19
RAČUNARSKI SISTEMI ZA PRIKUPLJANJE PODATAKA Trkulja Danijel Rezime: Računari pružaju mogućnost pribavljanja informacija na takav način da su prikladni za upotrebu kao alat za veoma širok spektar eksperimenata. Kroz ovaj rad će biti pojašnjene osnovne komponente i operacije računarskih sistema za prikupljanje informacija, dakle hardware i software potreban za rad sa DAQ sistemom, sa posebnim akcentom na tipove memorije, njihovu podjelu, razlike u performansu i napredak na poljima tehnologije pohrane i arhiviranja podataka. Ključne riječi: DAQ (Data acquisition) , RAM (Random Acces Memory), SSD (Solid State Drive), DDR (Double Data Rate) , MLC (Multi Level Cell), Software, podatak, komponente, brzina, ciklusi 1. Uvod Kao i u svim ostalim aspektima tehnologije, računari su ostavili veliki trag na područjima prikupljanja i obrade informacija. Još od 1950. godine računari se koriste za monitoring, i u mnogim slučajevima i za upravljanje velikih procesnih postrojenja kao što su rafinerije i hemijska postrojenja. Prvi sistemi su bili izuzetno skupi i zahtijevali su izuzetno osposobljene uposlenike koji bi ih implementirali i koristili. 1960. godine, pojavljuju se prvi jeftiniji računarski sistemi za prikupljanje informacija, dostupni za manja testiranja, ali je njihova upotreba bila ograničena zbog komplikovanih programskih jezika i teške implementacije. Pojavom Apple II PC računara 1970. godine , došlo je i do razvoja prvi jeftinih i jednostavnih za upotrebu sistema prikupljanja informacija, koji su se mogli iskoristiti u eksperimentalne svrhe. PC sistemi (uglavnom sa Windows operativnim sistemom) su danas toliko osposobljeni da se mogu koristiti za značajan broj raznih inženjerskih sistema. Računari značajno poboljšavaju proces prikupljanja informacija, najviše zbog svoje svestranosti i brzine. Moguće je primanje

 · Web viewU varijable prve vrste uključujemo termalne, radijacijske, vrijednosti sile, periodne vrijednosti, kvantitativne, vremenske, geometrijske, fizikalne i hemijsku kompoziciju

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1:  · Web viewU varijable prve vrste uključujemo termalne, radijacijske, vrijednosti sile, periodne vrijednosti, kvantitativne, vremenske, geometrijske, fizikalne i hemijsku kompoziciju

RAČUNARSKI SISTEMI ZA PRIKUPLJANJE PODATAKA

Trkulja Danijel

Rezime: Računari pružaju mogućnost pribavljanja informacija na takav način da su prikladni za upotrebu kao alat za veoma širok spektar eksperimenata. Kroz ovaj rad će biti pojašnjene osnovne komponente i operacije računarskih sistema za prikupljanje informacija, dakle hardware i software potreban za rad sa DAQ sistemom, sa posebnim akcentom na tipove memorije, njihovu podjelu, razlike u performansu i napredak na poljima tehnologije pohrane i arhiviranja podataka.

Ključne riječi: DAQ (Data acquisition) , RAM (Random Acces Memory), SSD (Solid State Drive), DDR (Double Data Rate) , MLC (Multi Level Cell), Software, podatak, komponente, brzina, ciklusi

1. Uvod

Kao i u svim ostalim aspektima tehnologije, računari su ostavili veliki trag na područjima prikupljanja i obrade informacija. Još od 1950. godine računari se koriste za monitoring, i u mnogim slučajevima i za upravljanje velikih procesnih postrojenja kao što su rafinerije i hemijska postrojenja.

