前语
技能是一个快速迭代的循 环。风趣的是,其关于数据收集体系的进化而言是出现双向效果的:一方面,技能的出现使得数据收集体系的各类目标和功用得到了质的进步,开辟了许多的或许 性;而另一方面,一些传统的数据收集体系或架构很简略就会被直接替换或筛选,这给工程师们又带来了严峻的检测与应战。
本章节经过剖析和总结多家数据收集设备提供商的技能趋势展望陈述等文献,从五个方面为您论述构建下一代数据收集体系所需把握的技能关键。
I/O 微立异
摩尔定律在数据记录仪的效果
光纤数据收集与传输
极致安稳体系
海量数据与数据管理
1 I/O微立异
“ ……除了满意最基本运用的反应信号外,至少,现有体系中的传感器和I/O都有必要能传递其它信息。”
—— David Edeal, 技能产品总监, MTS传感器公司
“微立异”是一种脱胎于IT范畴的办法论,它是一种从客户的视点动身,以进步用户体会的视点,不断地去做细小的改进,经过点滴的堆集,终究达到巨大改进乃至推翻。
关于一个多通道数据收集体系来讲,其间传感器与数据收集设备接口的衔接(即咱们所说的I/O)这一环节往往都受到工程师以及设备厂商的疏忽。可是,跟着几百乃至几千通道的大规模体系项意图不断出现,I/O环节中所发生的任何细小不方便,都会得到指数等级的扩大,而针对此环节的任何细小改进也或许让工程师的体会取得质的进步。因为这个原因,近期有一些具有先见之明的数据收集设备商现已开端将着眼点放在了I/O环节中,许多细小构思的发生都令人兴奋不已,但需求着重的是,这些尽力其本质是为了进步工程师的运用体会,然后高效完结项目。
在一些通道数并不多的数 据收集体系中,工程师们一般会选用如下图所示的接线拓扑:关于每一个传感器,在将其输出引线接入数据收集设备之外,还需并行地从鼓励电源设备(如精密电 源)上并联上每个传感器。能够幻想的是,这种在通道数少的情况下看不出任何瑕疵的办法,却彻底满意不了大通道数时所面对的接线压力。
正因为用户发生了改进这 种办法的潜在需求,因而“微立异”开端了。下图是某些数据收集设备商做的一个奇妙的针对性改动:将外部鼓励电源的引线事前引进到数据收集设备内部,经过简 单的路由,再一致引出到接口层。这样的一种小改进乃至都没有形成本钱的上升,但却能够让工程师不必频频在鼓励电源和数据收集设备之间切换接线,削减犯错几 率,大幅度方便了客户的接线体会。
可是,这种办法的一个局 限性在于需求整个设备中所有通道的鼓励电压要求都相同,而这关于多通道数据收集运用而言是不切实践的,因为体系需求丈量不同的物理量,因而就要选用不同的 传感器。因而,设备又演变成下图所示的接口方法:数据收集设备内部自带了对单个通道的鼓励电压功用,经过总线,上位机能够操控设备对每一通道发生特定的激 励电压,然后对每一个不同的传感器别离对待。
能够看到,即便仅仅一个看似细小的鼓励电压接线问题,经过层层改进,终究也能成功地将问题妥善处理。可是“微立异”的故事并没有完毕,此刻,工程师们又开端对一个已然老练颇久的技能发生了老瓶装新酒的主意。
这个技能便是“TEDS”(Transducer Electronic Data Sheets),该协议是1994年由IEEE和NIST学会联合建议,意图是期望用规范接口处理传统传感器集成的问题。简略来说,TEDS的主要功用是将每个传感器都贴上电子标签,其时提出此规范的人们无法意料的是,这个技能现在关于大规模的数据收集体系而言是极具含义的。下面的几个实践比如能够形象地阐明这点:
– 就工程师的运用体会而言,当线缆刺进设备的某个通道时,假如设备能够立刻检测出并做相对应的指示(例如屏幕中某个通道的灯被点亮),那么在心理上会因为这 一反应而得到满意感。尽管这是一个看似微乎其微的小体会,可是这种及时反应的方法能够有用避免工程师没有插紧或许插错等不妥操作。
– 在 初次架起整套数据收集体系时,工程师们能够一次性地对每个通道写入传感器的各种信息,这样操作之后,在今后每次工程师启用体系接线时,只需求随意地将通道 接入数据收集设备接头上即可,而不必做到有必要和曾经一一对应;这是因为数据收集设备现已主动解析了每一个刺进通道的信息(包含传感器类型,鼓励要求,通道 方位等),然后彻底不影响终究的收集成果。
– 因为每个通道都现已预先写入了传感器的信息,因而在刺进通道的一起,体系就能够主动地对该传感器进行个性化校准和标定,或许载入特别热电偶的分度表等,整个进程彻底主动化,并且犯错率极小。
关于数据收集设备供货商而言,即便是I/O接口这样一处小地方,也存在着如此多的微立异点,这是一件令人鼓舞的现实。