大數(shù)據(jù)時(shí)代要求更多的智能測(cè)量系統(tǒng)

      隨著現(xiàn)代機(jī)械，車(chē)輛和結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜，工程師需要更先進(jìn)的傳感器，測(cè)量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)設(shè)施，以保持相關(guān)性。例如，監(jiān)控大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)或四發(fā)動(dòng)機(jī)大型噴氣式客機(jī)需要成千上萬(wàn)的傳感器通道，產(chǎn)生數(shù)百TB的數(shù)據(jù)。這些先進(jìn)的系統(tǒng)需要高通道數(shù)，受益于*新的傳感器技術(shù)，插件和播放操作與手動(dòng)配置，以減少安裝時(shí)間。為了跟上科技**，工程師們需要更智能的傳感器和更智能化的，可定制的測(cè)量系統(tǒng)，支持大量的數(shù)據(jù)收集和整合具有較大的IT生態(tài)系統(tǒng)。這些新趨勢(shì)和挑戰(zhàn)在嵌入式的測(cè)量需要工程師認(rèn)為超出傳感器有效地生產(chǎn)和分配有意義的結(jié)果。
　　
　　更智能的傳感器
　　
　　幾十年來(lái)，工程師一直在傳統(tǒng)的模擬傳感器集成到他們的測(cè)量系統(tǒng)，并因此花費(fèi)了無(wú)數(shù)的時(shí)間進(jìn)入傳感器的配置。與今天的技術(shù)進(jìn)步，更大范圍的傳感器的數(shù)量和更高的混合所需的適當(dāng)?shù)臏y(cè)試的新設(shè)計(jì)的功能或結(jié)構(gòu)的完整性。例如，在車(chē)輛測(cè)試需要驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)的**性和驅(qū)動(dòng)器的性能，但也自動(dòng)平行停車(chē)，司機(jī)喚醒，盲點(diǎn)檢測(cè)，甚至車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)。復(fù)雜的傳感器廈門(mén)宇電溫控儀www.oqjbfed.cn/和新的測(cè)量類(lèi)型，必須納入一個(gè)可靠的，準(zhǔn)確的系統(tǒng)數(shù)量的增加，這增加了一個(gè)新的水平。推進(jìn)技術(shù)的測(cè)試工程師面臨的挑戰(zhàn)，他們這樣做的相同或更少的時(shí)間和**。為了降低成本，他們必須重復(fù)測(cè)量硬件，從一個(gè)測(cè)試文章。有了這樣一個(gè)大量的混合測(cè)量，配置和維護(hù)這些傳感器是一個(gè)主要障礙是昂貴的，容易出現(xiàn)人為錯(cuò)誤。
　　
　　為了克服這些挑戰(zhàn)，工程公司都采用了更智能的傳感器，減少配置時(shí)間，同時(shí)提高了可靠性和準(zhǔn)確性。智能傳感器是基于IEEE1451.4傳感器電子數(shù)據(jù)表(TEDS)標(biāo)準(zhǔn)，它定義模擬傳感器可以繼承的自描述的功能簡(jiǎn)單的插件和播放操作。本標(biāo)準(zhǔn)概述了混合模式的接口，增加了一個(gè)低成本的串行數(shù)字鏈路訪問(wèn)嵌入在傳感器中的TEDS。至少，制造商，型號(hào)和序列號(hào)都包括在內(nèi)，雖然經(jīng)常被儲(chǔ)存在其他重要屬性，如測(cè)量范圍，靈敏度，溫度系數(shù)和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。這基本上是工程師需要知道進(jìn)行測(cè)量，傳感器的一切。通過(guò)電子數(shù)據(jù)表存儲(chǔ)，工程師確保更高的可靠性的系統(tǒng)，通過(guò)更好的傳感器跟蹤和位置識(shí)別(圖1)。
　　
　　圖1：一個(gè)典型的相關(guān)的數(shù)據(jù)表TEDS傳感器與一個(gè)允許用戶查看當(dāng)前數(shù)據(jù)和自定義傳感器的標(biāo)定及其他參數(shù)。
　　
