形化系统设计平台上不断进行虚拟仪器设计和开发的实践，已经明显感觉到自身技术实力得到稳定地提升。其实，除了努力学习之外，找到一个理想的、适合的工具——图形化系统设计平台无疑是十分重要的一个因素。实事求是的讲，虚拟仪器技术是一门综合性很强的工程设计、应用开发技术，是多种现代科学技术的完美融合。正是有了NI公司所提供的完整的虚拟仪器技术作为全面的支撑，虚拟仪器才有了今天的广泛应用。为什么总是在强调NI公司所提供的虚拟仪器技术呢？我们先看看虚拟仪器技术的基本构成。虚拟仪器技术可以简单的分解为以下几个主要部分：虚拟仪器软件开发环境虚拟仪器硬件体系架构虚拟仪器管理体系架构世界上有许多公司也在开发虚拟仪器技术，比如：各种硬件模块、分析处理软件等，但是在这三方面作的性能最好的、连接最有效的、系统级的只有NI公司。NI公司的虚拟仪器技术体系架构请参见图1.5.1-1。图中从上至下分别是系统管理软件、三种不同的开发语言环境、众多的硬件平台。