從2006年開始，NI CompactDAQ就一直在不犧牲性能和靈活性的前提下，不斷地簡(jiǎn)化在實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)以及生產(chǎn)線上的測(cè)試測(cè)量應(yīng)用項(xiàng)目的開發(fā)。

有了新的帶有千兆以太網(wǎng)接口的NI cDAQ-9188底座后，NI CompactDAQ使得基于PC的數(shù)據(jù)采集技術(shù)可以應(yīng)用在遠(yuǎn)程傳感器和電信號(hào)的測(cè)量上面，從而將其應(yīng)用范圍從實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)展到了全球范圍。

NI CompactDAQ的性能十分強(qiáng)大，一臺(tái)NI CompactDAQ底座可以支持對(duì)最多256路的電信號(hào)、物理信號(hào)、機(jī)械信號(hào)或者音頻信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。在超過50種針對(duì)不同傳感器的NI C系列I/O模塊和NI專利的信號(hào)流傳輸技術(shù)的配合下，NI CompatDAQ擁有高速數(shù)據(jù)傳輸特性，從而能夠很容易地滿足高度靈活的混合測(cè)試系統(tǒng)的要求，并且能夠極大地降低其開發(fā)難度。

遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)采集
以太網(wǎng)技術(shù)的方便性和可靠性與USB技術(shù)的基本相同。對(duì)于數(shù)據(jù)采集來說，以太網(wǎng)有著兩個(gè)其他普通PC外部總線所沒有的優(yōu)勢(shì)：極長(zhǎng)的電纜長(zhǎng)度和分布式的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。測(cè)量位置的距離超過了USB電纜5米的最大長(zhǎng)度時(shí)，以太網(wǎng)是一個(gè)非常理想的選擇。一條CAT 5E電纜在長(zhǎng)度超過100米后，才會(huì)需要交換機(jī)或路由器將信號(hào)中繼延伸到更遠(yuǎn)的地方。除此之外，很多公司的IT部門已經(jīng)將千兆以太網(wǎng)（IEEE 802.3ab標(biāo)準(zhǔn)）作為其企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施。使用NI CompactDAQ，用戶可以直接利用已有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和帶寬搭建遠(yuǎn)程或分布式測(cè)量系統(tǒng)。一臺(tái)上位機(jī)可以同時(shí)管理處于同一子網(wǎng)或多個(gè)子網(wǎng)的多個(gè)測(cè)試設(shè)備。

圖1. 使用千兆以太網(wǎng)接口的cDAQ-9188底座將NI CompactDAQ數(shù)據(jù)采集平臺(tái)的應(yīng)用范圍擴(kuò)展到遠(yuǎn)程或分布式傳感器和電信號(hào)測(cè)量中。

超過50種的C系列模塊
因?yàn)橹挥袠O少數(shù)的系統(tǒng)要求同種I/O通道，所以NI ComapctDAQ從一開始就被設(shè)計(jì)為可以在一臺(tái)底座上進(jìn)行多種信號(hào)類型采集的混合測(cè)量系統(tǒng)。每一塊C系列模塊都在一個(gè)2.8英寸×3.5英寸的小盒子里集成了信號(hào)的連接、調(diào)理和模擬轉(zhuǎn)換等全部的器件。通過在8個(gè)插槽上使用超過50種的C系列I/O模塊進(jìn)行組合，用戶可以很容易地使用NI CompactDAQ搭建出一套適應(yīng)其要求的測(cè)試測(cè)量系統(tǒng)。同時(shí)，NI CompactDAQ內(nèi)建了高級(jí)的具備定時(shí)與同步性能NI-STC3，可以同時(shí)對(duì)多達(dá)七路的模擬、數(shù)字和計(jì)數(shù)器測(cè)量任務(wù)進(jìn)行獨(dú)立定時(shí)管理。比如，用戶可以將一塊熱電偶采集模塊和一塊加速度測(cè)量模塊同時(shí)安裝在一臺(tái)底座上，并以不同的采樣速率采集數(shù)據(jù)。

圖2. 用戶可以在超過50種內(nèi)建信號(hào)調(diào)理功能的C系列I/O模塊中進(jìn)行任意組合，以搭建混合信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)。