　　這意味著，在布線和數(shù)據(jù)條目的人為錯(cuò)誤不再影響系統(tǒng)的整體完整性，因?yàn)閭鞲衅髋渲弥苯訌膫鞲衅鞅旧肀焕健３??增加可靠性，TEDS系統(tǒng)提供更高的精度，因?yàn)殛P(guān)鍵的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)在傳感器上。增益和偏移溫度漂移和系統(tǒng)年齡等因素引起的誤差，可以使用自定義校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在傳感器上的補(bǔ)償。TEDS傳感器減少與手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入相關(guān)聯(lián)的設(shè)置時(shí)間，消除通常發(fā)生在傳感器配置的轉(zhuǎn)錄錯(cuò)誤，并提供更可靠，更高精度的測(cè)量系統(tǒng)。
　　
　　從傳感器的上下文數(shù)據(jù)挖掘
　　
　　雖然TEDS傳感器已經(jīng)好幾年了，他們的相關(guān)性越來(lái)越大測(cè)試變得更加復(fù)雜，大量的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)挖掘是使用上下文信息一起保存的數(shù)據(jù)搜索和減少大型數(shù)據(jù)集分成更容易管理，適用卷的做法。其原有的背景下，“元數(shù)據(jù)一起存儲(chǔ)原始數(shù)據(jù)，”它變得更容易積累，定位，并后操縱和理解。例如，研究了一系列看似隨機(jī)的整數(shù)：5126838937。乍看之下，這是不可能的這個(gè)原始的信息是有道理的。然而，當(dāng)給定上下文(512)683-8937的數(shù)據(jù)是非常容易的識(shí)別和解釋作為一個(gè)電話號(hào)碼。
　　
　　測(cè)量數(shù)據(jù)上下文的描述信息提供相同的好處，可以從傳感器類(lèi)型，位置，制造商，或校準(zhǔn)日期為給定的測(cè)量通道廈門(mén)宇電無(wú)紙記錄儀www.oqjbfed.cn/進(jìn)行修訂，設(shè)計(jì)師，或下測(cè)試的一個(gè)整體組成部分型號(hào)的詳細(xì)什么。事實(shí)上，與原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的更多的上下文，更有效的數(shù)據(jù)可以被追蹤整個(gè)設(shè)計(jì)壽命周期，搜索的或位于，由專(zhuān)用的數(shù)據(jù)的后處理軟件，并在未來(lái)與其他測(cè)量。
　　
　　今天的智能測(cè)量系統(tǒng)可以自動(dòng)從兼容的傳感器拉TEDS的元數(shù)據(jù)，并把它寫(xiě)入完全可搜索領(lǐng)域內(nèi)的測(cè)量文件。這使得有可能設(shè)置快速找到文件包含文件包含可能需要校準(zhǔn)的傳感器，測(cè)量從一個(gè)特定的傳感器來(lái)測(cè)量的任何東西，從較大的測(cè)量數(shù)據(jù)挖掘。
　　
　　更智能測(cè)量系統(tǒng)
　　
　　而傳感器變得越來(lái)越聰明，嵌入式測(cè)量系統(tǒng)變得更加智能，以支持這些傳感器，并保持與其他行業(yè)的需求。測(cè)試文章都變得越來(lái)越復(fù)雜，產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，但工程師們?nèi)匀恍枰煽啃院涂焖俚慕Y(jié)果。雖然是很常見(jiàn)的流試驗(yàn)數(shù)據(jù)到主機(jī)PC上，如USB和以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的巴士，快速采樣率的高通道數(shù)的測(cè)試，可以很容易地重載通信總線。另一種方法是在本地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和傳輸文件進(jìn)行后處理后，測(cè)試運(yùn)行時(shí)間，從而增加了實(shí)現(xiàn)有價(jià)值的研究成果。為了克服這些挑戰(zhàn)，*新的測(cè)量系統(tǒng)集成了來(lái)自ARM，Intel和賽靈思**的技術(shù)，提供更高的性能和處理能力，以及**的，現(xiàn)成的存儲(chǔ)組件，以提供高通量的流盤(pán)。
　　