Prvi sistemi su bili izuzetno skupi i zahtijevali su izuzetno osposobljene uposlenike koji bi ih implementirali i koristili. 1960. godine, pojavljuju se prvi jeftiniji računarski sistemi za prikupljanje informacija, dostupni za manja testiranja, ali je njihova upotreba bila ograničena zbog komplikovanih programskih jezika i teške implementacije. Pojavom Apple II PC računara 1970. godine , došlo je i do razvoja prvi jeftinih i jednostavnih za upotrebu sistema prikupljanja informacija, koji su se mogli iskoristiti u eksperimentalne svrhe. PC sistemi (uglavnom sa Windows operativnim sistemom) su danas toliko osposobljeni da se mogu koristiti za značajan broj raznih inženjerskih sistema.

Računari značajno poboljšavaju proces prikupljanja informacija, najviše zbog svoje svestranosti i brzine. Moguće je primanje informacija iz više senzora simultano (čak i pri velikim brzinama uzorkovanja) , snimanje podataka, manipulacija i prikaz, kao i upotreba rezultata u svrhu kontrole raznih funkcija.

Iako većina pretvarača signala (transducers) stvara analogni signal (at least after signal conditioning), neki pretvarači realizuju i digitalne izlazne informacije. Ovi signali ne prolaze kroz analogni multiplekser i analog-to-digital konvertor, nego se koriste direktnim izlazom do računara (nekada i uz upotrebu digitalnog multipleksera). Računar se može koristiti i za kontrolu procesa, direktno sa digitalnim signalima ili sa analognim signalima iz digital-to-analog konvertera.

Page 2:  · Web viewU varijable prve vrste uključujemo termalne, radijacijske, vrijednosti sile, periodne vrijednosti, kvantitativne, vremenske, geometrijske, fizikalne i hemijsku kompoziciju

2. DAQ Računarski sistemi

Računarski sistemi u najširoj upotrebi za prikupljanje informacija u eksperimentima su PC računari sa Windows operativnim sistemom. Brzine uzorkovanja od 10 miliona uzoraka po sekundi su moguće, i moguća je upotreba više od 3000 odvojenih senzora za uzorkovanje (s tim da je potrebno umrežavanje više sistema u slučaju upotrebe ovako velikog broja komponenti).

Uz ispravan odabir dobavljača i pravilno rukovanje implementacija ovakvih sistema je vrlo jednostavna i brza u bilo kojem okruženju. U nekim slučajevima, performanse osobnih računara nisu dovoljne, te se koriste računari sa visokim mogućnostima nazvani radnim stanicama i serverima. Ovakvi high performance sistemi često koriste druge operativne sisteme kao što je Unix umjesto Windowsa.

2.1 Komponente računarskih sistema

Iako su neke komponente DAQ sistema visoko specijalizovane, računari u najširoj upotrebi su uglavnom standardizovani i imaju ove komponente:

CPU- central processing unit – procesor Program (software) RAM – random access memory – radna memorija Mass storage sistem – sistem za masovnu pohranu Display User input device – miš i tastatura, uređaji za unos podataka Printeri i ploteri

Slika 1. Šema DAQ računarskog sistema sa svim komponentama

CPU kontroliše sve aspekte računarskog sistema, sve operacije i vrši sve aritmetičke operacije. CPU operacije koriste se instrukcijama sadržanim u programima koje korisnik

Page 3:  · Web viewU varijable prve vrste uključujemo termalne, radijacijske, vrijednosti sile, periodne vrijednosti, kvantitativne, vremenske, geometrijske, fizikalne i hemijsku kompoziciju

definiše, a uz to koriste se i built-in instrukcije kao i programi sadržani u operativnom sistemu.

Program (software) obezbjeđuje set instrukcija na osnovu kojih računarski sistem obavlja određene funkcije. Programi mogu biti napravljeni u potpunosti od strane korisnika, ili mogu biti komercijalni software-i u kojima korisnik samo definiše određene postavke ili parametre. Često je kombinovanje komercijalnih software-a sa user defined programima i instrukcijama za optimalno iskorištenje mogućnosti sistema.

