Elettra: Sincrotrone Trieste S.C.p.A.
Ente di ricerca: Ente di diritto privato, finanziamento pubblico
Importante laboratorio di fisica sperimentale
Acceleratore di particelle di terza generazione
Scopo di Elettra è l’accelerazione di
elettroni, il loro immagazzinamento,
la produzione con essi di luce di sin-
crotrone che viene utilizzata per
osservazioni o interazioni a livello di
singole molecole o di atomi.
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Elettra: Sincrotrone Trieste S.C.p.A.
Linac: Vengono generati ed accelerati dei pacchetti di elettroni
Storage Ring: anello dove
viene accumulato il fascio
di elettroni per 24-48 ore
Beam Lines: Linee di luce
di sincrotrone dove ven-
gono svolti esperimenti
di fisica della materia,
microfabbricazione (nano
tubi), medicina (corona
virus, mammografia),
chimica, etc.
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Elettra: Sincrotrone Trieste S.C.p.A.
Problematiche ad Elettra:
 Gestione personale (staff) e
utenti (temporanei)
 Gestione acceleratore
(magneti, pompe,
alimentatori, cavità RF etc)
 Sistema di controllo gestisce
circa 20000 variabili
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Sistema di Controllo
Ad Elettra si utilizza e sviluppa TANGO
 Collaborazione con ESRF (Grenoble) SOLEIL (Parigi) e ALBA
(Barcellona)
 Basato su CORBA
 Linguaggi supportati (API): C++, Java, Python
 OS: Linux (anche con estensione real time RTAI), Windows
Altri sistemi di controllo:
 Epics: usato da circa cento istituti, basato su WxWorks
 Tine: sviluppato a DESY (Amburgo)
 etc
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Applicativi PHP ad Elettra
Esistono varie applicazioni indipendenti:
 Homepage: http://www.elettra.trieste.it/index.php
 Servizi interni: web update, clockin, myphoto, people,
ordini, it_support, ecologia, gimmeFTP
 CANONE: interfaccia verso il sistema di controllo
 E-GIGA: interfaccia verso il sistema di archiviazione
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E-Giga: Electronic Graphic Interface for Global Archiving
Tecnologia: PHP, MySQL, JavaScript, JPGraph, etc
Periodo di sviluppo: 25 luglio 2003 – fino ad oggi
Versioni: più di 110 versioni
Niente di nuovo sotto il sole:
 Esistono innumerevoli programmi per produrre grafici
 Solo ad Elettra ce ne sono altri 2 su web
 L’unica novità sta nei dettagli
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Architettura a pagina singola
Requisiti:
Web browser

 Pop-ups
 Cookies
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Aree principali
Selezione

Disegno
Menu
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Selezione
Seleziona variabili per l’asse Y1

 Seleziona variabili per l’asse Y2 (opzionale)
 Seleziona variabili multistato (opzionale)
 Seleziona variabili ON/OFF (opzionale)
 Data e ora d’inizio + calendario
 Data e ora di fine + calendario
 Bottone di zoom inverso
 Bottone di disegno
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Calendario
Data e ora in un clic

