《電子技術(shù)應(yīng)用》
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Wi-Fi DAQ常見問題解答

2009-02-27
作者:美國國家儀器

概要

性能

安全

軟件

服務(wù)與支持

概要

什么是Wi-Fi數(shù)據(jù)采集?

Wi-Fi數(shù)據(jù)采集是基于PC的數(shù)據(jù)采集的擴(kuò)展,,使用在不方便或無法進(jìn)行布線的測量應(yīng)用中,。NI Wi-Fi數(shù)據(jù)采集(DAQ)設(shè)備結(jié)合了IEEE 802.11無線協(xié)議、以太網(wǎng)通信,、直接傳感器連接以及NI LabVIEW軟件的靈活性,,用于電子、物理,、機(jī)械和聲音信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)督,。Wi-Fi數(shù)據(jù)采集為NI C系列測量和控制模塊引入了兩個(gè)新型載體。NI WLS-9163是一個(gè)單模塊C系列載體,,提供了與主機(jī)PC之間的802.11 b/g和以太網(wǎng)連接,,ENET-9163是只帶有以太網(wǎng)連接的單模塊載體。C系列模塊提供了直接傳感器連接和多種測量的內(nèi)置信號(hào)調(diào)理,,其中包括溫度,、應(yīng)變、加速度,、電流和電壓,。他們可以在多種測量和跨平臺(tái)的控制應(yīng)用中互換使用,其中包括NI CompactDAQ,、CompactRIO和單模塊USB載體,。您可以分開購買WLS-9163載體和C系列模塊,或者作為WLS-9xxx設(shè)備一起購買,。

Wi-Fi數(shù)據(jù)采集和無線傳感器(節(jié)點(diǎn))之間有什么不同,?

與大多數(shù)無線傳感器或無線傳感器網(wǎng)絡(luò)不同,,Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備需要將數(shù)據(jù)流連續(xù)地傳回主機(jī)PC或筆記本電腦中。無線傳感器節(jié)點(diǎn)通常是低功率,、半自動(dòng),、電池供電的設(shè)備,用于長期部署在應(yīng)用中,,其測量通常每過幾分鐘,、幾個(gè)小時(shí)甚至是幾天才進(jìn)行一次。另一方面,,Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備與USB數(shù)據(jù)采集設(shè)備的工作方式類似——主機(jī)PC連續(xù)(實(shí)時(shí))收集設(shè)備采集到的數(shù)據(jù),。數(shù)據(jù)采集設(shè)備可以使用電池供電,在長期應(yīng)用中使用,,但是相對(duì)于電池壽命而言,,它的焦點(diǎn)是測量質(zhì)量。此外,,Wi-Fi數(shù)據(jù)采集使用普及的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11,,因?yàn)樗軌蛱峁└叩膸捄透鼜V泛的適用性,而不是ZigBee或其他IEEE 802.15.4變體,。

Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備具有那些特性,?

每個(gè)Wi-Fi和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備都可以容納一個(gè)C系列測量模塊。其測量,、特性和規(guī)范是由WLS-9163或ENET-9163載體中包含的C系列模塊決定的。標(biāo)準(zhǔn)的802.11b/g射頻或IEEE 802.3 10/100 Mb/s以太網(wǎng)連接提供了與主機(jī)PC的連接,。此外,,位于各個(gè)設(shè)備背部的兩個(gè)數(shù)字可編程函數(shù)接口PFI線路提供了與其他設(shè)備或外部事件的定時(shí)和同步功能(例如觸發(fā)和時(shí)鐘共享)。

NI Wi-Fi數(shù)據(jù)采集支持哪些C系列模塊,?

NI Wi-Fi數(shù)據(jù)采集載體支持以下模塊:

Module

Signal

Channels

Rate

Connectivity

模塊

信號(hào)

通道

速率

連接方式


NI WLS-9211

熱電偶,、24位

4

14 S/s

螺栓端子


NI WLS-9215

同步采樣、16位

4

100 kS/s/ch

螺栓端子或BNC


NI WLS-9219

通用(11種模式)

4

100 S/s/ch

彈簧端子


NI WLS-9234

IEPE(加速度計(jì)和麥克風(fēng)),、24位

4

51.2 kS/s/ch

BNC


NI WLS-9237

全橋,、24位

4

50 kS/s/ch

RJ50

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查看模塊的細(xì)節(jié)、規(guī)范和報(bào)價(jià) ?

