在广域网上操作科学仪器的系统和方法技术方案

一种方法，装置和制造的产品用于操作在广域网比如因特网的远程设备。该系统包括用于与用户交互作用以便接受命令和显示结果的客户计算机，一个代理服务器计算机，用于执行命令和结果的中间的处理，和耦合到该远程设备的一个设备服务器计算机，它执行该命令和产生该结果。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及包含因特网的应用，特别涉及在广域网比如因特网上操作科学仪器的系统和方法。接入复杂的科学仪器对于大多数的研究人员来说经常是困难的和有问题的。通常，仅仅富有的组织可以买得起这样的仪器，使得在较小或者较不富裕的组织的研究人员难于执行必要的试验。特别教育机构很少可以买得起需要提供适当的科学的训练的所有的设备。另外，在一个地理学的区域或者世界上普遍经常仅仅有一个或者少数这样的仪器可用，要求研究人员移动以便使用该仪器。结果，这样的仪器不可能有效地或者连续地使用。因特网的来到允诺解决这些和其它问题。更具体地讲，本专利技术通过使用因特网提供实时接入远程设备比如科学仪器解决这些问题。为了克服上面描述的现有技术中的限制和其它限制，阅读和理解本说明书之后将变成明显了，本专利技术揭露了在广域网比如因特网操作远程设备的一种方法，装置和制造产品。本专利技术的一个目的是允许在因特网具有足够的接入特许的任何用户在一个远程设备实时地执行命令。本专利技术的另外的目的是使得该远程设备的操作结果通过因特网广播功能对许多观察者是可用的。现在参见附图，其中相似的编号表示相应的部分附图说明图1是用于实现本专利技术的优选实施例的示例硬件环境；图2是举例说明执行本专利技术步骤的客户计算机的一般逻辑的流程图；图3是举例说明执行本专利技术步骤的代理服务器的一般逻辑的流程图；和图4举例说明执行本专利技术步骤的一个设备服务器计算机的一般逻辑的流程图。在下面的描述中，参考形成其一部分的附图，和利用说明这些附图表示本专利技术的几个实施例。不言而喻可以利用其它实施例和在没有偏离本专利技术范围的情况下可以进行结构的变化。本专利技术通称网(Web)范围(WS)，提供在广域网比如因特网操作远程设备的系统和方法。在优选实施例中，该网范围用于提供实时接入能够以位于远地的用户的名义执行命令的复杂的科学仪器。该网范围在两个重要的方面不同于现有的分析设备。第一，该网范围允许在因特网的已经给予足够的接入许可的任何用户实时地进行试验。使用网范围，该用户简单地发出命令给该科学仪器执行确定的操作，然后接收每个操作的结果。取决于该仪器的性质，该网范围的命令集可以广泛地变化。例如附加的扫描隧道显微镜(STM)的网络能够扫描取样的表面和响应远程用户的命令能够在一个表面上移动原子。在这个例子中，用户可以发出命令给该STM以便实时地操作该取样和以操作的取样的图象反向响应。第二，可以通过在因特网的广播功能使得该科学仪器的操作对大量的，不同的用户公众是可用的。结果，在因特网具有″观看″许可的任何用户能够观测该科学仪器的操作和试验的进展。这个广播设备可以被用于科学的以及教育的目的。在因特网这样的实时接入远程设备特别是复杂和昂贵的科学仪器对科学仪器的使用和应用具有潜在的严重的冲击。另外，本专利技术给因特网提供具有更动态应用，例如，该科学仪器实时试用得到的生动的内容。硬件环境图1图解举例说明在本专利技术的优选实施例中使用的示例的硬件环境。本专利技术使用一个网络100连接一个或者更多个客户计算机102到一个或者更多个服务器计算机104实现。在这个实施例中，服务器计算机104之一包含一个代理服务器计算机104，它提供该远程设备106的命令的中间处理，和另外的服务器计算机104包含一个设备服务器计算机104，它实际上控制该远程设备106。资源的典型的组合可以包括包含个人计算机或者工作站的客户计算机102和包含个人计算机，工作站微计算机或者大型机的服务器计算机104。连接这些计算机的网络100可以包含一个局域网，广域网，因特网，等等。通常，本专利技术使用由该客户计算机102以及/或者服务器计算机104执行的一个或者更多个计算机程序实现。在图1的示例的实施例中，这些计算机程序包括(1)由客户计算机102执行的一个浏览器程序108和客户命令处理程序110；(2)一个代理命令处理程序112，包括访问控制表(ACL)116的一个用户管理器程序114，会话管理器程序118，和由代理服务器计算机104执行的一个任务管理器程序120；和(3)一个设备命令处理程序122以及由设备服务器计算机104执行的硬件接口程序124。