远程控制技术的原理与发展

倪俊杰 浙江省桐乡市凤鸣高级中学

信息技术特别是互联网技术的高速发展，为人类的工作、生活打开了一扇新世界的大门。远程控制技术可以帮助我们随时随地控制远端的设备，做到“眼观六路，耳听八方”，实现足不出户就能运筹帷幄。远程控制技术具有其他技术不可比拟的优点，受到了各行各业的欢迎。

远程控制技术（Remote control）是指利用一台网络设备远距离控制另一台网络设备，这里的网络设备可以是计算机、手机或其他移动终端。远程控制技术应用非常普遍，广泛涉足于企业办公、居民生活、娱乐传播、军事活动等领域。远程控制技术主要是基于信息的传播和交互，不仅有利于计算机技术的实际应用，还有利于远程协作以及不同场景的计算机处理相关问题，节约大量人力物力，能够显著提升社会运转的效率。特别是在新冠疫情期间，远程控制技术的应用场景及需求倍增，远程控制技术受到了人们极大的青睐，在学习、生活、工作中发挥了重要的作用。

需要指出的是，远程控制技术类型丰富，本文主要探讨的是基于网络的远程控制技术，比较典型的软件有Window系统自带的远程桌面、TeamViewer、向日葵、Todek等。本期内容，我们先来了解远程控制技术的基本原理、关键技术、发展历程以及应用范围。

1.基本原理

远程控制技术在信息传输控制过程中，主要是以TCP/IP网络通信协议为基础，在控制计算机与被控计算机内运行，用来确保网络通信等各项功能可以顺利实现。IP协议中主要有UDP与TCP两种传输协议，对比两种协议可知，UDP协议运行可靠性较低，两台计算机间未建立有效的连接，只有当客户端与服务端选择相同程序时，才可以进行数据的传输。TCP协议因两者间具有稳定的连接关系而具有更大的灵活性。TCP协议是对待传输数据进行分割、打包处理后，将其以数据流形式进行传输，这样就可以选择在控制与被控制两台计算机设备间建立虚电路，提高数据传输的准确性、连续性与双向性。

在远程控制过程中，一般需要借助远程控制软件来实现。远程控制软件分为客户端程序和服务端程序两个部分（如下页图），客户端程序主要是用来操控向服务端输送信息，服务端用来接收信息，由此实现了对服务端计算机的资源控制（服务端也可以自由操作外部输入和输出）。在开始远程控制前，需要将客户端程序安装到操控端设备上，将服务端程序安装到被控端设备上。远程控制的过程一般是先在操控端设备上执行客户端程序，像一个普通的客户一样向被控端设备中的服务端程序发出信号，建立两者的远程连接服务，然后通过这个远程服务，使用各种远程控制功能发送远程控制命令，远程控制被控端设备中的各种应用程序运行。以上过程就是远程控制技术的基本原理。

2.关键技术

远程控制技术有很多，也在不断更新，从功能上来说，主要包括以下技术。

（1）信息双向传播技术

远程控制技术是基于互联网的信息双向传播功能所进行的。互联网强大的功能以及现实条件下互联网本身所能够为人们提供的正在逐步提升的信息传播功能和效率使得计算机远程控制技术在相关行业以及领域中的应用能够实现。计算机远程控制技术实现的前提就是相关的计算机能够在同一个维度上实现共同的信息传播和交互，而这样的前提和基础是需要互联网能够为双方提供高效率的信息传播功能和信息传播服务。

（2）协同处理技术

远程控制技术要基于协同处理技术的实现，因为远程控制技术的关键是要实现远端的控制，也就是说，要实现一台设备对另一台设备的操作层面的控制，就需要协同处理技术。简言之，只有在信息和行动两个方面都能够实现双向的互动和交互，计算机远程控制技术才能够真正发挥作用，以实现计算机双方在远程控制方面的协同和互动。

（3）图像压缩处理技术

远程控制技术还要基于图像压缩处理技术，这主要是为了提升在远程控制操作过程中的效率。在远程控制技术的应用场景中，图像的切换压缩处理，对远程控制技术是非常有价值的。因为在实际操作中，鼠标的运动以及画面的变化是非常快的，而以往的网络传输不能够实现信息截屏以及图像打包处理的同时传递，所以很难实现实时控制，而基于图像压缩处理技术使整体图像内容和计算机信息的打包发送可以实现。

