简单远程控制系统被控端的设计毕业设计论文.doc
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1、毕业设计(论文)简单远程控制系统被控端的设计论文作者姓名:周睿申请学位专业:计算机科学与技术申请学位类别:工学学士指导教师姓名(职称):陶德元(教授)论文提交日期:2007年06月06日简单远程控制系统被控端的设计摘 要随着现今社会计算机的广泛普及以及网络的快速发展给远程控制系统带来了广阔的用武之地,人们可以通过简单的终端机完全的控制网络另一端的被控机,从而完成强大的控制功能,获取被控机的任何信息,这种方式被称之为远程控制。简单远程控制系统由主控端和被控端两部分组成。主控端用于实施各种对连网计算机的监控操作,被控端对于接收到的数据进行分析,解释并执行。系统主要可以实现获取被控端信息、被控端系统
2、控制、消息发送和被控端界面控制的监控功能。本文对远程控制系统原理和主要相关技术作了简单介绍,在进行需求分析之后,详细描述了本系统的被控端的设计与实现,最后表格形式给出测试结果。关键词:远程控制;C/S模式;套接字;信息安全Simple Remote Control System The Design of Controlled TerminalAbstractWith the wide use of computer and the rapid development of network, the remote control system is used far and wide. Jus
3、t through simple manipulate of the terminal, people can completely control the computer on the other side, including obtain the system information of the computer, and implement powerful functions. It is so-called remote control.The simple remote control system consists of two parts including contro
4、lling terminal and controlled terminal. We can monitor the controlled terminal and implement some operation about controlling the controlled terminal on the controlling monitor. The controlled terminal is used for analyzing, explaining and implement the received data. The system can implement the fu
5、nction of getting the information of controlled terminal, control controlled terminal, sending messages, controlling the screen of the controlled computer and so on.The paper simply introduces the theory of remote control and the main technology. After the analysis, it describes the design and imple
6、ment of the controlled terminal. At last, it shows the result in form of figures.Key words: Remote control; Client/Server mode; Socket; Information security目 录论文总页数:18页1引言11.1 本课题的研究背景和意义11.2 国内外研究现状11.3 本课题的主要研究的内容21.4 作者的主要工作22简单远程控制系统相关理论研究22.1 远程控制系统概述22.2 因特网协议32.3 客户/服务起模32.4 Socket的引入32.5 Win
7、sock控件42.6 Timer控件介绍43简单远程控制系统总体结构53.1 系统规格说明53.1.1 简单远程控制系统的概貌53.1.2 各模块功能要求53.1.3 性能要求53.1.4 运行要求63.2 数据要求63.3 用户系统描述64 简单远程控制系统的功能模块的设计64.1 简单远程控制系统的主体设计64.2 简单远程控制系统的系统功能的实现75 简单远程控制系统功能模块的编程及实现75.1 简单远程控制的连接功能实现85.2 简单远程控制的被控端系统控制的实现95.3 简单远程控制的向被控端发送消息的实现105.4 简单远程控制的被控端界面控制的实现115.5 简单远程控制功能实现
8、流程136测试136.1 测试环境136.2 测试过程以及结果13结 论14参考文献16致 谢17声 明181引言1.1 本课题的研究背景和意义随着社会、科技、经济的不断发展,远程控制技术的应用范围也在不断拓展,从最初银行、军事、机要部门等特殊行业领域的应用已经延伸到了今天的电业部门、商业部门、普通工矿企业、道路交通领域、学校教学应用、卫生医疗部门以及宾馆酒店行业等等,其卓越的功能也日益受到各个应用行业的重视和青睐,但是许多远程监控软件都需要配有硬件设备,这不仅使得实际应用的成本升高,而且也使实施应用增加了技术障碍。虽然有诸多问题的存在,但是我们应该认识到远程控制技术的研究,不仅充分利用了现有