Wi-Fi數(shù)據(jù)采集需要哪種電源,?

Wi-Fi和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備是直流供電的,,與9-30 VDC電源兼容。包括在每個(gè)產(chǎn)品包中的12 VDC電源可以用于為設(shè)備進(jìn)行供電,,您還可以通過螺栓端子適配器,,將任何9-30 VDC電源連接到設(shè)備上。WLS0-9xxxx設(shè)備所需的最大輸入功率是4.5 W,,典型的連續(xù)電源要求更低,。使用12 VDC電源,,WLS-9xxx設(shè)備的連續(xù)電流通常在250 mA和350 mA之間,根據(jù)插入載體中模塊的不同而不同,。

同樣還可以使用電池進(jìn)行工作,。例如,一組八節(jié)1.5V AA 2400 mAh NiMH可充電電池通??梢詾樯鲜龅睦舆M(jìn)行6.5至9.5小時(shí)的連續(xù)工作供電,。其他電池組合對(duì)于不同容量和電平下也是可能的。

我可以使用怎樣的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑渲茫?/B>

在設(shè)置無線數(shù)據(jù)采集設(shè)備時(shí),,可以選擇連接到現(xiàn)有的企業(yè)網(wǎng)絡(luò),,或是使用無線路由器設(shè)置網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于現(xiàn)有的IT體系結(jié)構(gòu),,Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備支持WPA和WPA2企業(yè)協(xié)議(IEEE 802.11i),。如果您設(shè)置自己的網(wǎng)絡(luò),可以使用WEP,、WPA個(gè)人協(xié)議(WPA-PSK)或是WPA2個(gè)人安全協(xié)議(WPA2-PSK),。Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備還支持ad hoc或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),這些不需要使用任何路由器或接入點(diǎn),;您的計(jì)算機(jī)可以直接和無線數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行通信,。

在產(chǎn)品包中包含什么?

每個(gè)用于WLS-9xxx無線數(shù)據(jù)采集設(shè)備的產(chǎn)品包都包括以下物品:

  • WLS-9163無線C系列載體
  • 12 VDC電源(不包含國家與地區(qū)專用的電源線)
  • 微調(diào)插頭和端子(NI 9942)
  • 橡膠防滑粘性撐腳
  • 偶極天線,、2.4 GHz,、2 dBi
  • 用于Windows 2000/XP/Vista的NI-DAQmx 8.8軟件CD
  • 用于NI WLS/ENET-9163的NI-DAQmx入門指南

性能

我能以多快的速度采集數(shù)據(jù)?

采集數(shù)據(jù)的速率受到您在WLS-9163或ENET-9163載體中使用的C系列模塊類型限制,。目前,,支持的最快C系列模塊是NI 9215,它可以以高達(dá)100 kS/s的速率對(duì)四個(gè)通道進(jìn)行同步采樣,。兩種載體都支持這個(gè)設(shè)備和其他C系列設(shè)備的全速率,。另外,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流量和射頻環(huán)境,,您可能會(huì)在采集的數(shù)據(jù)量(或速率)受到限制,。

我可以同時(shí)使用多少個(gè)Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備?

您可以在Wi-Fi數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中使用的設(shè)備數(shù)量,,最終受IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.11g規(guī)范和您無線網(wǎng)絡(luò)/環(huán)境可用帶寬的限制,。在確定您可以在系統(tǒng)中布置多少個(gè)Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備時(shí),您需要考慮四個(gè)因素:采樣速率,、測量類型,、通道數(shù)量和射頻環(huán)境。越快地采集數(shù)據(jù),,就有越多的TCP/IP包需要從設(shè)備傳回到無線接入點(diǎn)或是主機(jī)PC上,。對(duì)于更高分辨率測量或是更多測量通道也是如此——有些C系列模塊提供16位分辨率,,而還有一些提供了高達(dá)24位分辨率。最后,,802.11g的理論帶寬是54 Mbps,,但是由于實(shí)踐方面的限制,這個(gè)帶寬被限制在20 Mbps附近,。例如,,您可以從超過16個(gè)通道的WLS-923424位測量,以全速率51.2 kS/s將數(shù)據(jù)傳回到單個(gè)無線接入點(diǎn)中,。

Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備的覆蓋范圍如何,?

