LabVIEW的易用型使得我們在短時(shí)間內完成高速無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的框圖設計

  　The Challenge:

　　測試大區域內（超過(guò)25 平方英里）的自定義電子設備，將數據無(wú)線(xiàn)傳輸到中央數據區進(jìn)行分析及存儲，系統中40 個(gè)數據采集單元同步采集數據。

　　The Solution:

　　采用USB DAQPad 設備采集數據，定制NI LabVIEW 軟件，數據通過(guò)高速無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)中繼（采用802.11g 無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議），最終傳輸到中央SQL 數據庫。同時(shí)，由NI 硬件的PXI 機箱監測每個(gè)無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的工作狀況。

　　"NI硬件與LabVIEW的高度集成性是實(shí)現軟硬件集成時(shí)的最大優(yōu)勢。"

　　用戶(hù)需要一個(gè)戶(hù)外軍用設備測試系統，可在大區域的惡劣環(huán)境下測試。數據要求同步傳輸到中央數據庫進(jìn)行存儲及后續觀(guān)測。為了實(shí)現這個(gè)，我們設計了便攜式的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)（APs），通過(guò)高速無(wú)線(xiàn)LOEA電與網(wǎng)絡(luò )及中央數據處理中心的數據庫進(jìn)行通信，速度可達1 Gb/s。每個(gè)AP 又包含獨立的本地802.11g 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，同數個(gè)數據采集單元（DCUs）進(jìn)行通信。

　　測試

　　DCU 由筆記本電腦或平板電腦與USB NI DAQPad-6015 及無(wú)線(xiàn)802.11g 天線(xiàn)連接組成。DAQPad 性能突出，并具有便攜性、各類(lèi)相關(guān)高速信號、低成本等優(yōu)勢。LabVIEW 用于在短時(shí)間內開(kāi)發(fā)靈活的模塊化硬件。軟件能夠測量多達8 個(gè)模擬電壓，讀取或輸出8數字通道，實(shí)現2 個(gè)計數/ 定時(shí)通道，用于事件計數、頻率測量或脈沖列輸出，還能讀取RS232 串口數據。LabVIEW 數據庫連通性工具包與Microsoft SQL Server 結合，可直接將數據存儲到數據庫，無(wú)需復雜的網(wǎng)絡(luò )連接。

　　每個(gè)AP組成包括高速LOEA無(wú)線(xiàn)電、802.11g 本地網(wǎng)絡(luò )、電源（由大型太陽(yáng)能板及丙烯生成器提供）及健康監測系統（保障AP 正常工作）。PXI/SCXI 機箱的緊湊型及器件高密度性使其成為健康監測系統的最佳選擇。每個(gè)CXI 機箱包含：一塊1162HV 模塊，用于讀取高壓數字信號；一塊1102 熱電偶模塊，與NI PXI-6251 M 系列MIO DAQ 模塊連接，用于讀取2 個(gè)熱電偶數據。

　　一臺pan-tilt-zoom攝像頭與每個(gè)AP連接，允許中央數據處理中心的用戶(hù)實(shí)時(shí)觀(guān)察每個(gè)AP及其周?chē)h(huán)境。實(shí)際上，我們采用NI PXI-1411IMAQ 模塊從攝像頭采集圖像，通過(guò)PXI 8421/4 RS485 卡控制攝像頭的全方位旋轉變焦（pan-tilt-zoom）功能?；贚abVIEW 的內置TCP 連接功能，我們建立了中央數據中心和每個(gè)AP之間的雙向通信，用于從AP向數據中心傳輸壓縮的視頻信號，同時(shí)從數據中心向每個(gè)攝像頭發(fā)送控制命令。

　　數據存儲及觀(guān)測

　　中央數據處理中心的LOEA 電臺通過(guò)高速無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )與SQL 數據庫連接。數據庫由兩個(gè)千兆級服務(wù)器與運行Microsoft SQL Server的主控制器組成。系統總存儲容量約6T。我們采用LabVIEW 及數據庫連接性工具箱創(chuàng )建該應用，允許用戶(hù)從數據庫讀取、重組、觀(guān)測數據。憑借SQL強大的查詢(xún)功能，用戶(hù)可以存儲海量數據，并能快速查找所需數據。

　　附加功能

　　應用中還包含附加功能，如攝像頭控制器功能、網(wǎng)絡(luò )查詢(xún)功能、及AP 健康監測功能。攝像頭控制器讓用戶(hù)能夠觀(guān)測任何連接的AP 攝像頭的實(shí)時(shí)數據，并遠程控制攝像頭的全方位旋轉及聚焦功能。網(wǎng)絡(luò )查詢(xún)功能允許用戶(hù)向網(wǎng)絡(luò )設備發(fā)送ping 命令，驗證設備是否與網(wǎng)絡(luò )連接。該功能在診斷潛在網(wǎng)絡(luò )連接性問(wèn)題時(shí)非常有用。AP 健康監測功能允許用戶(hù)觀(guān)察AP 向中央數據庫發(fā)送的實(shí)時(shí)數據，從而監測AP輸入輸出電壓、功率消耗及溫度。

　　軟件配置性

　　數據庫能幫助用戶(hù)獨立配置每個(gè)DCU 的設置，并將設置保存在中央數據庫。這些設置包括測試類(lèi)型、每條數據采集通道設置、及數據采集速度。由于每次上電后DCU 能從數據庫找回設置，中央數據中心的用戶(hù)能在本地修改設置，無(wú)需現場(chǎng)用戶(hù)在惡劣環(huán)境下對測試進(jìn)行調整。

　　LabVIEW 及NI 硬件的優(yōu)勢

　　NI 硬件與LabVIEW 的高度集成性是實(shí)現軟硬件集成時(shí)的最大優(yōu)勢。NI-DAQ設備驅動(dòng)可快速簡(jiǎn)單地進(jìn)行硬件配置及使用。NI-DAQ的模塊性還允許在我們的DCU及AP中使用相同的軟件，無(wú)需介意DCU 使用的是基于USB 的DAQPads，而AP 使用的是基于PXI 的硬件。唯一需要自己編寫(xiě)的設備驅動(dòng)是攝像頭驅動(dòng)?？紤]到系統采用了多種硬件，這一事實(shí)著(zhù)實(shí)令人驚嘆。