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一种普适虚拟仪器设计方法研究

作　者: 冒维东
导　师: 李云飞
学　校: 苏州大学
专　业: 软件工程
关键词: 普适计算虚拟仪器资源 FPC测试
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 42次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

虚拟仪器(Virtual Instruments, VI)是充分利用现有计算机资源,配以独特设计的软硬件,实现普通仪器的全部功能以及一些在普通仪器上无法实现的功能,在测试、测量和自动化等领域得到广泛的应用。目前国内的虚拟仪器研究都是针对开放的硬件系统进行,由于开放的硬件品种繁多、接口不规范统一、技术标准不一致,虚拟仪器设计方法的研究更具有挑战性,主要存在以下几个问题:一是资源不透明性,设计人员必须熟悉从传感器(执行机构)的选择、连接电路、I/O通道到数据的格式每一个细节;二是设计人员往往竞争熟悉和常用的资源,这些资源并不是解决问题的最好的选择,难以设计最有效的虚拟仪器;三是单一的代码式人机交互繁琐和低效,分散了设计人员太多的精力或注意力。本文基于普适计算思想中两个最重要的概念:透明性和觉察上下文计算,提出了一种普适虚拟仪器设计的方法,对主要资源分类并建立资源集(如传感器集、执行机构集、连接电路集、通信方式集、I/O通道集等),通过资源选择透明、物理连接透明和数据交换透明,屏蔽了一些物理的驱动和使用细节。觉察上下文计算实现了近似自然语言的测试需求描述方式,可以在用户不完整或不精确的(显式)输入下根据用户上下文、任务上下文、产品上下文等信息完成测试流程设计。虽然针对一个特定的应用背景进行研究,但其方法在自动化领域具有通用性,对促进普适计算在自动化领域的应用有比较重要的意义。本文首先介绍了虚拟仪器的发展过程和研究现状以及普适计算的研究现状,提出普适虚拟仪器设计方法。接着介绍本文的研究的理论基础,普适计算中的重要概念透明性与觉察上下文计算;资源的透明性实现与流程的上下文计算。最后介绍验证普适虚拟仪器设计方法的有效性与可行性的FPC的测试实例。

全文目录

中文摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-17
  1.1 课题提出的背景  9-14
    1.1.1 虚拟仪器的概念  9-12
    1.1.2 普适计算  12-14
  1.2 课题研究现状  14-15
    1.2.1 国外研究现状  14
    1.2.2 国内研究现状  14-15
  1.3 课题研究内容与意义  15
  1.4 论文结构安排  15-16
  本章小结  16-17
第二章理论基础及相关研究  17-27
  2.1 普适虚拟仪器涉及理论  17-18
  2.2 上下文  18-23
    2.2.1 上下文的定义  18-19
    2.2.2 上下文的分类  19-20
    2.2.3 上下文的获取  20-21
    2.2.4 上下文的表示与描述  21
    2.2.5 处理上下文  21-23
  2.3 觉察上下文计算  23-26
    2.3.1 觉察上下文计算内容  23-25
    2.3.2 觉察上下文计算定义  25-26
  本章小结  26-27
第三章资源  27-36
  3.1 资源  27-28
    3.1.1 资源定义  27
    3.1.2 资源分类  27-28
  3.2 资源的描述与设计  28-32
    3.2.1 资源的计算机表达方法  28-29
    3.2.2 资源静动态属性表达  29-30
    3.2.3 资源的设计  30-32
  3.3 资源的透明性  32-34
    3.3.1 资源选择透明  33
    3.3.2 物理连接透明  33
    3.3.3 数据交换透明  33-34
  3.4 流程  34-35
    3.4.1 流程概念  34
    3.4.2 上下文中的流程  34-35
  本章小结  35-36
第四章觉察上下文计算  36-42
  4.1 觉察上下文服务  36-39
    4.1.1 上下文信息模型和表达  36-37
    4.1.2 上下文服务的表达  37
    4.1.3 上下文事件和上下文查询的表达  37-38
    4.1.4 上下文信息的表达  38
    4.1.5 觉察上下文服务的功能接口和实现  38-39
  4.2 觉察上下文应用  39-41
    4.2.1 觉察上下文应用的定义  39
    4.2.2 觉察上下文应用系统的设计与开发步骤  39-41
  本章小结  41-42
第五章应用实例  42-51
  5.1 项目背景  42
  5.2 系统构造  42-44
  5.3 软件框架  44-48
  5.4 应用及效果  48-50
  本章小结  50-51
第六章总结与展望  51-54
  6.1 总结  51-52
  6.2 展望  52-53
  本章小结  53-54
参考文献  54-57
攻读硕士学位期间发表（录用）的论文情况  57-58
致谢  58

一种普适虚拟仪器设计方法研究

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