“ 测控体系的应战不只在于更大的数据吞吐，更要求体系的低功耗、安稳性以及可布置性……”
—— 《全球数据收集技能开展趋势陈述》
近来，一种观念正在悄然改变。
那便是工程师们对数据采 集体系的安稳性需求逐步到达了最高峰值。纵观整个测验丈量职业，尽管设备本钱依旧是需考虑的要素之一，可是咱们能够看到，体系的全体可靠性、长时间作业稳 定性以及对严格环境的适应性逐步成为体系挑选和决议计划的要害调查目标；基本上，关于较多通道数的数据收集体系而言，简直现已没有低端数据收集设备商的身影。
产生如此现象并非空穴来风。首要，跟着技能的开展，数据收集设备采样速率和通道数都获得了巨大的提高，而这种提高所给整个体系带来的压力并非线性而是指数般的联系，因而全体体系的出错率也会成倍增大（试想一下对8个通道和对80个 通道进行布线的差异），曾经能够忽略不计的小概率事件现在简直已成必定；其次，数据收集体系地址的作业环境比较曾经也杂乱了许多，曾经的体系基本上都是静 止而独立的放置在实验室中的机柜中，经过较长的电缆衔接到被测物上（真实的实验地址）的各种传感器；而现在跟着分布式的架构以及将数据收集设备尽或许挨近 传感器的布线准则逐步干流，数据收集体系会放置在无人的室外区域（例如热带雨林环境监测）或许直接在被测物地址的实验点作业（例如会产生高温、腐蚀气体的 航空发动机实验台架）；最终，工程师们对数据所具有的价值也得到了认识上的更新，在一次本钱反常贵重的实验（例如轿车破坏性磕碰安全实验）中假如数据收集 体系呈现少许的问题（不必要的推迟或许漏点），那么极有或许会造本钱次实验的彻底失效。
尽管上述三点现状成因于 数据收集体系运用领域的不断开辟，这是功德，可是挖苦意味的是，因为事物的两面性，这反过来又向工程师们提出了更巨大的应战。因而，针对这一开展趋势，一 系列的对新一代数据收集体系安稳性方面的要求正在无形之中交融；借鉴于电视职业中选用“极清“来表明”高清“的下一个开展阶段，这儿咱们将这种抱负体系暂 命名为“极致安稳体系”。
尽管现在没有构成清楚的规范，但咱们能够坚信的是，以下几个要素会是完结“极致安稳体系“的首要考虑方向：
防护性
承载实践数据收集作业的各种硬件设备是整个多通道数据收集体系中的中心，假如它们在某些作业环境的忽然改变（例如温度过高）下产生失效，那么势必会构成整个体系的瘫痪。因而，努力提高这些硬件设备的防护性是很简略想到的一点。
所谓防护，关于电子设备来说，首要便是一般意义上的“三防“，即防尘、防水与防振。关于前两者而言，世界较为通用的是IP（Ingress Protection）等级，其由两个数字所组成，第一个数字表明防尘；第二个数字由表明防水，数字越大表明其防护功用越好。例如经过IP67规范的产品表明其能够彻底避免粉尘进入且可避免浸水时水的侵入。关于防振，首要会看的是设备在作业状况时能够接受多少量级的往复运动和冲击，此外还有从多少米下做的特定下跌测验等等。
调查手机的开展轨道，不难发现，曾经的人们或许都不会想到，现在触摸屏现已是手机不可或缺的组件，而其时盛行的翻盖款式的手机现在现已袅无踪影。相同，在不久之前，具有三防特性会被认为是设备高端的标志，一般这类产品只会用在军用等级的领域，且价格极端贵重；而现在，具有IP等级的数据收集设备已全面进入工业领域，价格适中，乃至某些数据收集设备商所供给的产品系列都是默许三防
确认性
许多多通道数据收集运用都需求体系具有高度确实定性，这儿咱们所要评论的领域其完结已和硬件无关，而是软件层面的问题。
所谓确认性，便是指在软件中是否能够始终如一地再已知时刻长度内完结一项使命。例如，假如某设备屡次或循环履行相同使命时履行时刻的改变或颤动规模越大，或许受外界交互影响（例如鼠标操作或许新翻开一个文件夹等），那么其确认性就越差，从这个视点来看，相似Windows 7或许Mac OSX等一般的操作体系其实是彻底不具有确认性可言，而实时操作体系（例如VxWorks、uC-OS/2等） 能够经过十分精确地对您运用程序使命进行时序操控来完结确认性，然后保证要害运用程序履行始终如一，耗时固定。因而，在数据收集体系架构中，咱们一般会将 实践收集操作这些对确认性要求很高的部分放在下位机的实时体系中来完结，而将体系装备、急停、显现等功用放在上位机来做。
当然，除了运用实时体系之外，有些厂商为工程师们想得更远。NI公司创造性地将实时体系与FPGA两者有用的交融，提出了可重置I/O，即RIO的体系架构，如下图所示：
图： 可重置I/O架构
因为篇幅原因，这儿不做过于细节的描绘，这种架构的要害点在于引入了FPGA，它能够协助处理器分管密集型的使命，具有极高的吞吐量，此外它确实定性决议计划和操作能够直接与硬件I/O衔接，然后完结更多的高性能拜访，例如互锁、条件触发、时序、同步等，操控速率最快能够到达ns等级。比较单一的实时操作体系，这样的架构将有更多的可塑性和幻想空间。
数据冗余
作为一个安稳作业的多通道数据收集体系，最要害的便是其收集数据不出过失，不漏点，不多点等，特别是长时间数据收集的状况下（例如接连3-4个月的长时间监测），要满意这样的苛刻条件，其实是很困难的。这个时分，选用冗余的办法是一个简略有用的思路。
冗余这个理念并不新鲜，一般指经过多重备份来添加体系的可靠性。例如在工程项目中，有时工程师会为某些要害设备供给UPS备用电源，这样当忽然断电的状况呈现时，能够让设备持续正常作业一段时刻，然后不影响整个体系，这便是冗余最简略的运用。
综上所述，考虑全体体系的安稳性，是工程师在构建多通道数据收集体系之前就必须想到的。咱们信任，“极致安稳体系”在不久的将来必定会开展为一种规范和规范，而以上所评论的防护、确认性以及冗余规划等都极有或许成为各类测验设备的“规范装备”。