　　與**板載處理器，具有處理元件接近傳感器高精度溫度計(jì)www.oqjbfed.cn/和測(cè)量本身的智能測(cè)量系統(tǒng)已變得更為分散?，F(xiàn)代數(shù)據(jù)采集硬件，如新的獨(dú)立的NICompactDAQ系統(tǒng)由美國(guó)國(guó)家儀器(圖2)，包括高性能多核處理器，可以運(yùn)行線的測(cè)量采集軟件和處理密集型的分析算法。這些智能測(cè)量系統(tǒng)的分析和提供結(jié)果更迅速，而不必等待大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹?br>　　
　　圖2：獨(dú)立的NICompactDAQ系統(tǒng)與NILabVIEW軟件相結(jié)合，為工程師們提供了一個(gè)高度靈活的，智能的和可訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)。
　　
　　對(duì)于長(zhǎng)期或高速應(yīng)用中，工程師們可能要使用內(nèi)建的智能記錄的數(shù)據(jù)，只有在一定條件下，優(yōu)化系統(tǒng)更有效地使用磁盤(pán)空間。全套軟件工具，通常用于簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序，但完全自定義，以滿足**的需求，工程師們可以使用基于文本的編程工具，如MicrosoftVisualStudio或如NILabVIEW系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件的圖形化編程方法。
　　
　　分布在測(cè)量位置的情報(bào)，工程師可以自動(dòng)運(yùn)行的分析程序，以更快地得到測(cè)試結(jié)果，但增強(qiáng)不停在那里。移動(dòng)設(shè)備的增殖，導(dǎo)致人們期待即時(shí)訪問(wèn)信息，無(wú)論他們?cè)谀睦铩９こ處熞膊荒苄颐膺@個(gè)“要”的心態(tài)。移動(dòng)設(shè)備可以幫助工程師如測(cè)量數(shù)據(jù)和測(cè)試結(jié)果比以往任何時(shí)候都更快，更方便地訪問(wèn)信息。其中一個(gè)例子是在汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)測(cè)試的驅(qū)動(dòng)程序需要，看到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，以產(chǎn)生立竿見(jiàn)影的效果，知道測(cè)試運(yùn)行正常，減少錯(cuò)誤，節(jié)省時(shí)間。安裝在儀表板上的車(chē)輛的移動(dòng)設(shè)備是一種方便和有效的方法來(lái)查看數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)。
　　
　　下一代測(cè)量系統(tǒng)提供了靈活且功能強(qiáng)大的軟件工具，可以與移動(dòng)設(shè)備相結(jié)合。幾家供應(yīng)商已經(jīng)開(kāi)始提供支持某種類(lèi)型的移動(dòng)設(shè)備，集成往往非常固定的功能。美國(guó)國(guó)家儀器公司正在推動(dòng)下一代嵌入式測(cè)量系統(tǒng)與獨(dú)立的NICompactDAQ系統(tǒng)結(jié)合LabVIEW軟件。這種組合為工程師提供了*靈活的，智能智能調(diào)節(jié)器www.oqjbfed.cn/的和可訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)。使用LabVIEW，工程師擁有完全的靈活性，遠(yuǎn)程可視化監(jiān)測(cè)和互動(dòng)的測(cè)量數(shù)據(jù)從任何地方和任何設(shè)備上更快地做出明智的決定(圖3)。
　　
　　圖3：工程師們可以將移動(dòng)設(shè)備與NICompactDAQ的獨(dú)立監(jiān)控嵌入式測(cè)量系統(tǒng)的任何地方。
　　
　　智能測(cè)量系統(tǒng)和云計(jì)算
　　
