了解新款面向快速PCI的X系列DAQ設備

USB

圖4。帶有直接BNC連接的USB總線供電M系列

通用串行總線（USB）最初是為了實現(xiàn)外周設備（如鍵盤與鼠標）與PC的連接而設計。然而，在包括測量與自動化的許多其他應用中，它已被證明非常有用。USB提供了數(shù)據(jù)采集設備與PC之間的一種成本低廉的、易于使用的連接方式。高速USB 2.0具有最高的理論帶寬60 MB/s，該帶寬為連接在單個USB控制器上的所有設備所共享。USB設備本質(zhì)上是有時延的且非確定性的。這意味著單點數(shù)據(jù)傳輸不會嚴格如所預期的發(fā)生，因而，USB并不適合高性能控制應用。

在另一方面，該USB總線擁有幾項使其相比一些傳統(tǒng)的內(nèi)部PC總線更易于使用的特性。USB設備是可熱插拔的，因此，它們免除了關閉PC以添加或刪除設備這一繁瑣步驟。該總線還具有自動的設備檢測，這意味著用戶在插入其設備后不必手動對其進行配置。一旦完成了軟件驅(qū)動程序的安裝，操作系統(tǒng)自身會檢測和安裝該設備。

察看面向USB 2.0的NI CompactDAQ傳感器系統(tǒng)

PXI平臺

圖5。PXI平臺由底板、控制器和I/O模塊組成。

面向儀器系統(tǒng)的PCI擴展（PXI）是為了連接臺式機PC系統(tǒng)與高端VXI和GPIB系統(tǒng)之間的間隙而開發(fā)的。PXI系統(tǒng)聯(lián)盟擁有超過200家成員，維護該開放標準，并在2006年，通過了PXI Express規(guī)范，以便在PXI平臺上實現(xiàn)PCI Express數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。

基于CompactPCI，PXI吸納了儀器系統(tǒng)拓展和更嚴格的系統(tǒng)層次規(guī)范，以確保面向測量與自動化的開放性和更高的性能。PXI的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢包含通過堅固的封裝可以承受在工業(yè)應用中常有的惡劣環(huán)境。PXI系統(tǒng)還提供了模塊化架構(gòu)，這意味著您可以將多臺設備裝配在同一個機箱，作為單個獨立的儀器使用，而且您能夠擴展您的系統(tǒng)，使其功能遠超出具有PCI總線的PC機。PXI所提供的另一個最重要的技術(shù)優(yōu)勢在于其集成的定時與觸發(fā)功能。無需任何外部連接，可以利用集成在PXI底板的背板上的內(nèi)部總線，實現(xiàn)多臺設備的同步。

以太網(wǎng)

圖6。 面向C系列模塊的NI以太網(wǎng)DAQ

以太網(wǎng)幾乎是世界上每個公司網(wǎng)絡的主干網(wǎng)，故而廣泛可用。作為一種用于數(shù)據(jù)采集的總線，以太網(wǎng)非常適合在距離超過USB線纜的5米長度范圍情況下，進行便攜式測量或分布式測量。單個以太網(wǎng)線纜在需要采用集線器、交換機或中繼器之前，可以拓展至100米。這樣的距離，結(jié)合在實驗室、辦公室和制造設施內(nèi)大量安裝的網(wǎng)絡基礎，使得以太網(wǎng)成為遠距離分布式測量的理想選擇。雖然可用的網(wǎng)絡帶寬取決于聯(lián)網(wǎng)設備的數(shù)量，100BASE-T（100 MB/s）以太網(wǎng)可以容納以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集設備。此外，千兆位以太網(wǎng)（1000BASE-T）可以容納更多來自100BASE-T網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)，以支持更大型的系統(tǒng)。

無線技術(shù)

圖7。面向C系列模塊的NI Wi-Fi DAQ

無線技術(shù)將基于PC的數(shù)據(jù)采集的靈活性和便攜性，拓展至以往難以布線的測量應用，如風力發(fā)電站或民用設施。無線技術(shù)通過免除了布線和安裝顯著地降低了成本。盡管如此，無線技術(shù)比其他任何數(shù)據(jù)采集總線的時延都要高，因此，不推薦要求高速控制或確定性的應用。現(xiàn)有許多不同的無線技術(shù)可供使用，其中，最為普及的是IEEE 802.11（Wi-Fi）。

Wi-Fi屬于最方便設置的無線技術(shù)。連接至Wi-Fi“熱點”與插入USB線纜非常相似。經(jīng)過在IT部門的10年使用，Wi-Fi也變得很安全。IEEE 802.11i（WPA2）是現(xiàn)今商業(yè)上可用的最嚴格的無線安全標準，具有128-位AES加密和IEEE 802.1X身份認證。對于動態(tài)波形信號的數(shù)據(jù)流傳輸，Wi-Fi比其他無線技術(shù)提供更高的帶寬，這使其成為機器狀況監(jiān)測和其他高速應用的理想選擇。