 Presenza di dati
 Periodo relativo (ultimi N
minuti / ore / giorni)
 Informazioni aggiuntive (run)
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Grafico
Clic sull’
immagine per
ottenere uno
zoom
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Menu
File
 New elimina tutti i parametri nei cookies
 Load… legge dei parametri da un file sul server
 Open… legge dei parametri da un file sul client
 Save… scrive i parametri su un file sul client
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Menu
Export
 PDF™ grafici e tabelle in formato A4 o A3
 XLS usa XML per Excell™ XP o 2003
 MAT formato binario di Matlab™
 CSV comma separated values
 Mail con protocollo multipart mime
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Menu
Bookmarks
Le preferenze sono salvate nei cookies
 Create salva configurazione in bookmark
 Load carica una configurazione
 Default setta un bookmark come default
 Delete cancella un bookmark
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Menu
Format
 Hide Events nasconde/mostra gli eventi
 Plot size modifica le dimensioni del grafico
 Zoom cambia due modalità di zoom
 Style a gradini / lineare / a punti sparsi
 Y axis scala logaritmica, etichetta, max/min
 Y2 axis attiva o nascondi l’asse Y2
 Correlation correlazioni fra 2 variabili
 Show Raw Data mostra dati in una tabella
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Menu
Options
 Groups mostra solo le variabili in un gruppo
 Period seleziona un periodo di tempo
 Advanced solo per utenti avanzati
 FastPlot usa plot rapido di JPGraph 1.17
 Formulae… modifica una formula
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Editor di Formule
 Composizione
 Caricamento
 Cancellazione
 Grafica MathML
 auto –
completamento
delle variabili
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Menu
Help
 Help Contents alcune pagine di aiuto
 About E-Giga versione e autore
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Conclusioni
Sviluppi futuri
 Debugging: nessuno è perfetto
 Gestione variabili: selezione colore delle variabili etc
 Utenti: gestione utenti e configurazioni tutto sul lato server
 Multi-plot: più grafici nella stessa pagina
 Variabili vettoriali: selezioni di elementi e viste nello spazio
Ringraziamenti
 Sono state utilizzate 8 librerie open-source PHP e JavaScript
 Molte persone hanno contribuito con suggerimenti e
segnalazioni di malfunzionamenti
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Sommario
Canone è un’interfaccia web grafica e animata verso il sistema
di controllo di un acceleratore di particelle.
Connessioni: socket testo
Tecnologia: PHP, JavaScript, SQL.
Grafica: sia in PHP che in JavaScript
Pannelli: riuniscono uno o più elementi grafici in una pagina
Animazione: con l’utilizzo di una libreria Ajax
Gestione risorse: utenti e permessi
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Canone: un'interfaccia PHP verso i sistemi di controllo
web
libreria Canone Gestione
core Utenti
Widget
animazione Front-end Buffer DB
Widget
Multi-port channel socket
Socket server
Interfaccia DAL
Epics Tango … Sistema di controllo
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Connessioni
Socket: la comunicazione col sistema di controllo avviene
attraverso un protocollo di tipo testo su un socket TCP/IP. Più
comunicazioni contemporanee possono avvenire su più porte
Disaccoppiamento: il sistema di controllo deve essere il più
possibile separato dal web, non deve essere influenzato da un
sovraccarico sul web (attacchi DoS)
Letture bufferizzate: tutte le letture sono memorizzate
temporaneamente in un database (SQLite o MySQL) con
limitazioni di sicurezza (banda limitata).
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Tecnologia
PHP: tutta l’elaborazione sul lato server viene svolta in PHP
(circa 85% del codice complessivo), le classi sono utilizzate solo
nelle librerie (widget, interfaccia SQL), supporta sia PHP4 che
PHP5. Utilizza GD, Socket e MySQL o SQLite
JavaScript: Ajax, menù a tendina, disegno di elementi grafici e
trascinamento col mouse (drag-and-drop)
Python: un socket server
Java: un altro socket server (più generico)
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Grafica
Esiste un insieme di elementi grafici generici (widget)
http://www.elettra.trieste.it/~tango/Canone/widgets_example.html
Un widget consiste in:
Una classe che estende
una generica classe “widget”
Uno sfondo disegnato in PHP
Una grossa quantità di parametri passati anche a JavaScript
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Grafica
Configurazione
di un Widget
Variabile associata
Anteprima
Parametri
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Pannelli
I pannelli sono composti da un
insieme di widget
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Pannelli
Pannelli: le configurazioni
vengono salvate in file XML
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Pannelli
Designer: i widget possono
essere spostati con il mouse
(drag-and-drop) e possono
essere ridimensionati
tenendo premuto il tasto
shift e muovendo il mouse
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Grafica
Grafica e JavaScript
JavaScript è privo di funzionalita grafiche, ma esiste una libreria
che realizza gli elementi grafici come colore di sfondo di tag
HTML opportuni (vectorgraphics library).
L’imagine desiderata viene scomposta nel minor numero
possibile di rettangoli e per ognuno di questi viene creato un
<div>.
http://www.walterzorn.com/jsgraphics/jsgraphics_e.htm
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Animazione
AJAX: Asynchronous JavaScript and XML
http://it.wikipedia.org/wiki/Ajax
JavaScript fa una chiamata XMLHttpRequest() per
scambiare dati in modo asincrono con il web server
usando XML.
Questa tecnica ha circa due anni ed ha già un’enorme
popolarità.
Dalla versione 2.0 Canone supporta Ajax! Ma c’è ancora
molto da fare!
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Animazione
GAJAX = Graphical Asynchronous JavaScript and XML
Animazione + grafica:
Sfondo costruito sul
lato server (PHP + GD)
Animazione aggiunta
Sul lato client
(JavaScript + AJAX)
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Animazione
Frequenza di acquisizione
Frequenza regolabile a livello di pannello
Interpolazioni
Si possono inserire fra due letture “vere” una
o più interpolazioni che rendono l’animazione
molto più fluida a parità di banda.
Il prezzo da pagare è un ritardo nella
visualizzazione e la non perfetta veridicità di
tutti i dati mostrati.
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Gestione risorse
Permessi utente
read - solo lettura
operator - lettura e comandi
expoert – configurazione
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Sviluppi Futuri
Solo alcuni dei possibili miglioramenti:
Upgrade del Designer creare la possibilità di aggiungere
nuovi widget
Estensione della libreria di widget
Utilizzo del formato grafico SVG (XML del W3C)
http://www.w3.org/Graphics/SVG/
Utilizzo del linguaggio JavaFX script (??)
http://www.sun.com/software/javafx/
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Conclusioni
Ringraziamenti
Miha Pelko (Lubiana, Slovenia) http://www.cosylab.com
Socket server in Java per altri sistemi di controllo e debug
Anthony J. Green (Cambridge, UK) http://www-mdp.eng.cam.ac.uk
Stili, sicurezza e debug
Documentazione, demo e sorgenti:
http://luciozambon.altervista.org/canone
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