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使用LabVIEW进行数据存储和报告
概览处理和存储容量的持续增加以及硬件和软件成本的降低导致所采集数据的爆炸式增长。但是,尽管技术可以实现更快,更丰富的数据保留,但是存储,管理和共享数据仍然是真正的挑战。传统软件包倾向于采取以下两种...
 
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概览

处理和存储容量的持续增加以及硬件和软件成本的降低导致所采集数据的爆炸式增长。但是,尽管技术可以实现更快,更丰富的数据保留,但是存储,管理和共享数据仍然是真正的挑战。传统软件包倾向于采取以下两种限制方法之一:1)它们迫使您进入一种无法与其他应用程序或用户交换的特定格式,或者2)保存数据以至于结束时,您就浪费了时间来尝试确定最佳方法来组织数据并将其保存到磁盘,以便您可以共享它们。LabVIEW专为整个工程流程而设计,包括内置功能,可帮助您轻松地将数据保存到磁盘并创建专业报告。通过为文件I / O和报告提供简单而强大的界面,

内容

·  具备读写能力以满足您的需求
·  自定义和旧式文件格式的读写
·  使用DataFinder技术组织和管理数据
·  数据报告分享您的结果
·  专注于数据,而不是文件
·  下一步

具备读写能力以满足您的需求

选择正确的文件格式在测试系统中保存数据可能是一个重大决定。您需要选择一种可以满足当前系统要求的格式,但是随着测试需求的变化,这种格式也可以扩展。在评估存储格式时,您需要考虑许多特征:

·  文件共享和可交换性
·  磁盘占用量
·  简单地包含元信息和属性
·  读写速度
·  熟悉格式

由于每个应用程序都不相同,LabVIEW包含多种文件I / O选项供您选择,包括ASCII,二进制,数据记录,ZIP和XML。

使用LabVIEW进行数据存储和报告
图1.使用LabVIEW,根据需要,从许多界面中选择用于读写文件的界面。

如图1所示,LabVIEW包括可用于从头开始构建文件的基本功能,以及用于通过对话框配置文件I / O参数的Express VI,因此您不必担心诸如打开文件引用,字符串之类的细节。格式和字节序。由于良好的文件I / O惯例可能是构建任何测试或测量系统的棘手部分之一,因此NI LabVIEW附带了许多示例,您可以使用它们来开始每种文件类型。

专为工程数据设计的文件I / O

尽管LabVIEW提供了多种文件I / O选项,但这些传统文件类型很少能满足文件格式所需要的所有条件。例如,ASCII文件是可交换的,但是它们很大并且读写速度很慢。另一方面,二进制文件的读写速度可以跟上高速硬件的速度,但是很难与他人共享。

由于传统文件I / O的缺点,National Instruments开发了技术数据管理流(TDMS)文件格式,以满足工程师和科学家的特定需求和高要求。TDMS文件基于TDM数据模型,用于保存组织良好并记录在案的测试和测量数据。TDM数据模型提供了三个层次结构,如图2所示-文件,组和通道。文件级别可以包含无限数量的组,每个组可以包含无限数量的通道。由于此渠道分组,因此您可以组织数据以使其更易于理解。例如,您可能在一个文件中将一组用于原始数据,将另一组用于分析数据,或者您可能具有对应于传感器类型或位置的多个组。

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图2. TDM数据模型符合测量数据的特定要求。

另外,您可以在三个级别的每个级别插入自己的自定义属性。每个级别接受无限数量的自定义属性,以实现文档齐全且可搜索的数据文件。TDMS文件中的描述性信息是该模型的主要优点,它提供了一种简单的方式来记录数据,就像记录代码一样。随着文档需求的增加,您不必重新设计应用程序,只需扩展数据模型即可满足您的需求。

多个易于使用的编程界面

因为它是为满足所有工程师的需求而开发的,所以TDMS提供了易用性,高速流传输和可交换性。像LabVIEW中的许多操作一样,您可以使用多个接口来编写TDMS文件。您可以使用诸如写入测量文件Express VI的虚拟仪器(VI)快速读取和写入TDMS文件,或者为了获得最佳性能和自定义,使用文件I / O面板中的原始TDMS VI。另外,当将LabVIEW与NI-DAQmx一起使用时,可以从DAQ面板使用Configure Logging VI,也可以直接从NI DAQ Assistant记录日志,如图3所示。

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图3.具有用于编写TDMS文件的多个接口,您可以选择最适合您的需求的接口。

高流媒体速度

尽管TDMS的设计易于使用,但最近几年硬件在速度方面有了重大改进,但优化TDMS以实现高速流传输也很重要,因此确定您的文件I / O不会成为瓶颈。采集速度。借助针对旁路缓冲的后台优化,TDMS是在NI平台上写入数据的最快方法。到目前为止,已经对TDMS进行了测试,其数据流传输速率高达3.6 GB / s。

可与其他程序(例如Microsoft Excel)交换的文件

由于可能需要您在其他应用程序中工作,因此TDMS可以在其他程序之间轻松互换。您可以使用TDM Excel插件在Microsoft Excel中打开TDMS文件,该插件随NI软件一起安装,可从ni.com免费获得。您还可以使用C DLL以其他编程语言读取和写入TDMS文件。NI致力于帮助您使用TDMS文件格式编写井井有条的文档化数据,无论您使用哪种产品。