RAM memorija je podsistem računara koji privremeno sprema informacije. Uglavnom sprema instrukcije programa i numeričke operacije za vrijeme upotrebe računara. RAM se sastoji od elektronskih komponenti bez pokretnih dijelova, i kao takav može dobavljati informacije centralnom procesoru pri velikim brzinama (kao i pohranjivati informacije velikim brzinama) te daje velike mogućnosti za manipulaciju informacijama procesoru. Ovaj tip memorije je vrlo nepouzdan i u najmanjem slučaju prekida dotoka energije u potpunosti se briše te je potrebna adekvatna pohrana podataka za vrijeme bilo kakvih dugotrajnijih operacija. Pored RAM memorije postoji i ROM (read only memory) koja služi za pohranu informacija potrebnih za osnovne operacije računara, kojima korisnik uglavnom nema pristup.

Sistemi za masovnu pohranu podataka se koriste za trajno snimanje većih količina informacija i rezultata, kao što su numerički proračuni i programi. U najširoj upotrebi su hard diskovi koji informacije snimaju u magnetnom obliku na rotirajućim metalnim diskovima. U sve većoj upotrebi danas su i SSD (Solid-state diskovi) kao i Flash diskovi koji informacije snimaju pomoću semikonduktora. (objasniti SSD diskove). Za pohranu se koriste i razni optički mediji za pohranu baza podataka, biblioteka i enciklopedija.

Monitor / Display uglavnom koristi liquid crystal display sistem (LCD) na kojem se prikazuje određeni broj informacija značajnih za korisnika.

Ulazni uređaji se uglavnom svode na tastature pomoću kojih korisnik unosi ulazne informacije i parametre, dok se za dodatnu komunikaciju sa sistemom koristi miš ili konzola.

Uglavnom DAQ sistemi imaju i uređaje za ispis (hard copy) izlaznih informacija u obliku printera ili plotera.

Sve komponente su povezane provodnicima, dok se za povezivanje sa vanjskim uređajima koriste portovi direktno spojeni na matičnu ploču računara.

Reprezentacija brojeva u kompjuterskim sistemima je specifična, dok se brojevi koje koristimo u svakodnevnici uglavnom reprezentuju u dekadnom / decimalnom sistemu, za računare je mnogo praktičnije da brojeve reprezentuju kao binarne. Informacije se u računaru pohranjuju u bistabilnim uređajima nazvanim flip-flopovima, koji imaju 2 moguća stanja. Jedno stanje sa ON karakteristikom sa numeričkom vrijednošću 1, i drugo stanje sa OFF karakteristikom i numeričkom vrijednošću 0. Niz ovih vrijednosti je potreban da bi se definisao broj, a računar uglavnom duge binarne brojeve razdvaja u segmente od 8 bitova, odnosno u byte. U većini DAQ aplikacija, korisnik ne mora koristiti binarne brojeve, nego kroz interface komunicira sa računarom koji vrši konverziju između binarnog i dekadnog sistema.

Page 4:  · Web viewU varijable prve vrste uključujemo termalne, radijacijske, vrijednosti sile, periodne vrijednosti, kvantitativne, vremenske, geometrijske, fizikalne i hemijsku kompoziciju

3. Centralna memorija

Za rad računara jedna od osnovnih komponenti je memorija jer se u njoj tokom rada smještaju programi koji se izvršavaju, kao i podaci koji se tim programima obrađuju. Centralna memorija se djeli na tri tipa memorije: RAM, ROM i Cache, a u nastavku ćemo pozornost usmjeriti na tipove RAM memorije, njihovu brzinu kao i različite karakteristike tih tipova. Kapacitet memorije izražavamo u bajtovima (sastoje se od 8 bita).

3.1 RAM (Random Access Memory)

predstavlja najveći dio memorije osobina RAM memorije je da se svakom njenom bajtu može slobodno pristupiti

nezavisno od prethodne memorijske lokacije, s tim da se u nju podaci mogu i upisivati (write) i iz nje očitati (read)

svakim upisom podatka u neku lokaciju, njen prethodni sadržaj se automatski gubi važna osobina RAM memorije je da ona podatke koji se u njoj nalaze zadržava (čuva)

samo dok postoji napajanje, čim nestane napona, kompletan sadržaj memorije se gubi i prilikom ponovnog dolaska napajanja ona je potpuno prazna

Slika 2. DDR 4 kit sa 4 pločice RAM memorije [8]

Zbog ovakvih osobina RAM memorija je veoma pogodna za izvršavanje programa i obradu podataka. Zato se programi i podaci učitavaju u RAM memoriju sa hard diska ili SSD diska i tu ih koristi mikroprocesor izvršavajući učitane programe.Pošto procesor svoje funkcije može da izvrši uglavnom samo u ovoj memoriji nazivamo je još i radna memorija.

