Rechnergestützte Messtechnik Das Internet of Things braucht Messtechnik-Power

Die Systemdesignsoftware LabVIEW 2014 bietet neue Funktionen zur Erfassung, Analyse und Darstellung beliebiger Datensätze unabhängig von Ort und Zeit.
Die Systemdesignsoftware LabVIEW 2014 bietet neue Funktionen zur Erfassung, Analyse und Darstellung beliebiger Datensätze unabhängig von Ort und Zeit.

Am zweiten Tag der Konferenzveranstaltung "NI Week" von National Instruments ging es zunächst um das "Internet of Things", das hohe Anforderungen an die Halbleiter, an Sensorik, Software-Rechenkapazität und Wireless-Übertragungswege stelle. Für all das sei eine hochkarätige rechnergestützte und "FPGA-flexible" Mess- und Auswertetechnik nötig.

Auch hier ist das Thema "Big Analog Data" wesentlich, denn es fallen enorme Mengen an zu übertragenden Analog-Messwerten an. Ähnliches gilt für die "Factory of the Future", die sich der Technologien des "Internet of Things" natürlich bedienen werde. 

Das universelle I/O- und Multifunktions-Erfassungs-/Auswertesystem CompactRIO wurde vor zehn Jahren erstmals vorgestellt, jetzt wurden neue Typvarianten dieser Systemfamilie auf Basis eines Intel-Atom-Prozessors und eines Xilinx Kintex-7 FPGA präsentiert. Zusätzlich werden sie vollständig von LabVIEW 2014 und NI Linux Real-Time unterstützt. Sie eignen sich für anspruchsvolle Steuer- und Regelanwendungen in rauen Industrieumgebungen durch die Integration von leistungsstarken Prozessoren, benutzerdefiniertem Timing und Triggern sowie der Datenerfassung von mehr als 100 I/O-Modulen der C-Serie.

Das rekonfigurierbare Oszilloskop

Das erste rekonfigurierbare Oszilloskop mit acht Kanälen kommt ebenfalls jetzt von National Instruments heraus. Dabei wird der Datenstrom gleich nach dem A/D-Umsetzer kontinuierlich in High-speed verarbeitet. Gezeigt wurde, wie mit einem grafisch programmierbaren „Waveform Trigger“ z. B. aus einem langen Datenstrom ganz bestimmte individuelle Kurvenformen völlig beliebiger Ausformung herausgefunden werden können.

Spektraleffizienz in Wireless-Kommunikationsnetzen, so wurde auch deutlich, ist eine wesentliche Voraussetzung, um den rund um den Faktor 1000 in den nächsten zehn Jahren steigenden Datendurchsatz in Mobilfunknetzen zu bewältigen. Dazu sind neue "Small Cells"-Netzarchitekturen nötig, die kleinere Bereiche mit hohen Geschwindigkeiten versorgen können. Mit dem Vektorsignal-Analysator VSA und seiner Analyse-Bandbreite von 765 MHz lassen sich, wie gezeigt wurde, alle Parameter solcher Basisstations-Konfigurationen extrem rasch überprüfen.

Wie entwickelt sich die Forschung in den kommenden Mobilfunknetzen der sogenannten "5G"-Ära? -Auch das ist derzeit ein großes Thema, wie deutlich wurde. Einige Eckdaten solcher 5G-Netze: 10 Gbit/s Übertragungsrate, die Nutzung von mm-Wellen und eine Latenzzeit unter 1 ms stellen sich als Forderungen dar. Große Möglichkeiten sollen sich im 70 und 80 GHz-Bändern ergeben, wie deutlich wurde. Aber auch die niedrigen GHz-Bänder sind nach wie vor interessant.

LabVIEW 2014: schnellere Entscheidungsprozesse

Visualisierung durch optisch optimale und vom menschlichen Gehirn leicht aufnehmbare Darstellung ist in jedem Design-Prozess, wie Jeff Kodosky, der Erfinder von LabVIEW ausführte, ein extrem wichtiger Punkt. Man müsse ein interaktives Design Environment haben - auch beim Design von Software spielt dies eine wesentliche Rolle. Und ein Einblick in Echtzeit-Timing-Beziehungen stellt sich ebenfalls von enormer Wichtigkeit dar.

Timing immer wichtiger - optimal visualisieren

Mit LabVIEW 2014 führt NI erstmals LabVIEW Suites ein. Diese sind für die Bereiche automatisiertes Testen, Embedded-Steuerung, -Regelung und -Überwachung sowie Hardware-in-the-Loop und Echtzeittests verfügbar. Diese beinhalten für das jeweilige Anwendungsgebiet essentielle LabVIEW-Zusatzpakete sowie weitere Software, wie z. B. alle benötigten Treiber.

Neue Funktionen in LabVIEW 2014

• NI-DataFinder-Federation-Technologie: Anwender können verteilte Messdaten intuitiv über mehrere Arbeitsgruppen oder standortübergreifend suchen und indizieren lassen.

• Neue Einsatzmöglichkeiten für Algorithmen: .m-Files können nun direkt auf Linux Real-Time-Systemen und Bildverarbeitungsfunktionen auf FPGAs eingesetzt werden.

• Data Dashboard for LabVIEW: Anwender können einfach und sicher mobile Benutzeroberflächen zur Visualisierung erfasster Daten erstellen und unabhängig von Zeit und Ort fundierte Entscheidungen treffen, ohne dass die Fachkenntnisse eines Webentwicklers erforderlich sind.