自定义和旧式文件格式的读写

尽管理想情况下,您可以为正在处理的每个应用程序选择文件格式,但是由于旧文件或使用自定义格式的硬件,您仍然可能只能以自定义格式进行读取和写入。NI意识到许多工程师正面临这一挑战,因此开发了DataPlugin技术,以便您可以在LabVIEW中使用这些自定义格式。如图4所示,DataPlugin充当文件解析器,告诉LabVIEW和其他NI软件如何读取自定义文件格式并将其映射到内存中的TDM层次结构模型。

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图4.使用DataPlugin,您可以将任何文件格式映射到TDM数据模型。

National Instruments为最常见的文件格式提供了200多种免费的可下载的DataPlugin。对于自定义格式,您可以使用文档化的API在LabVIEW和NI DIAdem软件中创建自己的DataPlugin,或者请求NI专家为您创建DataPlugin。使用DataPlugins,您将不再受到自定义格式和应用程序的限制,并且具有如何使用数据的选项。

使用DataFinder技术组织和管理数据

在许多应用程序中,收集的数据量很快就会变得不堪重负。通常,此时,您可能会求助于数据库以开始存储数据,以便更快地进行搜索和趋势分析。National Instruments通过抽象化低级结构化查询语言(SQL)查询,使使用LabVIEW数据库连接工具包轻松与数据库进行交互。但是,将现有数据移动到数据库,维护数据库以及创建用于访问数据的应用程序可能会变得非常昂贵且耗时。

为了应对这一挑战,NI开发了NI DataFinder技术,该技术已包含在LabVIEW DataFinder Toolkit和DIAdem中,用于管理测试文件,而无需花费大量时间来建立和维护大型数据库。使用NI DataFinder,您可以在所有数据文件中执行类似于Internet的搜索,而无需考虑公司内部网中的格式和位置。只需将NI DataFinder指向数据文件的位置,即可在几秒钟内搜索文件,就像在Internet上搜索信息一样。

NI DataFinder会自动创建并维护所有符合NI DataFinder配置中文件类型和位置标准的文件的索引。您可以在查询条件下使用自动存储在NI DataFinder索引中的属性。创建,删除或编辑有效的数据文件后,NI DataFinder会自动注意到文件的层次结构和属性并为它们重新编制索引。当您在NI DataFinder中将尚未保存的属性保存到新创建的文件中时,这些属性会自动添加到索引中。NI DataFinder动态管理自己的数据表,并根据文件事件和每个文件的内容对其进行更新。因此,与许多昂贵的数据库解决方案不同,您可以根据需求的变化来更改和添加信息,而无需重新设计数据管理解决方案。使用NI DataFinder,

数据报告分享您的结果

一旦将数据存储到文件中,进行了分析并搜索了结果和趋势,您就需要能够以易于传达您的发现的方式与他人共享结果。报告侧重于最终结果的可视化和可交换性,而不是存储在文件中的整个数据集。尽管VI前面板是在获取实时数据时对其进行可视化处理并与之交互的一种很好的方式,但它并非旨在报告最终结果。使用LabVIEW,您可以轻松地即时创建报告,或使用模板自动执行报告。您可以选择以常见的文件格式(例如HTML,PowerPoint和PDF)创建输出报告。

简单数据报告创建

对于基本报告,LabVIEW带有用于创建文本和HTML报告的内置VI。您可以使用简单的VI来以编程方式构建报告,也可以使用Report Express VI来配置报告参数并在一个窗口中全部输出,如图5所示。

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图5.您可以使用LabVIEW中的Report Express VI配置专业报告。

与Microsoft Excel和Word进行交互

此外,您可能希望将报告直接发送到Microsoft应用程序,例如Excel和Word。您可以使用ActiveX或Microsoft Office的LabVIEW报告生成工具包以编程方式进行此操作。报告生成工具包抽象了与Excel和Word交互的复杂性,使您可以专注于设计实际的报告元素。使用这些VI,您可以轻松地将标题,表格和图形添加到Microsoft文档中。另外,您可以在Word和Excel中创建模板,可以从LabVIEW中调用这些模板,以实现更加自动化和标准化的报告。

设计灵活和自动化的报告模板

通过创建模板,您可以轻松地自动执行自定义报告,以使用新数据和结果进行更新。使用DIAdem数据管理软件,您可以交互式地创建包括图形,表格和图形的报告模板,并使用DIAdem Report Express VI从LabVIEW中调用这些模板。创建模板后,您所需要做的就是连接数据源并运行该应用程序。每次运行它时,模板都会将数据更新并输出为可以轻松共享的常见格式,例如PowerPoint和PDF文件(如图6所示)。另外,由于DIAdem报告引擎是为大型数据集设计的,因此您不受限于可包含在报告中的数据量。

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图6.您可以将DIAdem报告输出为通用报告格式,以便与他人共享。

使用LabVIEW中的报告功能,您可以使用多种选项来创建外观引人注目的报告以共享结果。另外,考虑到最终用户,您可以将这些报告打印为鼓励结果交换的通用格式。

专注于数据,而不是文件

LabVIEW的存储,管理和报告工具旨在抽象化文件I / O和报告的细节以及挑战,以便您专注于数据的获取。借助用于工程数据的TDMS文件格式,用于旧文件的DataPlugins,用于搜索的NI DataFinder以及强大的报告工具,您不必根据存储和报告的限制来限制采集。随着硬件变得越来越快,存储变得越来越便宜,LabVIEW继续提供工具来帮助您最大程度地利用收集的所有数据。 
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