（4）远程唤醒技术

远程控制技术还需要远程唤醒技术的支持。想要对指定的远程计算机进行网络唤醒，需要在本地计算机中发送一个唤醒数据包。数据包内含有用于唤醒远程计算机的物理地址。计算机电源专用线路可以为网络控制芯片进行供电，即便目标计算机为关机状态，只要它的网卡完好，也可以实现对计算机网络内数据包进行良好的接收与控制。在这个过程中，网卡的控制芯片要先检查数据包的MAC地址，之后一旦确定了相关的数据就会向主板发送开机启动的命令，从而实现所要唤醒的计算机接受数据包。

说到唤醒技术就不得不提WOL(Wake on Lan)，即局域网唤醒，这是硬件设备提供的一项管理功能。该功能在计算机处于关机或休眠状态时，只要知道目标设备的MAC物理地址，就可以通过给网卡发送特定的数据包，最终实现向主板发送开机指令。现在几乎所有的计算机都支持网络唤醒（有些默认设置关闭，需要进入BIOS开启）。可以使用AMD公司的Magic Packet来发送唤醒数据包，常使用的工具是MagicPacket Utility。

（5）远程屏幕监控技术

远程屏幕监控技术的实现，与远程关机技术一样，都是以TCP协议为基础，操作控制端向被控制端发送截屏命令，待被控制端计算机接受命令后，便可自动完成自己屏幕的截屏操作，并将截屏图片发送给控制端计算机，这样控制端在显示收到图片之后，就能得到被控制计算机的相关信息。同时，被控制端也可以接收鼠标点击事件或键盘事件，以实现点击和按键操作。

（6）远程关机技术

远程关机技术的实现，需要通过TCP/IP协议内C/S结构实现。通过操控端设备向被控端设备发送指令数据包，操控端收到指令后，调用系统关机函数，这样就可以实现远程计算机的关机操作。以上远程控制的网络通信都需要依靠TCP/IP网络协议。

说起远程控制技术，其实也经历了不少历史演变。中国和西方的古人都为此贡献了智慧。例如，早在2000多年前，传说鲁班发明了一种木人，可以自己到山上砍木采果。又如，三国时期诸葛亮制造的木牛流马，说是一种可以在山路上用的带有摆动货箱的运送颗粒货物的木制人力步行车。再如，我国的“提线木偶戏”是一门古老的汉族传统艺术，艺人用线牵引木偶就可以表演出非常精彩的演出剧目，令人称奇。通过上述事例可以发现，我们的先贤对自动化、用机器代替人工的想法由来已久，通过设置程序、设置“机关”达到自动化的效果，实现了远程控制。

在西方，蒸汽时代通过蒸汽动力第一次实现了机器的大规模运用，摆脱了人力控制，可以说人们第一次实现了“控制”机器。到了电器时代人们发明了遥控器，利用红外线第一次实现了远程控制，这项技术在当今也是非常流行的。特斯拉在1898年的时候，就在麦迪逊广场花园的一个电气展览会上，向公众展示通过无线电波操作螺旋桨和灯，成功控制了使用无线电控制的船只。

到了网络时代，出现了各种远程控制软件，也发生了多次版本迭代。

1.远程控制1.0时代

最早的远程控制技术主要是联机阶段的应用，是利用中央处理器来实现各个地方计算机的信息控制和交换。主处理器主要是进行运算和指挥工作，以及收集和处理大量的数据，而其他的计算机则只是对自己的信息进行收集，并向主处理器进行反馈。后来又在中央主处理器和通信线路之间设置一个前端处理机，这样不仅大大减少了主处理器的负担，还极大地提高了信息数据的处理效率。

早期的远程控制软件更多实现的是远程办公、随时随地调取数据文件、远程视频监控功能。

2.远程控制2.0时代

第二个阶段是计算机互联阶段。在20世纪60年代，受到互联系统的影响，互联网络应运而生。从1.0到2.0，远程控制软件发生了很多质的变化。1.0时代只能通过软件实现远程控制，2.0时代实现了软件到硬件远程控制的跨越，通过硬件也可以远程开启被控计算机，实现远程开机-远控-关机。例如，某品牌推出的开机棒，解决了用户远程开机的需求，不但支持远程唤醒开关机，还支持定时开关机、MAC地址开机、批量开关机等，开机方式多样化。

2.0时代在访问速度上也发生了很大变化。1.0时代主要采用的是镜像驱动技术，随着页面中动态的东西越来越多，会出现排队问题，图像传输速度慢，画面感比较差。2.0时代采用动态码率视频压缩算法，能够有效降低带宽，对视频画面更加友好，画面传输也更加清晰。