U specifičnim slučajevima procesor koristi prostor sa HDD ili SSD diska s tim da dolazi do znatnog pogoršanja performansa u ovoj situaciji, no ova osobina ima i neke sigurnosneprednosti te može da omogući dovoljno vremena da korisnik reaguje i spasi tekuću operaciju ili proračun.

Page 5:  · Web viewU varijable prve vrste uključujemo termalne, radijacijske, vrijednosti sile, periodne vrijednosti, kvantitativne, vremenske, geometrijske, fizikalne i hemijsku kompoziciju

Brzina rada računara je direktno proporcionalna s količinom RAM memorije, ali samo u slučaju kada je sistem sposoban da iskoristi svoje kapacitete do maksimuma. Danas se koriste DDR SDRAM (Double Data Rate Synchrounus DRAM) memorijski moduli ili kraće DDR moduli koji imaju 184 npina kao i nove varijante DDR2, DDR3 i DDR4.

DDR2 RAM omogućuje 4 data transfera po ciklusu, dok DDR3 povećava taj broj na 8. Ako pretpostavimo osnovnu brzinu clocka od 100Mhz (vrijeme za koje će ciklus biti obrađen i memorija spremna za upotrebu sa narednim ciklusom podataka) , DDR RAM će omogućiti prenos 1600 MB/s bandwidth-a, DDR2 će omogućiti 3200 MB/s, a DDR3 6400 MB/s. U ovom slučaju više znači i bolje. DDR3 memorija je smanjila potrošnju energije za čak 40% u odnosu na DDR2 module, te je voltaža spuštena sa prijašnjih 1.8 V na 1.5 V, u vrijeme upotrebe DDR1 modula ova vrijednost je iznosila 2.5 V. DDR 4 radi na 1.2 V na većoj frekvenciji, te dodaje neke nove opcije u samoregulaciji radne memorije kao što su DBI (Data Bus Inversion), CRC (Cyclic Redundancy Check) i CA parity.

Tabela 1. Razlike u performansu DDR modula [2]

Većina modernih računara koristi dva tipa memorije DDR3 i DDR4. Dok je DDR3 već jako dugo sa nama, DDR4 se već nekoliko godina pokušava probiti na šire tržište. Novi je tip memorije najprije bio rezervisan za računare iz višeg segmenta tržišta (X99 platforma) u četverokanalnim kitovima, dok su novi Skylake procesori omogućili brzine kitova od čak 4133 MHz, što rezultira visokom propusnošću podataka.

Važno je i napomenuti da DDR4 nije revolucionarno novi standard memorije, već njena evolucija u pogledu daljeg poboljšanja karakteristika prije svega u vidu postizanja većih radnih frekvencija i rada na manjem naponu što vodi ka nižoj potrošnji energije. Veće frekvencije su sa druge strane uzele danak povećanjem faktora latencije.

Page 6:  · Web viewU varijable prve vrste uključujemo termalne, radijacijske, vrijednosti sile, periodne vrijednosti, kvantitativne, vremenske, geometrijske, fizikalne i hemijsku kompoziciju

4. Solid State Drive

SSD (Solid state drive) su uređaji koji za razliku od HDD (Hard Drive Disk) u sebi ne sadrže mehaničke pokretne dijelove koji vrše čitanje i zapisivanje podataka, već posjeduju NAND Flash memoriju postavljenu na pločicu sklopa (PCB).

