Cравнение эффективности методов повышения пропускной способности экспериментального оборудования c удаленным доступом

Аннотация

Введение: бурное развитие информационного общества выражается в появлении новых моделей экономической деятельности, форм оказания образовательных и социальных услуг, научной деятельности и прочем на основе постоянно совершенствующихся цифровых технологий. Это в свою очередь приводит к возникновению новых требований к знаниям и навыкам современных инженерных кадров, подготовка которых базируется на различных лабораторных исследованиях. Современной формой их реализации является многопользовательский удаленный доступ из цифровой образовательной среды к специализированному экспериментальному оборудованию (лабораторным установкам/стендам/макетам), обеспечивающий эффективное использование данного оборудования. Цель: сравнительный анализ методов повышения пропускной способности экспериментального оборудования, функционирующего с многопользовательским удаленным доступом. Методы: управление процедурой обслуживания запросов пользователей на основе алгоритмов диспетчеризации, которые учитывают функциональное и параметрическое содержание обрабатываемых запросов (настройки конфигурации объекта исследования, вид выполняемых измерений, параметры тестовых сигналов и пр.). Результаты: на базе предложенного подхода для многопользовательских распределенных измерительно-управляющих систем разработаны следующие методы. Метод минимизации операций управления, обеспечивающий определение последовательности извлечения заданий из очереди в соответствии с минимумом суммарного времени управления для всех запросов, имеющихся в очереди на текущий момент. Метод временного разделения многократных измерений, обеспечивающий распределение операций статистической обработки результатов измерения между программным обеспечением измерительно-управляющей ЭВМ и терминала пользователя. Метод распараллеливания функциональных операций, обеспечивающий сокращение времени обслуживания запросов за счет программного разделения и параллельного выполнения операций управления и измерения для имеющихся в очереди запросов, относящихся к разным объектам управления и контроля. Сравнительный анализ применяемых подходов показал, что наиболее эффективными с точки зрения затрат на оснащение одного рабочего места пользователя являются методы, основанные на управлении процедурой обслуживания запросов пользователей. Практическая значимость: разработанные методы позволили создать ряд образцов многопользовательских распределенных измерительно-управляющих систем автоматизации учебных и научных экспериментальных исследований со сниженной на 16–40 % себестоимостью оснащения рабочего места пользователя и пропускной способностью 30–50 одновременно работающих пользователей на основе одного комплекта специализированного экспериментального оборудования.