В отличие от решений, рассмотренных в [15-17], данная архитектура содержит два структурно очень похожих компонента - многоцелевую (многофункциональную) программируемую технологическую систему (МПТС) для проведения различных экспериментальных технологических процессов (справа) и аналогичную по структуре систему (слева) для организации обработки и преобразования сигналов на основе функционально-полного набора аналоговых и цифровых конфигурируемых ФБ, выполняющую роль программируемого многофункционального адаптера связи (МАС) различных датчиков, встроенных в МПТС, с устройством управления и через него - с основной программой РДЛ на сервере.
Технологические ячейки (ТЯ) МПТС выполняют в совокупности весь необходимый набор технологических и аналитических операций заданной полной технологии T согласно выражениям (1), (2) и подпунктам 1) - 3).
В качестве устройств управления используются микроконтроллеры, вырабатывающие сигналы установки параметров (??? ??????n) и анализирующие сигналы-результаты аналитических операций (??, ..., ?m).
Важной особенностью МАС, существенно снижающей общую стоимость РДЛ, является широкое использование концепции так называемых виртуальных приборов (ВП). Суть этой концепции заключается в том, что по мере необходимости в МАС программным путем (включая реконфигурирование ФБ) создаются структуры, выполняющие нужные измерительные и тестирующие функции.
Использование ВП, как уже отмечалось, существенно удешевляет систему, одновременно повышая ее гибкость. Этому же способствует и реализация программной оболочки РДЛ на бесплатных кросс-платформенных языках программирования типа Java. Кроме того, для выбранной структуры МПТС доказан ряд важных теорем (утверждений), гарантирующих ее многофункциональность (универсальность), гибкость и программируемость [16, 17].
Заключение
В статье предложены новые подходы и решения, позволяющие существенно продвинуться в плане преодоления наиболее существенных недостатков существующих РДЛ.
Библиографический список
iLabs: Internet access to real labs - anywhere, anytime. Интернет-ресурс: http://icampus.mit.edu/iLabs/default.aspx.
Naef O. Real laboratory, virtual laboratory or remote laboratory: what is the most efficient way? // iJOE International Journal of Online Engineering - www.i-joe.org, 2006.
Grцber S., Vetter M., Eckert B., and Jodl Y.-J. Remotely controlled laboratories: Aims, examples, and experience // Am. J. Phys. 76 4&5, April/May 2008, pp. 374-378.
Учебная измерительная лаборатория с дистанционным доступом для общего и профессионального образования // В.К. Батоврин, А.С. Бессонов, Ю.В. Ефимов, О.Л. Заказнов, В.В. Мошкин. Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет). - Москва, Всероссийская научно-методическая конференция «Телематика - 2002».
Пономарев С.В., Дивин А.Г., Чуриков А.А. Автоматизация теплофизических измерений и организация автоматизированного лабораторного практикума удаленного доступа на основе использования среды LABVIEW // Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments: Сб. тр. междунар. научн.-практич. конф., 14-15 ноября, 2003 г. - М.: РУДН, 2003, сс. 53-56.
Lab on the Web: Running Real Electronics Experiments via the Internet. Edited by Tor A. Fjeldly and Michael S. Shur. - John Wiley & Sons, Inc.2003, pp. 1-47.
Fjeldly T.A., Strandman J.O., Berntzen R. LAB-on-WEB - A Comprehensive Electronic Device Laboratory on a Chip Accessible via Internet. In: Proceedings of International Conference on Engineering Education, August 18-21, 2002, Manchester, U.K., pp. 1-5.
MARVEL - Mechatronics Training in Real and Virtual Environments. Concepts, Practices, and Recommendations. Edited by: D. Mьller. - Nationale Agentur Bildung fьr Europa beim Bundesinstitut fьr Berufsbildung (NA beim BIBB), D-53142 Bonn, 2005. - 100 p.
Rusten J., Kolberg S. Online FPGA laboratory for interactive digital design. In: Proceedings of International Conference on Engineering Education October 16-21, 2004, Gainesville, Florida.
Ferreira J.M.M., Costa R.J., Alves G.R., Cooper M. The PEARL Digital Electronics Lab: Full Access to the Workbench via the Web. In: Proceedings of 13th EAEEIE conference, New York, 2002.
Costa R., Alves G., Zenha-Rela M. Reconfigurable weblabs based on the IEEE 1451 std. // International Journal of Online Engineering (iJOE), Vol. 6, № 3, 2010, pp.18-25.
Easily integrable platform for the deployment of a remote laboratory for microcontrollers // Garcнa-Zubia J., Angulo I., Irurzun J., Orduсa P., Ruiz J., Hernбndez U., Castro M., and Sancristobal E. // International Journal of Online Engineering (iJOE), Vol. 6, № 3, 2010, pp. 26-31.
Azad A.K.M. Internet Accessible Remote Experimentation: Setting the Right Course of Action // International Journal of Online Engineering, (iJOE), Vol. 6, № 3, 2010, pp. 4-12.
Aquacore: a programmable architecture for microfluidics / Amin A.M., Thottethodi M., Vijaykumar T.N., Wereley S., Stephen C., Jacobson S.J. // ACM SIGARCH Computer Architecture News archive, Vol. 35, № 2 (May 2007), pp. 254-265.
Krylov S.M. Formal technology and universal systems // Cybernetics and Systems Analysis (Springer, New York, ISSN 1060-0396), Part I, Vol. 22, №4, 1986, pp. 512-518; Part II, Vol. 22, №5, 1986, pp. 567-572.
Krylov S.M. Universal Programmable Completely Automated Factories-on-a-Chip. Proceedings of the 9th International Conference on the Commercialization of Micro and Nano Systems COMS2004. Aug. 29 - Sept. 2, 2004, Edmonton, Alberta, Canada. - MANCEF, Washington, 2004, pp. 269-273.
Крылов С.М. Формальная технология и эволюция. - М.: Машиностроение-1, 2006. - 384 с.