基于C/S模式的遠程計算機監(jiān)控軟件的設計

鄭華

摘 要：計算機信息技術的爆發(fā)改變了人們生活和生產中的各方各面，軟件技術的快速發(fā)展，在軟件與計算機硬件技術的高效結合下，計算機監(jiān)控軟件應運而生，軟件設計在計算機監(jiān)控系統(tǒng)起到核心控制的作用，它主要為計算機監(jiān)控系統(tǒng)提供信息處置和控制算法。本文主要探究基于C/S模式的遠程計算機監(jiān)控軟件的設計。

關鍵詞：遠程；計算機監(jiān)控；軟件；設計；優(yōu)化

進入21世紀以來，計算機信息技術的爆發(fā)改變了人們生活和生產中的各方各面。在我國市場經濟的轉型時期，計算機技術對實現(xiàn)工業(yè)生產的自動化生產提供了重要的幫助，其中通過計算機信息技術構造監(jiān)控系統(tǒng)以實現(xiàn)對現(xiàn)代生產的實時監(jiān)控和實時監(jiān)測，對于提升生產質量有著重要的意義?，F(xiàn)階段，軟件技術的快速發(fā)展，在軟件與計算機硬件技術的高效結合下，計算機監(jiān)控軟件應運而生。本文主要探究基于C/S模式的遠程計算機監(jiān)控軟件的設計。

1 計算機監(jiān)控系統(tǒng)與計算機監(jiān)控軟件

所謂計算機監(jiān)控系統(tǒng)，就是以監(jiān)控計算機為主機，加上檢測裝置、執(zhí)行機構與被監(jiān)測控制對象（一般為生產過程或是工作環(huán)境）共同組成的一個整體。在監(jiān)控過程中，計算機監(jiān)控系統(tǒng)需要滿足數據的采集與處理工作、對數據的實施監(jiān)督和分析判斷工作、現(xiàn)場控制輸出工作。計算機監(jiān)控系統(tǒng)是一個集可靠性、實時性與安全性并存的系統(tǒng)。它必須要保證計算機監(jiān)控系統(tǒng)能夠在監(jiān)控現(xiàn)場實現(xiàn)連續(xù)的運行，并能夠對所監(jiān)控的對象實現(xiàn)實時的監(jiān)控工作，同時還必須要進一步的保證監(jiān)控數據的安全性。

所謂計算機監(jiān)控軟件，指的是在計算機監(jiān)控系統(tǒng)中用來完成監(jiān)控工作的軟件系統(tǒng)，軟件設計在計算機監(jiān)控系統(tǒng)起到核心控制的作用，它主要為計算機監(jiān)控系統(tǒng)提供信息處置和控制算法。計算機監(jiān)控軟件兼并包含有處理數據、人機交互、硬件控制以及顯示輸出等功能。對于數據的處理主要依托于軟件設計中對核心算法的設計，它的主要作用在于將監(jiān)測傳感器所采集到的相關數據轉換成計算機數據。人機交互功能則是指用戶與系統(tǒng)之間的信息響應、執(zhí)行遠程控制命令。硬件控制功能則是一種智能化的運行控制路線，利用軟件完成對設備的實際控制，達到控制現(xiàn)場的作用。

2 基于C/S模式的遠程計算機監(jiān)控軟件所應用的關鍵技術

2.1 C/S 模式的體系結構

C/S模式的遠程控制必須在網絡環(huán)境下才能夠得以實現(xiàn)，所謂“遠程”監(jiān)控，指的是位于本地的計算機去控制服務器端的連入網絡的任何位置的多臺計算機。基于這種基礎條件，一般來說，基于C/S模式的遠程計算機監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計主要分為兩個部分，一部分就是對服務器端程序的設計，以實現(xiàn)對服務器端的控制，另一個部分就是對客戶端程序的設計。。C/S模式一般具有兩層結構：第一層是在客戶機系統(tǒng)上結合了表示與業(yè)務邏輯；第二層是通過網絡結合了數據庫服務器。

2.2 面向對象的程序設計

面向對象（obje-ctOrientde）技術是目前流行的軟件設計開發(fā)技術，包括面向對象分析和面

向對象程序設計兩個方面的內容。與傳統(tǒng)的軟件設計結構和技術相比，它的設計特征十分明顯：通過過程抽象和數據抽象的思維分析方式來簡化復雜問題，其軟件各個模塊都具有相對獨立的特性，同時還具有極強的繼承性，能夠使得某類對象可以有另一類對象的特征和行為，具有良好的穩(wěn)定性。利用面向對象的程序設計技術能夠有效的提升軟件的開發(fā)效率，并且能夠更好的實現(xiàn)計算機檢測系統(tǒng)對軟件的分工和模塊的集成需求。