每一个计算机程序包含指令，当由他们的各自的计算机阅读和执行时，使得该计算机执行本专利技术的步骤或单元。该计算机程序通常在计算机可读的设备，媒介或者载体例如一个本地或者远程数据存储设备或者直接地耦合到该计算机或者通过一个数据通信设备耦合到该计算机的存储器件中实现或者从中可读出。因此，本专利技术可以使用标准编程以及/或者工程学技术产生软件，固件，硬件或者其任何组合作为一种方法，装置或者制造的产品实现。在此处使用的术语″制造的产品″(或者选择地″计算机程序载体或者产品″)是要包含从任何设备，媒介或者载体可进入的一个或者更多个计算机程序。当然，本领域的技术人员将认识到，图1所示的示例的环境不是要限制本专利技术。例如代理服务器计算机104和设备服务器计算机104的功能可以由单个服务器计算机104执行。而且，客户机/服务器结构是不要求的，并且本专利技术可以在单个计算机比如一个工作站上完全实现。的确，本领域的技术人员将认识到，在没有偏离本专利技术的范围的情况下可以使用其它替代的硬件环境。网范围的操作网范围在它的操作中使用许多新颖的部件。这些部件包括一个用户接口，命令处理程器，一个用户管理器，一个会话管理器，和一个任务管理器。用户接口由该浏览器108和客户命令处理器110提供的该用户接口允许单独的用户操作和观看远程设备106的当前状态。典型地，这样一个接口是特定给一个特别的设备106或者仪器，它可以包含一个扫描隧道显微镜，一个望远镜，在远程位置的一个机器人，或者位于远地的其它设备。本质上，这个接口反映生动的试验的状态并且可以由在多个客户计算机102的多个用户同时地调用。在该优选实施例中，该用户接口包含一个图形用户接口(GUI)，它提供对于控制该远程设备106和观看该远程设备106的结果的图形的图象。另外，音频或者其它多媒体单元可用于增强该用户的试验。通常，在这个接口中一个用户可以控制两个密钥单元(1)设备特定参数和(2)设备操作。关于设备特定参数，该远程设备106的状态和它的软件可以由在任何时刻的一组参数定义。这些参数通常是数据对象比如编号，字符串，布尔变量，阵列等等。注意，可能的参数是由该远程设备106的应用需要和特性确定的。例如，如果该远程设备106包含一个扫描隧道显微镜，则取决于该应用，一个取样可以使用各种的参数由该扫描隧道显微镜分析。大多数的设备特定参数是静态的性质和不时常变化的。然而，一个用户可能需要观看以不同表示法的各种动态参数并且可能需要操作这样的参数，以便进行试验。就设备106操作而言，该用户接口允许用户实时地操作该远程设备106。在这样的操作期间，发送给该设备106的命令可以以状态和结果信息确认。例如，如果一个用户控制一个扫描隧道显微镜的未端，以使具有该用户接口的鼠标输入设备运动可以直接地控制在该显微镜的未端的运动，它反过来直接地影响该样品。另外，信息可以传送回到该用户接口，指示该操作的结果，例如，指示该原子是否跟随鼠标的运动。而且，上面例子的该用户接口可以包括表示该样品的当前结构的一个图象显示器，和可用于与该图象显示器的单元交互作用的一个鼠标指针，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在一个网络中操作一个远程设备的系统，包含： （ａ）一个或者多个客户计算机，用于与一个或者多个用户交互作用以便发出该远程设备的命令和接收来自该远程设备的结果； （ｂ）耦合到该客户计算机的代理服务器计算机，用于接收来自该客户计算机发出的命令，用于翻译该发出的命令，用于确定该翻译的命令是否可以执行，用于排队该远程设备的该翻译的命令直到它们可以被执行，用于变换从该远程设备收到的结果和和状态信息为适合于该客户计算机的形式，和用于发送该变换的结果与状态信息给该客户计算机；和 （ｃ）耦合到该代理服务器计算机与该远程设备的一个设备服务器计算机，用于检索从该代理服务器计算机检索该排队命令，用于根据检索的命令操作该远程设备，和用于提供从该远程设备收到的结果与状态信息给该代理服务器计算机。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：SB埃德隆德，M埃克斯塔特，R克拉夫特，DM埃格勒，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]