3.远程控制3.0时代

伴随着人工智能、物联网技术的发展，远程控制技术3.0时代在信息传输、硬件支持、图像压缩等方面都有较大的进步。在不需要被控制主机安装任何软件的前提下，可对目标机器进行远程控制和管理工作，且中间控制过程无数据交互，被控机器也不需要连接网络。这种技术主要针对那些由于网络环境的特殊性而无法实现远程控制的场景。

远程控制技术在各个领域都得到了广泛的应用，带来了极大的便利。

1.在生活中的应用

我们的日常生活已经离不开网络，尤其是在人们的通信交流中，计算机通信软件发挥了十分重要的作用。而在钉钉、QQ等软件中有一种远程协助功能，即通过网络技术的远程控制技术，实现用户之间的互帮互助，解决彼此之间的问题。远程控制技术在通信、购物等方面都取得了出色的应用效果。从本质上来说，所有借助软件平台实现的用户实时互动和信息交流的技术，都可以看作是远程控制技术的表现形式。

2.在企业中的应用

在企业工作中，很多业务都需要借助远程控制技术的支持，特别是售后维护的工作，这主要是因为仅仅依靠文字聊天或者电话来解决技术的疑难问题，不仅会使彼此在交流中产生误解，还会造成很多错误，耗时耗力。有些用户在使用产品的过程中时常遇到技术问题，这就需要向技术人员询问如何解除故障，可技术人员往往无法只根据用户的描述分析计算机的问题，或者即使技术人员认识到了问题的所在，但由于用户自身对这些过程不是很熟悉，他们在按照技术人员的指示进行操作的过程中，也会导致问题的恶化。而远程控制技术能够解决这个难题，技术人员只要远程操控用户的计算机等设备，就能解决各类问题，这样不仅能够消除电话沟通费时费力的问题，还可以避免误操作造成的后果。此外，在企业的工厂或车间中，如果将计算机、感应器、检测器等机械设备组建成一个相互关联的无线控制网络，对企业的工作效率和发展机制会有非常重要的促进作用。无线局域网具有成本低、操作简便、传输数据快等优点，除此之外，还消除了有线电缆的限制使用，实现了无干扰的操作。

3.在军事中的应用

卫星作为通信技术在远程控制中的主要发明，可以用于大地测量、石油勘测、野外营救等诸多领域，尤其是在军事领域中，发挥着侦察、监控等不可替代的作用。卫星最为重要的功能是卫星定位系统，只要在飞机、车辆和舰船上安装具有卫星定位功能的用户接收机，然后通过电子地图的应用便可以确定运输工具的具体位置，这就实现了对运输车辆的实时监控，方便对车辆进行及时的调度。由于GPS具有精度高、操纵灵活等特点，因此它在军事领域中得到了广泛的应用，尤其是在战争当中，对精确制导武器具有非常重要的作用。此外，远程控制技术也被用在太空中，科学家可以从地面远程控制远在太空的探测器或机器人。

计算机技术的成熟和网络普及发展，为计算机通信和网络远程控制技术的应用提供了必要的环境支持。当然，任何事物都有正反面，一方面远程控制技术已经逐渐渗透到我们日常生活、工作的多个领域，给我们带来了极大便利，另一方面我们也要注意那些有关木马病毒、网络泄密等的新闻报道，加强技术安全意识，要将优化计算机通信与远程控制技术优化应用作为核心工作加以重视。可以相信，随着信息技术的不断发展和信息化设备的优化，计算机通信和网络远程控制技术的应用领域会越来越广泛，其在推动社会经济发展中的作用也会得到充分体现。

猜你喜欢 服务端数据包控制技术 二维隐蔽时间信道构建的研究*计算机与数字工程(2022年3期)2022-04-07“基于人工智能的探测与控制技术”专刊飞控与探测(2021年4期)2021-11-26民用飞机飞行模拟机数据包试飞任务优化结合方法研究民用飞机设计与研究(2020年4期)2021-01-21对工程建设中的机械自动化控制技术探讨建材发展导向(2019年13期)2019-08-24基于BTN8962TA的PVG32比例阀控制技术电子制作(2019年7期)2019-04-25C#串口高效可靠的接收方案设计物联网技术(2018年8期)2018-12-06新时期《移动Web服务端开发》课程教学改革的研究消费导刊(2018年8期)2018-05-25对工业领域自动化控制技术应用的几点探讨山东工业技术(2016年15期)2016-12-01摸清黑客套路防范木马侵入科学24小时(2010年5期)2010-11-08

推荐访问:远程控制 原理 发展