Auswählen der geeigneten Entwicklungsumgebung für Ihr Messsystem
Überblick
Fünf Fragen für die Auswahl der passenden Entwicklungsumgebung
- Bietet die Umgebung genügend Flexibilität für zukünftige Anforderungen?
- 2. Wie viel Zeit ist für das Erlernen des Umgangs mit der Umgebung erforderlich?
- Integriert die Umgebung den von mir gewählten Treiber und andere Werkzeuge zur Produktivität (Analyse, Visualisierung, Ablage)?
- Wird Unterstützung angeboten?
- Wird die Umgebung bereits seit langem stabil und erfolgreich eingesetzt?
1. Bietet die Umgebung genügend Flexibilität für zukünftige Anforderungen?
DAQ-Softwarewerkzeuge für die Messgerätesteuerung reichen von sofort einsatzbereiten Programmen (keine Programmierung erforderlich) bis hin zu vollständig benutzerdefinierten Entwicklungsumgebungen. Auch wenn es zwar einfach ist, sich auf Grundlage aktueller Anforderungen bezüglich der Systementwicklung für eine Entwicklungsumgebung zu entscheiden, so muss doch berücksichtigt werden, ob die Umgebung erweiterbar ist und die Aufgabenstellungen eines Systems lösen kann, das sich immer weiter entwickelt.
Einsatzbereite Softwarewerkzeuge bieten zumeist festgelegte Funktionen und sind für spezielle Mess- oder Prüfroutinen ausgelegt. Auch sind die Hardwareoptionen häufig eingeschränkt. Diese Art von Softwarewerkzeug ist für ein DAQ-System gut geeignet, wenn es den Anforderungen des aktuellen Entwicklungsprojekts entspricht und keine Modifizierungen oder Erweiterungen der Systemfunktionalität mehr anstehen. Der größte Nachteil besteht darin, dass eine einsatzfertige Entwicklungsumgebung sich nicht immer ohne Weiteres ausbauen lässt, um neue Funktionen in ein bestehendes DAQ-System zu integrieren.
Damit die Entwicklungsumgebung zu den Anforderungen des vorhandenen Systems passt und sich zudem erweitern lässt, sollte eine Entwicklungsumgebung gewählt werden, mit der sich benutzerdefinierte Anwendungen erstellen lassen. Entwicklungsumgebungen sind sehr flexibel, was die Integration von DAQ-Treibern in die Umgebung sowie die Entwicklung einer maßgeschneiderten Benutzeroberfläche und von Programmcode betrifft, um die benötigten Mess- oder Prüfroutinen auszuführen. Der einzige Nachteil ist, dass zunächst Zeit für das Erlernen der Programmiersprache aufgewendet werden muss und die Anwendungen selbst zu entwickeln sind. Obwohl dies sehr zeitaufwändig erscheinen mag, bieten moderne Entwicklungsumgebungen eine Vielzahl von Werkzeugen für die ersten Schritte, darunter Online- und Live-Schulungen, Lernbeispiele für Einsteiger, Assistenten zur Codeerzeugung, Community-Foren zum Austausch von Programmcode und zur Diskussion von Problemen sowie persönliche Hilfe von Anwendungsingenieuren oder allgemeinen Supportteams.
2. Wie viel Zeit ist für das Erlernen des Umgangs mit der Umgebung erforderlich?
Die für das Erlernen einer neuen Software notwendige Zeit unterscheidet sich von Person zu Person und ist von dem gewählten Softwarewerkzeug und/oder der Programmiersprache für Ihre DAQ-Anwendungen abhängig.
Sofort einsetzbare Softwarewerkzeuge lassen sich am einfachsten und schnellsten erlernen, da sich der Anwender nicht mehr mit den Programmierdetails befassen muss. Wenn eine benutzerdefinierte Anwendung für das DAQ-System ausgewählt wird, sollte sichergestellt sein, dass Hilfsmittel verfügbar sind, um mit dem Werkzeug bereits nach kurzer Zeit umgehen zu können. Dazu zählen Benutzerhandbücher, Hilfedateien, Online-Anwendergemeinschaften und Supportforen.