9、资源,拓宽了因特网的利用范围,而且也使远程控制能够减少成本扩大远程化距离,实现任意节点的访问机制,并进入一般的应用领域,比如,进入家庭,人们通过因特网控制家用电器,采用因特网作为远程控制平台,是一项很有前途和潜力的技术,另外它可以应用到设备远程诊断、远程监测、遥控等领域。因特网的出现及其发展推动了科学技术的各个方面,并使之取得了巨大的进步,利用因特网,可以使远程控制技术得到大范围的应用,从而方便人们的生活。1.2 国内外研究现状目前,基于因特网的远程控制国内外都有不同程度的研究。相对来说,由于西方国家在信息技术和计算机控制技术的发展上的优势,他们在研究远程控制方面相对早些,而且有些公司有相关的
10、初级产品问世。国内由于因特网的飞速发展,近几年也开始积极的研究。国内外在基于因特网的远程机器人控制方面的研究相对其他领域要多一些。例如美国伯克立大学研制的是一个通过因特网远程控制的种植花草 工业机器人手臂。拥护通过机器人手臂上的摄像机所传输的图像,对这个花园内进行简单的操作。这些基于因特网的远程控制系统普遍采用了客户/服务器网络模型,现场采用摄像机来监视,并通过网络发出指令。当前,由于网络基础设施还不够完善,所以监视图像由于数据量大,其传输时间过长。即使是采用了数据压缩技术,也仍然有很大的数据量需要传输,因而由此产生的远程控制时间延迟也必然很大。此外,这类系统普遍采用瘦客户/肥服务器的网络模型
11、,监控端的控制操作功能过于简单,都只是发一些简单的指令,而不能实现一些复杂的必要的逻辑处理功能。第三,这类系统在处理上由于时间延迟影响现场控制系统不稳定时,仍然采用的执行-等待-执行-等待的单步执行流程,生产设备运行效率相当低下,第四,大量的采用以图像监视为主的方式,虽然可以使得监控人员更能直观的感受到现场情况,便与监控人员的控制;但是我们应该注意到,有些设备的被监控状态是难以用图像方式表示出来的,比如温度、速度、压力这类精确的数值量;此外有些采用图像传输的数据量也可以采用通过数据传输关键数据以在监控端进行实况模拟图,这样就会减少数据量,而使数据传输速度大大提高。1.3 本课题的主要研究的内容
12、远程控制是一个具有重要的研究价值的课题,它在工业,国防等各个方面有着广泛的需求。然而,使用传统的方式,由于成本、技术、维护、传输距离等方面的问题,远程控制并没有很好的推广和利用。先进由于因特网的出现,使得成本低廉的远距离通信轻易的变成了现实。于是采用因特网作为远程控制平台,将远程控制的状态、命令等控制数据和信息通过因特网传输。既减少了开发成本、也增加远程控制的灵活性,人们也不必再为了实现一个临时的远程控制,而需要重建一套远程控制系统。本课题的研究主要内容主要包括以下几个方面:1.简单远程控制系统相关理论研究2.简单远程控制系统总体结构3.简单远程控制系统的功能模块的设计4.简单远程控制系统功能
13、模块的编程实现1.4 作者的主要工作该系统软件是本人与宣琳同学共同研究开发的,宣琳同学主要负责主控端和部分被控端(获取被控端信息)的设计与开发,本人主要负责被控端的设计与开发。本人在系统开发中的具体工作:1.搜寻与系统开发相关的资料,熟悉VB开发语言。2.完成被控端与主控端的连接。3.完成被控端模块的程序代码。4.与宣琳同学一起对系统进行调试和测试。5.归并相关系统开发文档,完成毕业论文的撰写。2简单远程控制系统相关理论研究本系统采用C/S工作模式,由主控端和被控端两部分组成,被控端作为客户端运行在目标计算机上,接收指令,根据指令执行相应的操作;主控端运行在用户计算机向被控端发送指令。编码上是
14、利用VB进行Socket网络编程,使用Microsoft Visual Basic 6.0 进行编译。2.1 远程控制系统概述远程控制系统是以通信技术为基础的一门先进技术。正是由于通信技术的发展使得远程控制技术得到快速的发展。所有的远程控制系统几乎都可以无一例外的划分为:被控端(主要负责控制过程的实施)、网络、主控端(借助远程数据访问控制过程,进行控制)、三个子系统的构成。各部分分工协作,共同实现对设备的远程控制。2.2 因特网协议TCP/IP(传输控制协议/因特网协议)是建议在因特网的基础上。因特网上的计算机通过互相发送信息分组进行通信,这种信息分组由成块的数据、特定的控制信息和寻址信息组成
15、。控制和寻址信息用来确保信息包到达目的地,并够能被收信主机重新组成可以使用的计算机数据。这种信息传递方式是由TCP/IP协议所规定的。因此,TCP/IP是互联网的“通信语言”。TCP/IP协议中规定了信息包应该怎样分层、分组,怎样在收信计算机上将信息分组重新装成计算机数据,怎样在线路上传输信号,以及许多其他有关的问题,如不同的层次上的信息分组需要不同的软件和硬件支持,以便他们在不同的网络和通信线路上发送和接收信息。IP的一个主要工作是路由选择,即在网络中引导数据包的过程。TCP负责转换级处理,在一个连接的每一端给每个发送的数据包分配一个顺序号,每个计算机都跟踪记录它已发送或者接收到的数据包顺序