無線數(shù)據(jù)采集設(shè)備的范圍和性能是從IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.11規(guī)范繼承得到的。一般而言,,在辦公室環(huán)境中,,墻壁和設(shè)施等障礙物會(huì)使得射頻發(fā)射質(zhì)量下降,可以覆蓋大約30 m的范圍,。如果處于直線或戶外環(huán)境中,,可能達(dá)到100 m的傳輸距離。這些覆蓋范圍是只是一個(gè)指南,,根據(jù)無線路由器,、天線和物理障礙物的不同,覆蓋范圍也會(huì)發(fā)生很大的變化,。要擴(kuò)展無線網(wǎng)絡(luò)的范圍,,可以使用附加的的接入點(diǎn)、帶有高增益天線的路由器或無線中繼器,。有些廠商將它們的路由器和接入點(diǎn)與高增益天線或有向天線一起工作進(jìn)行了認(rèn)證,。無線發(fā)射器和天線必須一起認(rèn)證,以便滿足FCC規(guī)則第15節(jié)的要求,。許多商業(yè)無線路由器還可以作為中繼器進(jìn)行工作,從而有效地將Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍擴(kuò)大一倍,。

以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的電纜能夠有多長,?

100 Base-TX以太網(wǎng)電纜定義的最長電纜長度是每段100米。其他以太網(wǎng)交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以擴(kuò)展您網(wǎng)絡(luò)的范圍,。

Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備具有哪些同步功能,?

在每個(gè)Wi-Fi或以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備上的兩條數(shù)字PFI線路提供了啟動(dòng)、暫停和參考觸發(fā),。他們還提供了導(dǎo)入或?qū)С霾蓸訒r(shí)鐘的功能,,用于將您的測量與其他數(shù)據(jù)采集設(shè)備或外部事件進(jìn)行同步。

什么是隔離,?

大多數(shù)C系列模塊(包括Wi-Fi和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集支持的模塊)提供了隔離功能,,作為提高測量質(zhì)量和安全性的途徑,。

傳感器信號(hào)受到來自系統(tǒng)低電壓背板的高壓瞬態(tài)信號(hào)和噪聲的影響,電氣和機(jī)械隔離將這些信號(hào)進(jìn)行隔離,,提供了以下優(yōu)點(diǎn):

  • 保護(hù)貴重儀器,、用戶和數(shù)據(jù)免受瞬態(tài)電壓影響
  • 更好的噪聲抵抗能力
  • 消除接地回路
  • 更高的共模電壓抑制能力

要獲取更多關(guān)于隔離的信息,請(qǐng)參閱NI開發(fā)者園地技術(shù)文檔:用于可靠工業(yè)測量的隔離技術(shù),。

安全

什么是128位AES加密,?

高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)是IEEE 802.11i任務(wù)小組選擇作為基于Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖走x加密算法。AES使用了128位加密,,相對(duì)于過去的動(dòng)態(tài)密鑰完整性協(xié)議(TKIP)和有線等效保密(WEP)加密標(biāo)準(zhǔn)而言,,破解更加困難。實(shí)際上,,美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院推薦AES作為所有美國政府機(jī)構(gòu)使用的加密標(biāo)準(zhǔn),。(FIPS出版物的 第197頁詳細(xì)描述了這些要求。)任何用于政府或軍事的無線數(shù)據(jù)采集應(yīng)用都可能必須使用AES進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送,。

什么是認(rèn)證,?

網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證實(shí)際上是客戶端訪問控制。在客戶端(例如Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備)與無線接入點(diǎn)進(jìn)行通信時(shí),,它必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證,。總共有兩種基本的認(rèn)證方式:服務(wù)器方式和基于預(yù)先共享的密鑰方式,。大多數(shù)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)至少有一個(gè)認(rèn)證服務(wù)器,,通常運(yùn)行遠(yuǎn)程認(rèn)證接入用戶服務(wù)(RADIUS)。IEEE 802.11i(WPA2)網(wǎng)絡(luò)利用IEEE 802.1X基于端口的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和可擴(kuò)展認(rèn)證協(xié)議(EAP)控制訪問,。Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備支持多種EAP方式,,其中包括LEAP、PEAP,、EAP-TLS和EAP-TTLS,。如果在網(wǎng)絡(luò)中沒有認(rèn)證服務(wù)器,您還可以使用預(yù)先共享的密鑰,。

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軟件

我如何才能對(duì)Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行編程,?