Um sich mit Entwicklungsumgebungen vertraut zu machen, ist oft mehr Zeit nötig. Die meiste Zeit wird aber für das Erlernen der Sprache aufgewendet, die innerhalb der Umgebung für die Programmierung der Anwendungen genutzt wird. Wenn Sie eine Entwicklungsumgebung finden, die eine Ihnen bereits vertraute Sprache verwendet, können Sie den Zeitaufwand, um ein professioneller Programmierer in einer neuen Entwicklungsumgebung zu werden, auf jeden Fall verkürzen. Viele Entwicklungsumgebungen können in mehrere verschiedene Sprachen innerhalb einer einzigen Architektur integriert werden und sie sogar kompilieren.
Wenn Entwicklungsumgebungen in Betracht gezogen werden, für die eine neue Sprache erlernt werden muss, sollten jene berücksichtigt werden, mit denen sich der Anwender auf die zu lösende technische Aufgabenstellung konzentrieren kann und nicht auf die maschinennahen Details einer Programmiersprache achten muss. Textbasierte Sprachen wie ANSI C/C++ stellen oft eine größere Herausforderung dar. Sie beinhalten viele komplexe Regeln zu Grammatik und Syntax, die eingehalten werden müssen, um den Programmcode erfolgreich zu kompilieren und auszuführen. Grafische Programmiersprachen wie die von NI LabVIEW angebotene sind oft einfacher zu erlernen, da die Implementierung intuitiver ist und von der Darstellung her dem Denken eines Ingenieurs entspricht.
Ebenfalls nützlich ist das Material zu den ersten Schritten, das mit der Entwicklungsumgebung bereitgestellt wird. Es unterstützt die zügige Konfiguration und Ausführung eines neuen Softwarewerkzeugs innerhalb einer kürzeren Zeitspanne. Im Folgenden sind einige hilfreiche Ressourcen für jedes beliebige Softwarewerkzeug aufgeführt:
- Evaluierung – Mit einer kostenlosen Evaluierung der Software kann der Anwender Funktionen selbst ausprobieren und feststellen, ob das Werkzeug den Anforderungen entspricht.
- Online-Lehrplan – Online-Tutorien, Videos und Whitepaper sind nützlich beim Erlernen grundlegender Konzepte einer Entwicklungsumgebung.
- Schulungen – Ein Kurs zur Entwicklungsumgebung bringt den Anwender auf den aktuellen Stand und erleichtert die Entwicklung eines DAQ-Systems. Die Kosten und der Umfang der vom Kurs abgedeckten Inhalte hängen vom Format ab. Häufig reicht das Angebot von kostenlosen Seminaren über mehrtägige Schulungen bis hin zu von Schulungsleitern durchgeführten Online-Kursen.
- Beispiele – Eine gute Auswahl von im Lieferumfang enthaltenen Beispielen bietet ausreichend Programmcode für die gängigsten DAQ-Anwendungen. Somit muss der Anwender nicht bei Null beginnen. Er spart Zeit, weil er lediglich die Beispiele abändern muss, um den Anforderungen des zu entwickelnden Systems gerecht zu werden.
3. Integriert die Software den von mir gewählten Treiber und andere Werkzeuge zur Produktivität (Analyse, Visualisierung, Ablage)?
Allzu oft gehen Entwickler davon aus, dass bereits der Gerätetreiber ausreicht, um ihr Messgerät in ein DAQ-System zu integrieren. Was diese Entwickler nicht immer berücksichtigen, ist, wie sich dieser Treiber in die Entwicklungsumgebung integrieren lässt, mit der sie das DAQ-System entwickeln. Treiber und Softwarewerkzeug müssen zueinander kompatibel sein, damit die Integration des DAQ-Systems erfolgreich ist.
DAQ-Systeme erfordern häufig die Integration von System- und Datenverwaltungssoftware, damit etwa eine Nachbearbeitung, Analysen oder Datenablage durchgeführt werden können. Die Entwicklungsumgebung sollte auch eine einfache Möglichkeit bieten, um die Daten nach der Erfassung zu verwalten.
