嵌入式无线网络化测控仪器关键技术研究与实现

李华东

摘 要：网络化测控是体现了测控系统的一个发展方向。其中核心部分体现在测控仪器上面，测控仪器是网络化测控的最关键部分，是组成测控系统的一个重要的单位。运用测控仪器可以进行数据采集和数据计算。在嵌入式Linux操作系统的支持下，通过无线网络化来整合网络仪器和测控硬件部分，实现数据的存储功能。

关键词：无线网络化；测控技术；测控仪器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.097

1 引言

随着我国现代科学技术的提高，我国计算机技术有了极大地进步，相应的与计算机有着密切联系的测控技术也得到了同步发展，测控仪器的完善和改进为无线网络化测控提供了有力的基础保障。测控仪器是测控网络化的核心，其承担着一些最基础但最重要的工作，测控仪器是测控技术的以完美实现的保障，同时网络化测控技术的优化升级也依赖网络测控仪器的发展。因此对无线网络化测控仪器的发展，不仅仅黑丝单独的体现出测控仪器硬件的完善和改进，而且对无线网络化测控技术的进步也有反馈的作用，只有这样测控技术和测控仪器两者互相发展，互相促进才能实现整个测控行业的大进步，提高我国测控技术在我国际中的地位，增强我国的综合实力，最终会惠及全国人民，为提高全国人民水平做出巨大的贡献，因此网络化测控仪器和测控技术的研究与实现是一项具有重大意义的工程。

2 无线测控技术与测控仪器的相互作用

无线测控技术的不断发展，促进了对测控仪器的研究，无线网络测控仪器具有复杂性，多元性，它能够将不同的技术和不同的硬件进行有效的融合，进而为自己使用，例如：无线测控仪器将计算机、自动化控制的PLC、通信技术、测量技术，进行有效的结合，并且充分发挥各技术的优势，实现资源整合并且得到充分利用的局面，并且能够通过实现多系统的仪器，不仅仅为某一人或某一个特定领域服务，而是实现一台仪器为多人或者多领域的应用，这样节约了资源，提高了工作效率。另外无线测控技术不受地理位置的限制，使用者可以通过网络来远程控制测控仪器，这样就免除了一些测试人员远途奔波的去对一些需要调试的测控仪器去调试。无线测控技术的发展对测控仪器的发展起到了促进的作用，同时测控仪器硬件设施的不断更新和完善，也促进和拉动了无线测控技术的发展，拉动无线测控技术的更新和提高。随着科学技术的不断发展，计算机的广泛应用，人们对生活品质要求的不断提高，无线测控技术对测控仪器的促进的优势会越来越明显，同时测控仪器对测控技术的拉动优势也会越来越明显。

3 测控仪器的发展历程

自1970年以来，计算机的应用的已普遍，微电子技术和数电、模电的迅速发展，在这种形式下，测控技术和测控仪器应用而生，并取得了巨大的发展，相继产生了智能仪器、虚拟仪器和网络仪器等，这些仪器与计算机的结合越来越紧密，以至于现在很难完全界定计算机与现代测控仪器的概念，并且随着计算机不断地渗入到我们生活中的每个方面，现代测控技术也逐步进入了我们的家居生活中，并且到了人们离不开的地步，对此产生了一定的依赖性。1.智能仪器。1980年后，随着微处理器技术的完善，并且被首次运用到测控仪器中，仪器前端的控制面板开始朝向实体的键盘化方向发展，与传统仪器模式不同的个人仪器被首次应用，并且广受好评得到了快速的发展和广泛的推广。自20世纪90年代来，仪器仪表智能化出现了很大的改观，微电子技术影响了仪器仪表的设计，到DSP一些完善的芯片出现，这些新科技和新技术使得测控仪器仪表对于数字的处理能力大大的增强了，功能也变得更为强大，仪器仪表的处理数据和图像的能极大地提高了。智能化仪器比传统的测控仪器具有操纵性好、能有效地进行人机对话、可编程的优点。但由于这种智能化仪器也有一些自身的缺点，如价格昂贵、实时性差，因此智能化测控仪器还存在很大的发展空间。2.虚拟仪器。20实际90年代初期，市面上出现了一种新型的测控仪器，也就是虚拟仪器，是继PCI之后出现的一种新型测控仪器。虚拟仪器是指以计算机为核心，有使用者定义并且具有虚拟前端面板和测试功能的一种计算机仪器系统。虚拟仪器与传统的仪器相比有较多的优点，其并不强调物理上的一些实现形式，用户可以根据自己的设计思维来定义仪器的相关功能，以实现软件硬件的共享，这样测控仪器软硬件的局限性较小。但与传统的测控仪器相比虚拟仪器在实时性方面存在着一些欠缺，实时性比较差，也就不可避免的产生一些量化方面的误差。3.网络仪器。网络仪器的测控设备，测控对象都可以通过测试现场的一些普通仪器设备，并且将这些普通设备取得的一些相关的资料数据经过有效整合，并通过计算机网络传输给异地的一些精确度比较高的仪器来进行处理分析，并且实现许多测量信息的有效共享，并且实时掌握一些关键信息的变化趋势。网络技术的发展和计算机硬件和软件的大幅度提升，使得网络仪器得到了迅速的发展，无线网络化测控系统具有使用方便、操纵性强、组网容易、维护时不仅费用低而且还比较方便，不受时间和空间的束缚限制，并且在对它的安装时比较简单容易，对其的扩展性也比较好，因此人们对无线网络测控仪器颇受欢迎，并且成为人们研究网络化测控技术和测控仪器的热点。

4 嵌入式无线网络化测控仪器的研究现状和意义

最近这科技迅速发展的10年来，互联网+以及大数据的广泛应用以及其他高科技技术的融合，智能化的测控仪器得到了迅速的发展，网络化的测控技术已经成为了测控技术的关键，以互联网为代表的计算机网络的发展迅速，并且推动了无线测控仪器的相对完善和改进，并且突破了传统的通信传输方式在时间和空间上的限制，使长距离、大范围的通信成为了现实。到目前为之，无线网络化测控仪器依托和依赖的技术主要有：RFID、蓝牙、WIFI，每个通信技术都有各自的优点和缺点，只有分析复杂的现实情形，才能合理的运用在这些技术更好的为无线网络化测控仪器来服务。

目前，美国及一些发达的欧美国家在无线网络测控技术和测控仪器上面投入的经历和成本比较大，因此也取得了相应的发展。总观国内对无锡县网络化测控仪器的研究现状，虽然也取得了一些可喜可贺的傲人成绩，但总体还不算太成熟，与美国以及欧美一些发达的国家尚存在一些差距。国内目前网络化测控仪器的研究仍停留或许长时间处在LXI-C的水平上，由于缺乏相应的理论基础和高技术作为支撑，目前国内的无线网络化测控仪器的发展仍需要努力，并仍有较大的提升空间。

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5 总结

在实际的工作需求中，一个测控仪器的可靠性和稳定性对整个测控系统都起着至关重要的作用。测控仪器的稳定性不仅与自身硬件有关，而且还与无线网络化测控技术的发展水平和发展稳定性有关，通过二者的有效促进结合，不仅能提高无线测控系统的稳定性和实用性，还能降低整个测控系统的成本，以达到合理利用资源，减少浪费的目的，并且最终达到提高经济效益惠及人们的日常生活水平的目的。

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