由于面向對象的軟件開發(fā)技術具有優(yōu)越的性能，很快在科研的各個領域中得到廣泛的應

用，計算機監(jiān)控系統(tǒng)也不例外。運用面向對象的軟件開發(fā)技術可以較為容易地分析計算機監(jiān)控系統(tǒng)的功能，進行功能模塊的劃分，進而進行基本“類庫”的創(chuàng)建、進行數據操作的封裝。同時，對于新增加的功能，類也要具有良好的包容性，當某一部分的功能發(fā)生改變時，也不會影響其它功能的正常實現(xiàn)。

3 基于C/S模式的遠程計算機監(jiān)控軟件的設計

3.1 客戶端軟件功能模塊設計

軟件客戶端的主要作用在于與用戶進行信息交互：界面接收控制命令——客戶端將數據存入數據庫——服務端軟件接收命令——實現(xiàn)遠程控制。軟件客戶端主要分為三個模塊：數據庫操作、界面交互以及信息輸出顯示。以下就簡要介紹各個模塊的設計。

軟件界面設計：軟件界面是用一個對話類來實現(xiàn)的，與用戶交互的所有操作和進行實時數據顯示的所有函數被封裝在這個類中。軟件界面的設計需要秉持三條原則，首先是需要以用戶體驗為主要，要注重用戶對計算機控制的操作便捷性，界面是與用戶直接接觸的，一個軟件是否能夠得到用戶青睞，很大程度上取決于交互設計的體驗程度。其次則是應該要盡量減少用戶對數據的記憶，通過設計輔助記憶的交互場景，來提升計算機與用戶交互的“無負擔感”，避免交互過程中與系統(tǒng)產生差錯。最后則是要保證界面的一致，以確保用戶對相關信息的正確理解。

數據庫訪問模塊設計：這個模塊提供了方便的函數來進行數據的查詢、數據的更新、數據的添加和數據的刪除等與數據庫相關的操作。這些函數的使用大大減化了用戶對數據庫的操作。

顯示輸出模塊設計：軟件客戶端實現(xiàn)了網絡打印的功能，軟件可以通過辦公網絡訪問網絡打印機，實現(xiàn)網絡打印。

3.2 服務器端軟件功能模塊設計

根據對服務器端軟件功能需求，我們通常將服務器端的應用軟件分為數據庫操作、串口操作、設備驅動程序以及主控程序幾個子模塊。以下簡要介紹對各個模塊的設計工作：

串口通信設計：串口通信模塊主要的功能在于對數據的采集和命令控制，數據采集流程如下：主程序進行采集命令數據組裝——調用串口通信模塊傳輸命令數據——串口通信得到采集設備數據——返回給主控程序——設備程序解析——數據存入數據庫。在這一過程中，串口通信實際上就是一種數據的中間轉換者，用以來實現(xiàn)各個子模塊之間的信息和數據的傳輸，并區(qū)隔各種信息。軟件中支持的數據采集設備大多是通過串口與計算機通信的。其通信方式可以分為中斷處理方式和程序查詢方式，根據對遠程監(jiān)控系統(tǒng)的需求，一般選擇程序查詢方式，保證系統(tǒng)的高效率。

主要控制程序設計：主控程序模塊用下面的幾個類來實現(xiàn)其在“調度指揮”上的功能：CSevrerDlg主控程序模塊的核心類；CSwhitchprobe：完成與開關量類型的傳感器（控制器）相關操作的類；CPorbe：完成與傳感器（控制器）相關操作的類；CAnalogueprobe完成與模擬量類型的傳感器（控制器）相關操作的類；CPort用于管理計算機端口的類。

3.3 優(yōu)化性設計

對軟件的優(yōu)化設計工作包含有對軟件系統(tǒng)的安全性設計和對軟件實時性能優(yōu)化設計兩個部分。

系統(tǒng)的安全性設計對于遠程監(jiān)控系統(tǒng)功能的實現(xiàn)有著重要的作用，一般來說，系統(tǒng)的安全性設計主要包含了訪問安全性設計以及數據安全性設計。對于訪問系統(tǒng)的用戶安全，最為常見的設計方法是進行用戶密碼的權限設置方式，通過賦予用于相應的信息訪問權利，采用密碼口令的方式來檢驗用戶身份，除此之外，用戶在登錄系統(tǒng)的過程中，還需要輸入服務器的IP地址來進行遠程連接，能夠有效防止一些用戶對系統(tǒng)信息的隨意獲取以及惡意傳播。對于數據的安全性設計則主要利用了數據加密與解密技術。

監(jiān)控軟件的主要應用目的是為了提升監(jiān)控系統(tǒng)的有效性和實時性。提升軟件實時性的優(yōu)化設計方式有許多，例如使用多線程技術，采用多線程進行軟件的設計可以有效地加快程序的反應速度、增加執(zhí)行的效率，同時多線程技術能夠滿足不同任務對CPU時間的平均分配。

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