Analysen kommen bei einem Messsystem häufig vor und der Großteil der Anwendungssoftware für die Datenerfassung stellt diese Routinen auch über ein Signalverarbeitungswerkzeug oder eine Programmierschnittstelle (API) bereit. Es sollte darauf geachtet werden, dass die für das System benötigten Analyseroutinen innerhalb der Entwicklungsumgebung bereitgestellt werden. Ansonsten müsste der Umgang mit zwei Umgebungen erlernt werden: eine für die Erfassung und eine für die Analyse. Hinzu käme auch, dass Daten zwischen beiden Umgebungen hin und her übertragen werden müssten.
Die Visualisierung und die Datenablage sind in einem DAQ-System oftmals verknüpft. Die ausgewählte Entwicklungsumgebung sollte eine einfache Möglichkeit bieten, um die erfassten Daten darzustellen – entweder über eine vordefinierte Benutzeroberfläche oder anpassbare Oberflächenelemente –, sodass die erfassten Daten einem Anwender dargestellt werden können. Des Weiteren sollte die Entwicklungsumgebung auch eine Möglichkeit bieten, System- und Datenverwaltungssoftware zu integrieren, so dass große Mengen Daten oder mehrere Tests abgelegt werden können. Immer wieder müssen Ingenieure Daten zur Abänderung zu einem späteren Zeitpunkt ablegen. Die Entwicklungsumgebung sollte verschiedene Werkzeuge bieten, sodass zahlreiche Ablage- und Zugriffsoptionen abgedeckt werden. Dadurch verfügt der Anwender über die zusätzliche Flexibilität, Daten nachbearbeiten und standardisierte, professionelle Berichte für die Zusammenarbeit mit anderen generieren zu können.
4. Gibt es eine Gruppe mit Ressourcen, auf die ich zurückgreifen kann, wenn ich nicht weiterkomme?
Das Umfeld einer Entwicklungsumgebung ist ebenso wichtig wie das Softwarewerkzeug selbst. Ein Umfeld, das aktiv gepflegt wird, bietet viele unterschiedliche Hilfsmittel und auch Feedback, damit ein Anwender ein neues Softwarewerkzeug erlernen kann. Mit etwas Zeit lässt sich feststellen, wie aktiv Anwender in den entsprechenden Foren einer Anwendergemeinschaft sind und welche Informationen ausgetauscht werden (Programmcode, Diskussionen, Tipps und Tricks). Viel Aktivität deutet auf gute Supportmöglichkeiten hin. Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn die Anwendergemeinschaft sich zu Aufgabenstellungen austauscht, die den eigenen ähneln.
Das Ökosystem zu einer Entwicklungsumgebung bringt auch häufig zukünftige Entwicklungen voran. Es sollte überprüft werden, ob das Unternehmen hinter einer Entwicklungsumgebung auf die Bedürfnisse der Anwendergemeinschaft reagiert und ob die Anwenderbasis Vorschläge liefern kann, die sich wohlmöglich in zukünftigen Funktionen der Umgebung niederschlagen.
5. Wird die Umgebung bereits seit langem stabil und erfolgreich eingesetzt?
Abschließend sollte für die Auswahl der Entwicklungsumgebung des DAQ-Systems ein Kriterium berücksichtigt werden, das nicht mit formeller Dokumentation oder mit Funktionsspezifikationen, sondern vielmehr durch Mundpropaganda belegt werden kann. Dazu können Anwenderberichte durchgesehen werden, die über den erfolgreichen Einsatz der Entwicklungsumgebung informieren. Der direkte Kontakt zu Anwendern, die das Softwarewerkzeug in eigenen Projekten genutzt haben, kann ebenfalls aufschlussreich sein. Der Blickwinkel anderer Anwender außerhalb des Unternehmens, in dem die Umgebung entwickelt wird, ist ein echter Indikator ihrer langfristigen Stabilität und erfolgreichen Nutzung. Fällt die Entscheidung für eine Entwicklungsumgebung, die erwiesenermaßen stabil und langlebig ist, trägt das dazu bei, die Wiederverwendbarkeit und Erweiterbarkeit des Systems sicherzustellen. Dies schlägt sich wiederum darin nieder, dass die gewählte Umgebung nicht schon nach kurzer Nutzungsdauer des Systems überholt ist.
Nächste Schritte:
Weitere Informationen zum Datenerfassungsansatz von NI
Download des vollständigen Leitfadens zum Aufbau eines DAQ-Systems