Slika 3. Sklop SSD diska [3]

Prednosti SSD tehnologije su mnogobrojne i već samom implementacijom NAND Flash memorije dobivamo statičan disk, odnosno disk bez pokretnih dijelova, a samim time i manju razinu buke, bolju otpornost na vibracije, veće brzine čitanja i zapisivanja te daleko brže pristupanje lokacijama. Jedan od glavnih ako ne i najvećih nedostatak je cijena i manji kapacitet memorije.

U nekim situacijama ubrzanja su dramatična, posebno u slučajevima ograničeno raspoložive RAM memorije kada sistem u nedostatku memorije, počinje da „swap-uje“ tj. emulira RAM odvajanjem dodatnog memorijskog prostora na hard disku tj. SSD-u, međutim, to nije poželjan scenarij upotrebe SSD diska.

Prilikom izbora SSD diskova potrebno je povesti računa i o tipu flash memorije koju koristi. Obavezno dajte prednost uređaju sa Multi Level Cell (MLC) flash memorijama koje su bolji i racionalniji izbor od onih opremljenih Single Level Cell (SLC) memorijama.

Slika 4. Razlika između SLC, TLC i MLC [5]

Page 7:  · Web viewU varijable prve vrste uključujemo termalne, radijacijske, vrijednosti sile, periodne vrijednosti, kvantitativne, vremenske, geometrijske, fizikalne i hemijsku kompoziciju

Bitan podatak koji svrstavamo u nedostatke SSD diskova je određeni broj ciklusa programiranja / brisanja (Program/Erase, P/E ciklus) NAND memorije. U zavisnosti od NAND tipa ciklusi su:

Za 2D NAND:

3 000 ciklusa za MLC (multi level cell, two bits /cell) 1 000 ciklusa za TLC (triple level cell, three bits /cell) 100 000 ciklusa za SLC (single level cell, one bit /cell)

Za 3D NAND (V-NAND):

35 000 ciklusa za MLC (32-layer NAND) 20 000 ciklusa za TLC

Ovi brojevi znače da možemo određeni broj puta ovisno od čipa zapisati/izbrisat u potpunosti SSD dok ćelija ne izgubi napon. Što je kapacitet veći, SSD će trajati duže.

Pored navedenih podataka informacija koja većinu potencijalnih budućih korisnika zanima je brzina čitanja i upisa podataka i do nje možemo doći uz pomoću raznog software-a namijenjenog da prikaže upravo te brzine u raznim okruženjima. Dat je grafički prikaz jednog takvog programa za nekoliko popularnih izbora pri odabiru SSD diska:

Slika 5. Grafički prikaz brzine čitanja SSD diskova [7]

Page 8:  · Web viewU varijable prve vrste uključujemo termalne, radijacijske, vrijednosti sile, periodne vrijednosti, kvantitativne, vremenske, geometrijske, fizikalne i hemijsku kompoziciju

Slika 6. Grafički prikaz brzine pisanja SSD diskova [7]

4.1 Instalacija i optimizacija SSD-a:

Prije instalacije OS-a, preporučeno je odspojit sve sekundarne diskove tako da SSD bude jedini. Prilikom instalacije OS-a vršiti čistu instalaciju, a ne migraciju OS-a sa HDD-a. U svrhu postizanja deklariranih brzina vašeg SSD-a potrebno je SSD spojiti u odgovarajuće konektore na matičnoj ploči.

Potrebno je razlikovati konektore:

SATA 2 (3 Gbit/s), do 300 MB/s SATA 3 (6 Gbit/s), do 600 MB/s PCI Express (v4.0, x16) do 31.51 GB/s SATA Express (16 Gbit/s), do 2000 MB/s

Optimizaciju je potrebno svesti na uključivanje AHCI načina rada, provjeru TRIM funkcije, isključivanje defragmentacije i korištenje softwarea od strane proizvođača za optimizaciju. Na taj način dobijamo optimalnu, ali i stabilnu optimizaciju. Ostali oblici ručne optimizacije postoje isključivo u svrhu toga da korisnik ima potpunu kontrolu nad optimizacijom a pojedini oblici takve vrste optimizacije mogu dovesti do degradacije performansi.