　　統(tǒng)一的測(cè)量硬件和機(jī)載智能，使越來(lái)越多的嵌入式系統(tǒng)和遠(yuǎn)程系統(tǒng)，在一些行業(yè)，全新的應(yīng)用鋪平了道路。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，使許多測(cè)量，尤其是當(dāng)測(cè)量系統(tǒng)是地理上的分布式幾個(gè)獨(dú)特的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，匯聚，傳輸和系統(tǒng)管理方面的挑戰(zhàn)，必須滿足。由于分布式采集和分析節(jié)點(diǎn)是有效的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，軟件驅(qū)動(dòng)程序和圖像，并經(jīng)常在平行的幾個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，在有需要時(shí)為基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程系統(tǒng)管理工具來(lái)自動(dòng)配置，維護(hù)和升級(jí)。
　　
　　此外，獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)體積的擴(kuò)散加劇了移動(dòng)設(shè)備和無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)助長(zhǎng)了越來(lái)越多的全球性公司提供比以往更多的數(shù)據(jù)消費(fèi)者的需要。這需要，可容納多用戶訪問(wèn)，這反過(guò)來(lái)又驅(qū)動(dòng)需要地理分發(fā)的數(shù)據(jù)和其訪問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。一種流行的方式來(lái)提供這種分布式系統(tǒng)管理和數(shù)據(jù)訪問(wèn)是云計(jì)算技術(shù)，它提供了許多好處。
　　
　　如果一個(gè)系統(tǒng)的元素之間的距離測(cè)量反對(duì)毫米公里，工程師可能要考慮云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。例如，如果一個(gè)工程師正在監(jiān)視的條件的每一個(gè)齒輪箱與數(shù)百的渦輪機(jī)的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，數(shù)據(jù)收集宇電PID調(diào)節(jié)儀www.oqjbfed.cn/可以變得極其昂貴和累贅。與云存儲(chǔ)，這種系統(tǒng)可以聚合和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)公共位置，使工程師可以很容易地收集，分析和比較。
　　
　　在某些情況下，嵌入式數(shù)據(jù)采集或監(jiān)控系統(tǒng)是很難進(jìn)入身體。例如，如果工程師在一個(gè)偏遠(yuǎn)的阿拉斯加長(zhǎng)的管道的健康監(jiān)測(cè)，他們的理想不會(huì)需要派技術(shù)人員到記錄的信息，并檢查系統(tǒng)的狀態(tài)。如果數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)到云中，他們可以從任何地方訪問(wèn)，包括連接的個(gè)人電腦和移動(dòng)設(shè)備。
　　
　　創(chuàng)造性地運(yùn)用和分析數(shù)據(jù)的選擇和機(jī)會(huì)比比皆是，因?yàn)榻谠浦刑峁o(wú)限的計(jì)算資源，軟件卸載計(jì)算繁重的任務(wù)。這些可以是復(fù)雜的圖像或信號(hào)處理，甚至編譯和開(kāi)發(fā)。
　　
　　云計(jì)算是一種新一代的計(jì)算，使用遠(yuǎn)程服務(wù)器提供服務(wù)，并通過(guò)Internet進(jìn)行訪問(wèn)的存儲(chǔ)。NI技術(shù)數(shù)據(jù)云(TDC)是一個(gè)高可用性的基于云計(jì)算的服務(wù)，旨在為工程師和科學(xué)家們能夠**地整合，存儲(chǔ)和共享測(cè)量數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。香港貿(mào)易發(fā)展局是一個(gè)全功能的應(yīng)用程序，坐落在大，專(zhuān)業(yè)管理的第三方云計(jì)算廈門(mén)宇電巡檢儀www.oqjbfed.cn/數(shù)據(jù)中心，從任何地方訪問(wèn)通過(guò)RESTful的或原有的LabVIEWAPI的。工程師可以通過(guò)使用LabVIEW，NICompactDAQ的獨(dú)立獲得在世界任何地方通過(guò)移動(dòng)設(shè)備和云計(jì)算的數(shù)據(jù)訪問(wèn)。