《LabVIEW 程序設(shè)計(jì)教程》課件第十一章 網(wǎng)絡(luò)通信與編程

目錄11.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通信11.2Datasocket技術(shù)通信11.3遠(yuǎn)程訪問使用LabVIEW實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信有三大類方法：●使用網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議編程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，可使用的通信協(xié)議類型包括TCP/IP、串口通信協(xié)議、無(wú)線通信協(xié)議等。●使用DataSocket（套接字）技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信?！窨蛻舳诉h(yuǎn)程控制服務(wù)器發(fā)布的程序，控制方式包括遠(yuǎn)程面板和瀏覽器訪問。11.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)（包括互聯(lián)網(wǎng)）中傳遞、管理信息的一些規(guī)范，是計(jì)算機(jī)之間互相通信需要共同遵守的一些規(guī)則。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通常被分為多個(gè)層次，每一層完成一定的功能，通信在對(duì)應(yīng)的層次之間進(jìn)行。LabVIEW中支持的通信協(xié)議類型包括TCP/IP、串口通信協(xié)議、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和郵件傳輸協(xié)議；其中TCP/IP又包含TCP和UDP，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包含IrDA技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)。TCP/IP結(jié)構(gòu)TCP/IP內(nèi)部四層具體功能如下：●鏈路層提供TCP/IP的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和實(shí)際物理硬件之間的接口。●網(wǎng)絡(luò)層用來(lái)提供網(wǎng)絡(luò)診斷信息。●傳輸層提供兩種端到端的通信服務(wù)，一是能夠提供可靠的數(shù)據(jù)流傳輸服務(wù)的TCP，二是提供不可靠的用戶數(shù)據(jù)包服務(wù)的UDP服務(wù)?！駪?yīng)用層要有一個(gè)定義清晰的會(huì)話過(guò)程，通常包括的協(xié)議有HTTP、FTP、Telnet等。TCP通信TCP（TransmissionControlProtocol）是一種面向連接的傳輸層協(xié)議，面向連接是指在傳輸數(shù)據(jù)之前在兩端建立可靠連接。TCP傳輸數(shù)據(jù)過(guò)程如下：首先由發(fā)送端發(fā)送連接請(qǐng)求，接收端偵聽到請(qǐng)求后回復(fù)并建立連接，然后開始傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸完成以后關(guān)閉連接，傳輸過(guò)程結(jié)束。在建立TCP連接前，應(yīng)先設(shè)置VI服務(wù)器，其步驟如下。●在VI服務(wù)器端下，Configuration中是否選擇了TCP/IP，并指定一個(gè)0～65535之間的端口號(hào)，確定服務(wù)器在這臺(tái)計(jì)算機(jī)上用來(lái)監(jiān)聽請(qǐng)求的一個(gè)通信信道。不同的端口號(hào)區(qū)分不同的通信服務(wù)。注意，最好不要指定1000以下的端口號(hào)，因?yàn)樵S多1000以下的端口號(hào)為系統(tǒng)保留的有特定用途的端口號(hào)，如HTTP端口號(hào)80、FTP端口號(hào)21等?！裨赩I服務(wù)器端下，TCP/IP接入中本地裝載VI程序的計(jì)算機(jī)必須在允許地址的列表中，可以選擇包括特定的計(jì)算機(jī)或者也可以允許所有的用戶訪問?！裨赩I服務(wù)器端下，ExportedVIs中本地裝載VI程序的計(jì)算機(jī)必須在允許輸出地址的列表中，可以選擇包括特定的計(jì)算機(jī)或者也可以允許所有的用戶輸出。TCP點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信TCP進(jìn)行交互式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信TCP進(jìn)行一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信UDP通信UDP（UserDatagramProtocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）提供向接收端發(fā)送信息的最簡(jiǎn)便的協(xié)議，與TCP不同，UDP不是面向連接的可靠數(shù)據(jù)流傳輸協(xié)議，而是面向操作的不可靠數(shù)據(jù)流傳輸協(xié)議。UDP在數(shù)據(jù)傳輸之前不在數(shù)據(jù)兩端建立連接，沒有點(diǎn)到點(diǎn)的連接，而是通過(guò)數(shù)據(jù)包路由信息選擇傳輸路徑。UDP進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信SMTPEmailSMTP（SimpleMailTransferProtocol）簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議是定義在計(jì)算機(jī)之間傳送電子郵件訊息的協(xié)議，位于TCP/IP協(xié)議應(yīng)用層。使用SMTP可實(shí)現(xiàn)相同網(wǎng)絡(luò)上計(jì)算機(jī)之間的郵件傳輸，也可通過(guò)中繼器或網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)本地計(jì)算機(jī)與其他網(wǎng)絡(luò)之間的郵件傳輸。