Page 9:  · Web viewU varijable prve vrste uključujemo termalne, radijacijske, vrijednosti sile, periodne vrijednosti, kvantitativne, vremenske, geometrijske, fizikalne i hemijsku kompoziciju

Osim hardvera potrebno je povesti računa o softveru, odnosno operativnom sistemu. Windows 7 i Windows 8 su pravo radno okruženje za SSD diskove s obzirom da podržavaju TRIM komandu. Ona se u velikoj mjeri odražava na brzinu rada SSD uređaja jer ukoliko nije podržana na nivou operativnog sistema, dešava se da performanse SSD diska tokom vremena upotrebe drastično pogoršaju.

Slika 7. Princip rada TRIM instrukcije [6]

5. Senzori i signali

Svi industrijski računarski sistemi , u fabrikama, automobilskoj i mašinskoj industriji kao i sistemi za provođenje ispitivanja, sastoje se od hardverskih komponenti i softverskih programa čiji je rad zasnovan na nama razumljivim zakonima fizike. Kroz ove sisteme odvija se na hiljade mehaničkih i elektroničkih fenomena koji se konstantno mijenjaju i nikada ne miruju. Mjerljive veličine (kvantiteti) koje predstavljaju karakteristike svih sistema nazivamo varijable. Ispravno funkcionisanje određenog sistema zavisi od određenih događaja u vremenu i parametara, odnosno varijabli koje ga opisuju. Često smo zainteresovani za lokaciju, jačinu i brzinu nekog parametra i da bismo doznali specifičnu vrijednost koristimo se instrumentima za mjerenje istih. Varijablama dodjeljujemo jedinicu kao što je volt, kilogram, milje po satu, itd.

Da bismo izmjerili neki parametar uz pomoć mjernog instrumenta potreban je uređaj koji će pretvoriti (konvertovati) fenomen u oblik, odnosno formu, koji čovjek može da percipira i razumije. Uređaje kojima postižemo ovu vrstu konverzije nazivamo senzorima, i oni prevode fizičke fenomene u elekrične signale (ili obrnuto) koji su mjerljivi uz pomoć instrumenata. Izmjerene vrijednosti možemo posmatrati i u određenom vremenskom periodu, međutim pojavila se nezasita potreba za analizom i pohranom ovih vrijednosti da bi se mogle naknadno analizirati, te su kao rezultat ove potrebe inžinjeri razvili sisteme za prikupljanje i pohranu

Page 10:  · Web viewU varijable prve vrste uključujemo termalne, radijacijske, vrijednosti sile, periodne vrijednosti, kvantitativne, vremenske, geometrijske, fizikalne i hemijsku kompoziciju

podataka.

Varijable se mogu klasifikovati na više načina, ali generalno, većina stručnjaka se slaže sa podjelom na dvije vrste i to po karakteristikama i po tipu mjerenog signala. U varijable prve vrste uključujemo termalne, radijacijske, vrijednosti sile, periodne vrijednosti, kvantitativne, vremenske, geometrijske, fizikalne i hemijsku kompoziciju. U varijable koje dijelimo po tipu mjerenog signala ubrajamo signale pokreta, sile, električne signale, i one modulirane vremenom. Da bi se ispravno pristupilo mjerenju signala pomoću odgovarajućih mjernih instrumenata potrebno je razmotriti četiri faktora: tip senzora koji su na raspolaganju za konvertovanje varijabli u mjerne signale, karakteristike transmisije, prikupljanje podataka kao i mogućnost sistema da manipuliše ulaznim podacima, i mogućnost pretvaranja mjernog signala iz jednog oblika u drugi (najčešće se vrši uz pomoć samog senzora).