16、号。TCP/IP协议模型由四层组成,分别是应用层、传输层、网络层、网络接口层。2.3 客户/服务起模客户/服务起模型是常用的设计网络模型,网络通信要在两台计算机或互相对话的两个程序之间建立网络连接,网络连接包括通信进程的两端以及它们之间的通道。客户/服务起模型将网络应用程序分为两部分:客户部分和服务器部分。网络连接的客户放请求连接,服务器方提供服务和信息。连接的服务器方对客户的请求做出响应,也就是说,在客户/服务起模型中,网络应用程序完成两个独立的和定义好的功能:请求信息和对请求信息做出响应。请求信息是客户方应用程序,对请求信息做出响应的程序充当服务器程序。2.4 Socket的引入在远程控制
17、软件中,对于主控机和受控机进行的数据通信所使用的主要技术就是网络编程技术和系统编程技术。随着计算机网络技术的发展TCP/IP协议,被集成到操作系统内核中时,相当于在操作系统中引入了一种新型的输入/输出操作,操作系统拥护进程与网络的交互作用比用户进程与传统的输入/输出设备互相作用复杂的多。首先,进行网络操作的两个进程不在同机器上,如何建立它们之间的联系?其次,有很多种网络协议,如何建立一种通用机制以支持多种协议?这些都是网络应用变成所要解决的问题。20世纪80年代初,美国政府的高级研究工程机构ARPA给加利福尼亚大学BERKELEY分校提供了奖金,让他们在UNIX操作系统下实现TCP/IP协议。
18、在这个项目中,研究人员为TCP/IP网络通信开发了一个应用程序接口API。这个API就称为SOCKET(套接字)接口,今天SOCKET接口是TCP/IP网络最为通用的API,也是在INTERNET上进行应用开发最为通用的API。2.5 Winsock控件Winsock 控件对用户来说是不可见的,它提供了访问 TCP 和 UDP 网络服务的方便途径。Microsoft Access、Visual Basic、Visual C+ 或 Visual FoxPro 的开发人员都可使用它。为编写客户或服务器应用程序,不必了解 TCP 的细节或调用低级的 Winsock APIs。通过设置控件的属性并调用
19、其方法就可轻易连接到一台远程机器上去,并且还可双向交换数据。TCP基础:数据传输协议允许创建和维护与远程计算机的连接。连接两台计算机就可彼此进行数据传输。如果创建客户应用程序,就必须知道服务器计算机名或者 IP 地址(RemoteHost属性),还要知道进行“侦听”的端口(RemotePort 属性),然后调用Connect方法。如果创建服务器应用程序,就应设置一个收听端口(LocalPort属性)并调用 Listen 方法。当客户计算机需要连接时就会发生ConnectionRequest事件。为了完成连接,可调用ConnectionRequest事件内的Accept方法。建立连接后,任何一方
20、计算机都可以收发数据。为了发送数据,可调用 SendData方法。当接收数据时会发生DataArriva事件。调用DataArrival事件内的GetData方法就可获取数据。UDP基础:用户数据文报协议(UDP)是一个无连接协议。跟TCP的操作不同,计算机并不建立连接。另外UDP应用程序可以是客户机,也可以是服务器。为了传输数据,首先要设置客户计算机的LocalPort属性。然后,服务器计算机只需将Remote Host设置为客户计算机的Internet地址,并将 RemotePort属性设置为跟客户计算机的LocalPort属性相同的端口,并调用 SendData方法来着手发送信息。于是,
21、客户计算机使用DataArrival事件内的 GetData方法来获取已发送的信息。2.6 Timer控件介绍Timer(时钟)控件响应时间的流逝。它们独立于用户,编程后可用来在一定的时间间隔执行操作。此控件一般用处是检查系统时钟,判断是否执行某项任务。对于其它后台处理,Timer空间也是非常有用的。3简单远程控制系统总体结构3.1 系统规格说明3.1.1 简单远程控制系统的概貌“简单远程控制系统的设计与实现”主要包含两个部分:主控端和被控端。主控端是运行在用户计算机上的一个程序,该端主要实现对被控端的控制,以实现对被控计算机关机、注销、重起以及向被控端发送消息等功能。被控端是运行在目标计算机
22、(被控计算机)上的一个程序,以提供该计算机的各种信息,以及实现主控端对其执行的各种操作。3.1.2 各模块功能要求本系统在功能要求上主要实现的功能有:主控端获取被控端计算机系统信息、对被控端界面的控制、对被控端的系统控制以及对向被控端发送消息。1.主控端获取被控端系统信息。此模块的主要功能是主控端能通过此功能了解到被控计算机上的系统信息,为后面进一步的对被控端进行控制作一个简单的了解,也同时通过此功能对被控计算机上所安装的软、硬件进行了解,做到对被控计算机的了解程度跟了解本机一样。2.对被控端的界面控制。此模块主要实现主控端对被控计算机的用户界面的控制,包括对开始按钮的隐藏以及显示、任务栏的隐
23、藏以及显示和桌面图标的隐藏和显示功能。3.对被控端的系统控制。此模块主要实现对被控计算机的机器系统的控制,包括对被控计算机实施关闭计算机、重新启动被控端计算机以及注销被控端计算机目前使用的用户功能。做到使主控端用户在主控计算机上就能很容易的控制被控计算机的系统。4.向被控端发送信息。此模块主要实现主控计算机向被控计算机发送文字性消息的功能,有了此功能模块的建立,主控端用户可以在本机上向被控端用户传递信息和发送消息,做到了主控端的用户与被控端用户的联系。3.1.3 性能要求主控端界面应当简单、友好、方便使用和操作;被控端是用作运行在被控计算机内的可执行文件,为提高执行速度,从客户端发送到服务端的
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