所有Wi-Fi和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備都與其他NI PCI、PXI和USB數(shù)據(jù)采集設(shè)備一樣,,使用相同的NI-DAQmx測量服務(wù)和驅(qū)動(dòng)程序軟件,。NI-DAQmx測量服務(wù)軟件控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的各方各面,從配置到編程,。使用NI-DAQmx軟件,,您可以快速地使用數(shù)據(jù)采集助手進(jìn)行配置和采集測量,自動(dòng)生成代碼快速開始使用應(yīng)用。NI-DAQmx還含有虛擬通道,,可以自動(dòng)將原始數(shù)據(jù)變換成工程單位,。由于您可以使用相同的驅(qū)動(dòng)程序API對(duì)新型Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行編程,將無線連接引入現(xiàn)有的應(yīng)用中是十分方便的,。

在Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備中包含哪些軟件,?

除了NI-DAQmx驅(qū)動(dòng)程序軟件之外,所有Wi-Fi和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備都包括Measurement and Automation Explorer(MAX)配置軟件和LabVIEW SignalExpress LE數(shù)據(jù)記錄軟件,。您可以使用MAX快速配置并測試您的Wi-Fi和以太網(wǎng)設(shè)備,,而無需編寫任何代碼。LabVIEW SignalExpress是一個(gè)交互式的測量軟件工具,,能夠從數(shù)以百計(jì)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備和儀器中進(jìn)行快速采集,、分析和數(shù)據(jù)表示,這些都無需進(jìn)行編程,。要了解更多關(guān)于LabVIEW SignalExpress LE的信息,,請(qǐng)?jiān)L問ni.com/labview/signalexpress/。

哪些應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境(ADE)能夠與Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備工作,?

  • Wi-Fi和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備能夠與兼容NI-DAQmx的開發(fā)環(huán)境一起工作,,包括:
  • LabVIEW 7.x或更高版本*
  • LabVIEW SignalExpress LE或更高版本
  • NI LabWindows?/CVI 7.x或更高版本
  • NI Measurement Studio 7.x或更高版本
  • ANSI C/C++
  • C#
  • Visual Basic .NET
  • Visual Basic 6.0

*LabVIEW實(shí)時(shí)模塊不支持Wi-Fi和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備。

試用LabVIEW軟件
下載LabVIEW SignalExpress的30天試用版軟件
下載Measurement Studio試用版軟件

服務(wù)和支持

我如何才能得到Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備的技術(shù)支持,?

NI通過ni.com/support/zhs提供了廣泛的支持,。您可以撥打電話、發(fā)送電子郵件或是在線聯(lián)系NI工程師對(duì)問題進(jìn)行故障排除,。此外,,ni.com/china為客戶提供了大量資源——包括剛開始使用Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備的用戶直至希望從設(shè)計(jì)者獲得技巧的專家。在線資源包括:

  • 可下載的用于NI-DAQmx的驅(qū)動(dòng)程序和更新以及其他測量產(chǎn)品
  • 超過3000個(gè)知識(shí)庫條目
  • 在線產(chǎn)品手冊(cè)(可下載的幫助文件和PDF文件)
  • 超過3000個(gè)范例程序
  • 教程和應(yīng)用說明

Wi-Fi數(shù)據(jù)采集設(shè)備提供哪些質(zhì)保,?

?所有的Wi-Fi和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備都包含一年質(zhì)保,,這些覆蓋了從產(chǎn)品運(yùn)達(dá)開始的質(zhì)保期內(nèi)發(fā)現(xiàn)的工藝和材料缺陷。延長質(zhì)保選項(xiàng)可以幫助您在兩年或更長時(shí)間內(nèi)確定維護(hù)成本,。要獲取更多信息,,請(qǐng)聯(lián)系NI銷售代表。

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