NI信號(hào)流傳輸技術(shù)
為了能夠充分利用千兆網(wǎng)絡(luò)的帶寬，NI將用于高性能NI USB數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品的專利技術(shù)——NI信號(hào)數(shù)據(jù)流傳輸技術(shù)移植為TCP/IP版本，供以NI CaompactDAQ底座使用。通過這項(xiàng)技術(shù)，新的C系列高速采集模塊，比如NI9223，可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)通道每通道1MS/s的16位高速數(shù)據(jù)采集。同時(shí)，NI-DAQmx驅(qū)動(dòng)使用了一種高級(jí)的軟件架構(gòu)，在底座和上位機(jī)之間建立了一條雙緩沖數(shù)據(jù)傳輸鏈路，可以實(shí)現(xiàn)多條雙向連續(xù)波形的傳輸。與此同時(shí)，驅(qū)動(dòng)還會(huì)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)上的意外延遲和網(wǎng)絡(luò)擁堵造成的傳輸暫時(shí)中斷，自動(dòng)做出調(diào)整以維持?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸。這所有的工作都是驅(qū)動(dòng)程序自動(dòng)進(jìn)行的，不需要用戶參與，從而可以使用戶能夠?qū)⒆⒁饬性跍y(cè)量系統(tǒng)上而不是網(wǎng)絡(luò)通訊上。

零配置網(wǎng)絡(luò)連接
網(wǎng)絡(luò)配置和權(quán)限管理的過程往往是需要經(jīng)驗(yàn)的。讓非IT專業(yè)的使用者能夠更容易使用基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的設(shè)備， NI CompactDAQ底座基于零配置網(wǎng)絡(luò)（Zeroconf）標(biāo)準(zhǔn)。由于使用了Zeorconf技術(shù)，用戶只需要將NI CaompactDAQ系統(tǒng)直接連接到電腦或者連接到局域網(wǎng)上，不需要進(jìn)行任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)置， MAX的配置工具就能自動(dòng)搜索并發(fā)現(xiàn)該設(shè)備。此外，用戶不需要在上位機(jī)安裝任何軟件，通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器就可以使用NI cDAQ-9188內(nèi)置的基于網(wǎng)頁的監(jiān)控配置工具對(duì)其進(jìn)行管理。

圖3. 用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器連接到cDAQ-9188底座內(nèi)嵌的網(wǎng)頁服務(wù)器，對(duì)NI ComapctDAQ系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程配置和管理
軟件靈活性

由于認(rèn)識(shí)到測(cè)量系統(tǒng)需求的多樣性，NI已經(jīng)開發(fā)了一套獨(dú)立于PC總線技術(shù)的數(shù)據(jù)采集軟件架構(gòu)，用戶使用同一套NI-DAQmx驅(qū)動(dòng)軟件，就可以于PCI、PCIe、PXI、PXIe、USB、以太網(wǎng)和Wi-Fi等多種總線上的NI數(shù)據(jù)采集硬件進(jìn)行通訊獲取數(shù)據(jù)。用戶為USB接口的NI CompactDAQ系統(tǒng)開發(fā)的軟件，不需要進(jìn)行任何修改就可以直接用于以太網(wǎng)接口的NI CompactDAQ系統(tǒng)上。此外，NI-DAQmx驅(qū)動(dòng)的API能夠兼容多種編程平臺(tái)，用戶可以使用LabVIEW、ANSI C/C++、C#或微軟VB.NET等編程工具對(duì)NI CompactDAQ進(jìn)行編程。

通過將NI強(qiáng)大的硬件技術(shù)和靈活的NI-DAQmx驅(qū)動(dòng)軟件技術(shù)結(jié)合在一起，NI CompactDAQ平臺(tái)可以幫助用戶在實(shí)驗(yàn)室收集簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或者在工廠的廠房里進(jìn)行分布式測(cè)試。

 – Charlie Stiernberg   
Charlie Stiernberg是NI負(fù)責(zé)有線與無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集的產(chǎn)品經(jīng)理，擁有德州大學(xué)奧斯汀分校電子工程學(xué)士學(xué)位。