基于LabVIEW的远程家庭监控系统设计

电子测试

E L E C T R O N I C T E S T

Jun.2010

No.6基于LabVIEW的远程家庭监控系统设计

翟艳磊1 ，陈磊2，何祥宇3

(1 洛阳师范学院物理与电子信息学院，洛阳，471000；2 洛阳师范学院物理与电子信息学院，洛阳，

471000；3 洛阳师范学院物理与电子信息学院，洛阳，471000)

摘要：传统的家庭监控系统都在小范围内使用，一般都是以监视为主，控制的作用不强，而且不能远程监控。随着智能家居的发展，用户迫切希望提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境，简单家庭监视已经很难满足需求。基于LabVIEW的远程家庭监控系统利用了LabVIEW图形化编程功能很方便地实现操作界面的开发，而且用户可以根据需要修改界面，利用其网络功能，以Internet网络为通信介质，实现远程监控，只要能够上网，随时随地都可以实现家庭监控。

关键字：LabVIEW；远程监控；虚拟仪器；DataSocket；Remote Panel

中图分类号：TP391 文献标识码：B

Design of remote home monitoring system based on

LabVIEW

Zhai Yanlei1, Chen Lei2, He Xiangyu3

（1.Physics and electrical information college，luoyang normal university，luoyang，henan，47100 2.Physics and electrical information college，luoyang normal university，luoyang，henan，47100　3.Physics and electrical information college，luoyang normal university，luoyang，henan，47100）

Abstract: The traditional home monitoring systems are used in a small area, usually to monitor the main role of the control is not strong, and can not be remote monitoring. With the development of intelligent home users keen to improve home safety, convenience, comfort, artistic, and to achieve environmentally friendly energy-efficient living environment, a simple home monitoring has been difficult to meet the demand. The remote home monitoring system based on LabVIEW uses the LabVIEW powerful graphical programming capabilities and network capabilities not only to achieve local control, but also to monitor the family anywhere as long as the Internet being. Keywords: LabVIEW；remote monitor； Virtual Instruments； DatSocket, Remote Panel

0 引言

随着人们生活水平的提高和网络的普及，安全防护越来越深入人心。尤其是近几年信息技术的发展和人们居住环境的改善，促使人们对家庭安全防范的意识得到空前强化。现在网络已进入了大部分家庭，将家庭中的各种设备接入网络，已成为民用建筑领域向信息化和网络化发展的一个热点[1]。因此家庭监控也就不仅仅局限与家庭范围，家庭成员希望随时随地都可以了解家庭情况。

1 远程家庭监控系统组成

1.1 本地监控系统

本地监控系统的控制设备一般选择一台电脑，把家庭中的监控设备通过有线或者无线的方式连接到本地电脑。有线方法包括CAN总线、网络线等方式接入，但是布线较多，不利于维修。无线方法包括蓝牙、红外、无线网络，以及无线传感网络等技术接入，是未来家庭监控的发展趋势。

为了方便用户操作，在本地控制设备上需要设计一个用户管理界面，实现本地监控系统的控制。开发用户界面的软件和方法很多，在Windows操作系统下主要采用VC、VB等集成开发环境，但是不适合其他操作系统。最佳的办法就是采用图形化开发软件LabVIEW开发用户界面，该软件支持多种操作系统，各种总线，而且所见即所得，编程比VC、VB方便很多，而且可以完全模仿监控设备的所有功能，实现虚拟仪器的作用。

1.2 远程监控系统

远程监控系统主要是通过各种网络访问本地监控系统的控制设备，由于远程访问设备的不确定性，可能是电脑、上网本、手机等其他一切可以上网的设备，这对远程监控系统的远程终端的软件设计带来很大的困难。

2 远程监控系统的设计

2.1 DataSocket应用

DataSocket实际上是一个基于URL（Uniform Resource Locator）的单一的一元化的末端用户API，是一个于协议，于语言以及于操作系统的API。DataSocket API被制作成ActiveX控件、LabWindows库和一系列的LabVIEW VIs，用户可以在任何编程环境中使用。DataSocket包括DataSocket Server Manager，DataSocket Server和DataSocket函数库等3大部分。另外DataSocket与TCP/IP通信一样，首先要指定URL，DataSocket 可以使用的URL共有4种：Dstp，Opc，Logos和File传输协议。工作框图如图1所示。

图1 DataSocket通信过程

在LabVIEW6i以前的版本中，如果要实现DataSocket的功能，需要在服务器上调用DataSocket Write函数发送数据，在客户机上调用DataSocket Read函数接受数据，而且这些都需要在流程图中进行编写程序，操作比较麻烦。