IrDA技術(shù)IrDA（InfraredDataAssociation）技術(shù)是一種利用紅外線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其標(biāo)準(zhǔn)由1993年成立的紅外線數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)定義。IrDA標(biāo)準(zhǔn)包括3個(gè)基本的規(guī)范和協(xié)議：物理層規(guī)范、連接建立協(xié)議和連接管理協(xié)議。物理層規(guī)范制度了紅外通信硬件設(shè)計(jì)上的目標(biāo)和要求，IrLAP和IrLMP為兩個(gè)軟件層，負(fù)責(zé)對(duì)連接進(jìn)行設(shè)置、管理和維護(hù)。藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙（Buletooth）技術(shù)是愛立信、IBM等5家公司在1998年聯(lián)合推出的一項(xiàng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。藍(lán)牙是無(wú)線數(shù)據(jù)和語(yǔ)音傳輸?shù)拈_放式標(biāo)準(zhǔn)，它將各種通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其終端設(shè)備、各種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)系統(tǒng)、甚至家用電器采用無(wú)線方式連接起來(lái)。11.2DataSocket技術(shù)通信DataSocket技術(shù)是NI公司推出的面向測(cè)控領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。DataSocket技術(shù)基于Microsoft的COM和ActiveX技術(shù)，對(duì)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行高度封裝，面向測(cè)量和自動(dòng)化應(yīng)用，用于共享和發(fā)布實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。DataSocket由DataSocket服務(wù)管理器、DataSocket服務(wù)器和DataSocket應(yīng)用程序接口三大部分構(gòu)成。DataSocket服務(wù)管理器DataSocketServerManager包括三個(gè)部分：服務(wù)器設(shè)置（ServerSettings）、用戶組（PemissionGroups）和預(yù)定義數(shù)據(jù)項(xiàng)（PredefinedDataItems），下面分別介紹各部分的具體內(nèi)容。DataSocket服務(wù)器DataSocket服務(wù)器也是一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行程序，負(fù)責(zé)監(jiān)管Manager中所設(shè)定的具有各種權(quán)限的用戶組和客戶端程序之間的數(shù)據(jù)交換。DataSocketServer通過(guò)內(nèi)部數(shù)據(jù)自描述格式對(duì)TCP/IP進(jìn)行優(yōu)化和管理，以簡(jiǎn)化Internet通信方式。提供自由的數(shù)據(jù)傳輸，可以直接傳送虛擬儀器程序所采集到的布爾型、數(shù)字型、字符串型、數(shù)組型和波形等常用類型的數(shù)據(jù)。服務(wù)器監(jiān)視框DataSocket應(yīng)用程序接口DataSocketAPI用來(lái)實(shí)現(xiàn)DataSocket通信。在服務(wù)器端，待發(fā)布的數(shù)據(jù)通過(guò)DataSocketAPI寫入到DataSocket服務(wù)器中；在接收端，DataSocketAPI又從服務(wù)器中讀取數(shù)據(jù)。在LabVIEW中，DataSocketAPI被制作成一系列ActiveX控件、函數(shù)節(jié)點(diǎn)和VI，使用這些節(jié)點(diǎn)和VI就可以實(shí)現(xiàn)DataSocket通信。DataSocket支持多種數(shù)據(jù)傳送協(xié)議，不同的URL前綴表示不同的協(xié)議或數(shù)據(jù)類型。DataSocket主要包括以下URL類型?！馾stp（DataSocketTransferProtocol）：DataSocket的專門通信協(xié)議，可以傳輸各種類型的數(shù)據(jù)。使用這個(gè)協(xié)議時(shí)，VI與DataSocketServer連接，用戶必須為數(shù)據(jù)提供一個(gè)附加到URL的標(biāo)識(shí)Tag，DataSocket連接利用Tag在DataSocketServer上為一個(gè)特殊的數(shù)據(jù)項(xiàng)目指定地址，目前應(yīng)用虛擬儀器技術(shù)組建的測(cè)量網(wǎng)絡(luò)大多采用該協(xié)議。●HTTP（HyperTextTransferProtocol）：超文本傳輸協(xié)議，也就是Internet中網(wǎng)頁(yè)使用的協(xié)議。●FTP（FileTransferProtocol）：文件傳輸協(xié)議，提供包含數(shù)據(jù)的本地文件或網(wǎng)絡(luò)文件的連接?！馩PC（OLEforProcessControl）:操作計(jì)劃和控制，OPC是特別為實(shí)時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的，使用該協(xié)議時(shí)需要運(yùn)行OPCServer?！駆ogos：logos是NI公司提供的數(shù)據(jù)記錄與監(jiān)控技術(shù)，用于在本地計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)。●file傳輸協(xié)議：提供包含數(shù)據(jù)的本地文件或網(wǎng)絡(luò)文件的連接，與FTP