Vremenom su se i sistemi za prikupljanje podataka razvili od elektromehaničkih zapisnika sa nekoliko kanala u all-electronic sisteme sposobne da prate simultano stotine varijabli. Prvi sistemi su se koristili graficima na papiru i magnetnom trakom da bi se trajno sačuvali rezultati, no danas u doba računara, količina i brzina pohrane podataka koje je potrebno sačuvati je dramatično povećana. Pored osnovnih računarskih komponenti DAQ sistema za pohranu podataka potrebni su i dodatni elementi i instrumenti u koje spadaju razni senzori, multiplexeri, AD i DA konverteri, aparati za simultano uzorkovanje i mnogi dodatni podsistemi. U ovom radu posebna pažnja je posvećena upravo komponentama za obradu i pohranu veće količine podataka i radnih informacija kao i rezultata ispitivanja.

6. Software za sisteme prikupljanja podataka

Da bi računarski sistem za prikupljanje podataka (sa mogućom kontrolom funkcija) radio na zadovoljavajućem nivou, sistem mora raditi uz pomoć odgovarajućeg software-a. Da bi se primio uzorak mjerene vrijednosti, potrebno je da se izvrši nekoliko instrukcija: naredba multiplexeru za izbor kanala, naredba AD / DA konverteru da započne i izvrši konverziju i instrukcija za primanje i pohranu rezultata u memoriji sistema.

U većini aplikacija, prisutna je potreba za još mnoštvom instrukcija i operacija, kao što je podešavanje pojačivača signala, ili istovremeno uzorkovanje kroz više kanala. Možemo zaključiti da potrebni software mnogo zavisi i od tipa same primjene.

Napredni programi za obavljanje spomenutih operacija su već dugo vremena dostupni na tržištu i mnogi se odlikuju raznim zajedničkim karakteristikama dok se razlike u njima obično očituju u odnosu na probleme za čije rješavanja su namijenjeni odnosno direktno za primjenu istih. Selekcijom kroz određeni broj menija, korisnik može da definiše parametre za određenu primjenu. Ovi programi se prije svega koriste da se prime i pohrane signali dobijeni sa senzora u određenom vremenskom intervalu, da se prikažu rezultati na displeyu sistema, i da se dobijeni rezulati koriste u razne svrhe uz pomoć kontrolnih funkcija. Pošto se u mnogim slučajevima, ovim programima koriste tehničari, a ne stručnjaci i inženjeri, potrebno je da budu direktni i pristupačni biranoj grupi korisnika. Većina tipova spomenutih software-a daje

Page 11:  · Web viewU varijable prve vrste uključujemo termalne, radijacijske, vrijednosti sile, periodne vrijednosti, kvantitativne, vremenske, geometrijske, fizikalne i hemijsku kompoziciju

i mogućnost naknadnog unosa instrukcija i funkcija uz pomoć nekog naprednog programskog jezika kao što je C.

Program se rijetko dobija sam za sebe, već dolazi u paketima software-a koji kao cjelina mogu da pristupe rješavanju određenog broja problema za koje su namijenjeni.

6.1 NI-DAQmx Software

NI-DAQmx software je jedan od vodećih providera na području sistema za računarsko prikupljanje podataka zbog svoje produktivnosti i performansi, te se koristi u širokom spektru virtualne instrumentacije. Uz paket software NI-DAQmx koji dobijamo za odabrane DAQ uređaje dobijamo:

jedinstven programski interface za analogni unos, analogni izlaz podataka, digitalni I/O, brojače za stotine multifunkcionalnih DAQ hardware uređaja

iste VI-instrukcije se koriste kroz cijeli paket u NI LAbVIEW, LabWindows / CVI, kao i za Visual Basic, Visual Studio .NET, i C / C++

NI mjerni explorer i explorer za automatizaciju, DAQ Assistant, LabVIEW SignalExpress LE, pomoćni software za uštedu vremena i konfiguraciju, razvoj kao i unos / pohranu podataka

Slika 8. NI DAQmx radno okruženje [10]

Page 12:  · Web viewU varijable prve vrste uključujemo termalne, radijacijske, vrijednosti sile, periodne vrijednosti, kvantitativne, vremenske, geometrijske, fizikalne i hemijsku kompoziciju

Primarni ciljevi NI-DAQ software kao i cjelokupnog projekta obuhvataju:

1. stvaranje mogućnosti i prostora za dodavanje novih opcija DAQ API što je prepreka mnogih ranijih verzija i sličnih programa

2. olakšanje pri spajanju novih i dodatnih uređaja

3. uključivanje multithreading mogućnosti modernih CPU, stare verzije software-a nisu prilagođene da iskoriste maksimalne kapacitete modernih jezgri i računara, te je težnja da se maksimalno iskoriste multithreading mogućnosti novih OS

4. povećati funkcionalnost i pouzdanost pokretačkih (driver) programa za NI software

5. pojednostavljenje i povećanje efikasnosti cjelokupnog Data Acquisition procesa

6.2 LabVIEW System Design Software

Razvoj NI kompanije na bazi postojećih platformi za pristup inžinjerskim i naučnim problemima i primjenom DAQ sistema na iste rezultirao je nastanku LabVIEW razvojnog okruženja dizajniranog specifično da ubrza produktivnost stručnjaka. Sa grafičkom programskom sintaksom koja daje jednostavnu mogućnost vizuelnog prikaza, stvaranja i generisanja koda sistema LabVIEW se pokazao kao jedan od najboljih software-a za skraćivanje vremena ispitivanja, stvaranje poslovnih ideja na osnovu sakupljenih podataka, te prevođenju ideja u stvarnost. Dizajniran je da uspostavlja veze sa drugim razvojnim okruženjima, kao i sa open source programima i platformama da bi se osigurala mogućnost upotrebe svih dostupnih alata.

Page 13:  · Web viewU varijable prve vrste uključujemo termalne, radijacijske, vrijednosti sile, periodne vrijednosti, kvantitativne, vremenske, geometrijske, fizikalne i hemijsku kompoziciju

Slika 9. LabVIEW radno okruženje [10]

7. Zaključak

Računarski sistemi napreduju nevjerovatnom brzinom, i današnje mogućnosti su prije nekoliko decenija bile nezamislive. Uz njih se upored razvijaju i sve kompleksnija i sadržajnija razvojna okruženja koja nam pružaju mogućnost pristupa i rješenja raznih problema na osnovu prikupljenih podataka uz pomoć senzora i sistema za upravljanje i manipulaciju signala. Što se tiče samoh hardware-a ovih sistema, kroz kratak prikaz mogućnosti nekoliko tipova RAM memorije jasno nam je da se ove tehnologije i dalje mogu usavršavati i ubrzavati, te otvarati nove mogućnosti procesuiranja informacija.

Uz moderne SSD visokobrzinske diskove, DDR 4 RAM kitove i ostale prateće komponente, kao i uz maksimalno iskorištenje komponenti sa kojima raspolažemo, moguća je analiza velikih količina informacija u rekordnom vremenu, što nam daje bolje mogućnosti razvoja ideja i njihovog pretapanja u konkretna rješenja i projekte.

Page 14:  · Web viewU varijable prve vrste uključujemo termalne, radijacijske, vrijednosti sile, periodne vrijednosti, kvantitativne, vremenske, geometrijske, fizikalne i hemijsku kompoziciju

Literatura

[1] Anthony J. Wheeler, Ahmad R. Ganji: Introduction to Engineering Experimentation, ISBN 978-0-13-174276-5, Third Edition, 2010

[2] Measurement Computing Corporation: Data Acquisition Handbook, A reference for DAQ and Analog & Digital Signal conditioning, Third Edition,USA 2012

[3] R. Micheloni, A. Marelli, K. Eshghi: Inside Solid State Drives (SSDs), Springer Series in Advanced Microelectronics 2013th Edition

[4] http://www.ni.com/dataacquisition/nidaqmx.htm

[5] http://www.tomshardware.com/charts/hard-drives,3.html

[6] http://www.thessdreview.com/

[7] http://ssd.userbenchmark.com/

[8] http://pcchip.hr/hardver

[9] https://pt.transcend-info.com/Support/FAQ-296

[10] http://www.ni.com/tutorial/3698/en/