在LabVIEW 6i以后的版本中，在所有的前面板控件对象都增加了一个叫作DataSocket Connection特

殊属性，选择这个属性后，就会弹出一个配置对话框，

只要在这个对话框中填入或者选择正确的内容就可以完成DataSocket 的配置（见图2）。如果这个控件对象被选用，并设置好后，在控件对象的右上角会出现一个小方框，如果DataSocket 连接成功，小方框的填充色为绿色，否则为红色。必须注意在运行DataSocket 通信之前，首先必须在服务器上运行DataSocket Server。DataSocket 摒弃了较为复杂的TCP/IP 底层编程，可克服传输速率较慢的特点，大大简化了Internet网上测控数据交换的编程。但是在LabVIEW 中使用DataSocket 进行远程通信时，在本地计算机和远程计算机上都要进行许多必要的程序编写，依然有一定的工作量，而且如果要实现远程计算机向本地计算机发送数据，在远程计算机上同样也要运行DataSocket Server。

图2 DataSocket实际应用图

2.2 Remote Panel应用

利用LabVIEW 的远程面板（Remote Panel）技术，不需要任何编程，只需要在LabVIEW 中设置几个参数，就可以轻松解决这个问题。

Remote Panel技术，允许用户直接在本地（Client 端）计算机上打开并操作位于远程（Web Server）计算机上的VI 的前面板。LabVIEW 集成了Remote Panel 技术，用户可以用极为简单的方式直接在本地（Client 端）计算机上打开并操作位于远程（Web Server 端）计算机上的VI 的前面板，甚至可以将LabVIEW 的前面板窗口嵌入到一个网页中并在网页

中直接操作。工作原理如图3所示。

图3 Remote Panel通信过程

2.2.1 LabVIEW Web Server的配置

在Client 端使用Remote Panel 之前，必须首先对Server 计算机上运行LabVIEW，并且配置Web Server，Web Server 需要3个方面的配置：

(1)文件路径和网络设置；(2)客户机访问权限设置；(3)VIs 访问权限设置。

为了提供网页浏览器的访问，必须在配置服务器时增加一步，利用菜单栏中的Tool →Web Publish Tool将网页发布出去。Web Publish Tool允

许用户输入一个VI 的名称，并且自动生成一个HTML 文件，如果用户想要发布的VI 中包含数个

SubVI，这些SubVI 的前面板窗口在需要的时也可以打开，那么用户需要创建一个发布最上层VI 的网页，而其他所有SubVI 的前面板的属性设置为Open During Execution 即可。

2.2.2 在LabVIEW环境中应用Remote Panel

完成Web Server 端的配置后，就可以在Client 端的LabVIEW 环境中运行一个Remote Panel 了。

(1)在Web Server 端打开要进行远程运行的VI 的前面板；

(2)在Client 端的LabVIEW 环

境

中的菜单栏

中选择Operate→Connect to Remote Panel，弹出Connect to Remote Panel对话框，输入IP地址和所打开的VI的名字以及端口号。

(3)点击Connect按钮进行连接，Remote Panel 就会出现在屏幕上，但是Client端的前面板和Web Server端的前面板是不同的，在Client端的前面板只能操作不能编辑。

2.2.3 在网页中应用Remote Panel

Remote Panel还可以通过浏览器控制远端VI 的前面板。要实现这个功能，Client端至少要安装LabVIEW Run-Time Engine。

接下来的工作就是在网页浏览器的地址栏中输入想要控制的VI的网址。在局域网中，其格式是：http://PcName:Port/ViName.htm，在Internet上，其格式是：http://IpAddr:Port/ViName.htm 。

当Remote Panel出现在浏览器上时（见图4），在浏览器上的用户界面并不能操作，如果想实现远程测控，只需要单击鼠标右键，在下拉菜单中选择Request Control of VI就可以获得控制权。

图4 Remote Panel实际应用图

3 结论

基于LabVIEW的远程监控系统设计方便快捷，用LabVIEW里丰富的控件模板开发的操作界面美观逼真，而且用户可以根据自己的需要对操作界面进行修改。因此采用该方法实现远程家庭监控，完全可以很好的满足家庭需要，而且还可用于工业自动化、环境实时监测、远程数据采集等领域。

参考文献

[1] 孙媛,王水清.基于以太网嵌入式家庭监控网络系统

的设计[J].江南大学学报,2003.2(1):42-41.

[2] 习升鸿等.基于LabVIEW的远程监控系统设计与实

现[J].智能电器及计算机应用,2007.7:18-20. [3] 蒋承延等.基于无线传感器网络的智能家居系统[J].

微计算机信息,2007.24(5):199-201.

[4] 王其等.基于虚拟仪器的实验室温湿度控制系统的

设计与实现[J]. 测控技术,2009.28(3):39-42 [5] National Instruments Corporation, LabVIEW Use

Manuals, July 2002.

[6] National Instrument, Register-Level Programmer

Manua, 1997.5.

[7] 郑铭.利用LabVIEW导入工具实现DLL调用[J].电

子测试,2009(6):35-36,39.

[8] 蒲凤萍,吕迪波.基于LabVIEW的多任务测控系统

设计与实现[J].电子测试，2009(8)：35-38.

作者简介：翟艳磊，硕士，助教。主要研究方向为测控网络。

E-mail：zhyl182513@163.com