ASAM ODS 101
Der ASAM-ODS-Standard wurde entwickelt, um die einheitliche Interpretation von Daten zu vereinfachen, die aus Test-, Evaluierungs- und Simulationsanwendungen stammen. Die heutige Verbreitung des Standards kann darauf zurückgeführt werden, dass er ein stabiles und zugleich anpassbares und erweiterbares Datenmodell bereitstellt, das in einer Vielzahl von Mess- und Prüfanwendungen mit wechselnden Anforderungen eingesetzt werden kann. National Instruments hat mithilfe seiner modellgesteuerten „Universal Storage Interface“-Technologie (USI) einen Großteil der Komplexität und Details bei der Speicherung und Abfrage von Daten über die standarddefinierten ASAM-ODS-Schnittstellen für den Benutzer vereinfacht. Bei USI handelt es sich um eine Schicht für die Datenkommunikation, die Ein- und Ausgaberoutinen für unterschiedliche Datenquellen vereinheitlicht, darunter häufig genutzte Datei- und Datenbankformate. Basierend auf der USI-Technologie dient der neu gestaltete und mit NI DIAdem 2010 eingeführte ASAM-ODS-Browser als leistungsstarker Client für ASAM-ODS-Datenquellen, mit dem Wissenschaftler und Ingenieure leichter flexible Lösungen erstellen können.
Das ASAM-ODS-Basismodell
Der ASAM-ODS-Standard definiert ein allgemeines Basisdatenmodell für die universelle Interpretation von Daten. Das Modell selbst definiert eine Reihe von Strukturen für das Speichern von Mess- und Prüfdaten sowie das Verhältnis zwischen diesen Strukturen. Diese Gebilde sind gezielt verallgemeinert, damit sie die Grundelemente einer Mess- und Automatisierungsumgebung isolieren und eine standardisierte Datenauswertung aus verschiedenen Anwendungsgebieten innerhalb des Prüfautomatisierungs- und Messbereichs garantieren. Das Basismodell wurde so entworfen, dass es anpassbar ist, denn es wird davon ausgegangen, dass es zur Herleitung eines konkreten Modells für eine Anwendung dient. Eine umfassende Erläuterung des Basismodells würde den Rahmen dieses Whitepapers sprengen, jedoch werden folgende Elemente angesprochen:
- Testumgebung
- Test-Administration
- Testabmessungen
- Testeinheiten
- Testmessungen
- Testsicherheit
- Testbeschreibung
Ein Abschnitt des ASAM-ODS-Basismodells ist in Abbildung 1 dargestellt.
Abbildung 1: Das Basismodell des ASAM-ODS-Standards definiert die Grundelemente (und deren Beziehung zueinander), die zur Beschreibung von Mess- und Prüfsystemen genutzt werden.
Die gängigen Grundelemente, die im Abschnitt des ASAM-ODS-Basismodells in Abbildung 1 dargestellt sind, beschreiben eine Struktur für die universelle Speicherung von Daten, die bei Prüfung und Messung erfasst werden. Diese Elemente könnten verwendet werden, um spezifische Anwendungen aus einer Vielzahl von Bereichen konkret zu beschreiben. Wenn das ASAM-ODS-Basismodell zur Ableitung von anwendungsspezifischen Datenmodellen verwendet wird, wird das abgeleitete Datenmodell als Anwendungsmodell bezeichnet. In Abbildung 2 und Tabelle 1 sehen Sie ein Beispiel für eine Methode, wie mit dem Teil des Sample-Basismodells in Abbildung 1 ein Anwendungsmodell abgeleitet werden kann.
Abbildung 2: Ein mögliches Applikationsmodell ist das in Abbildung 1 dargestellte ASAM-ODS-Basismodell.
Tabelle 1: Jedes Element des Applikationsmodells wird vom Basismodell abgeleitet, sodass ein anwendungsspezifisches Datenmodell entsteht.
Aufgrund der Beziehungen, welche die Verbindungen zwischen Elementen im ASAM-ODS-Datenmodell definieren, können die gemäß dem Standard gespeicherten Daten auf verschiedene Art und Weise verwertet werden, was angesichts der zahlreichen Anwender und Unternehmen, die in den heutigen Datenlebenszyklus involviert sind, häufig auch eine Anforderung darstellt.
Wenn z. B. ein Entwicklungsingenieur Berichte zu einer fehlerhaften Motorkonstruktion untersucht, würde er sich die Messungen von allen Tests ansehen, die für den besagten Motor durchgeführt wurden, und die Daten anschließend wie in Abbildung 3 auswerten.
Abbildung 3: Ein Entwicklungsingenieur möchte sich evtl. die Messungen von allen Tests ansehen, die mit einem von ihm entwickelten Motor durchgeführt wurden.
Falls im Gegensatz dazu ein Werksleiter untersuchen möchte, ob ein einzelner Thermoelementkanal immer fehlerhafte Ergebnisse während Temperaturmessungen ausgegeben hat, die bei Tests von Motoren durchgeführt wurden, sieht er sich beispielsweise die Daten wie in Abbildung 4 an.
Abbildung 4: Eine Werksleiterin wiederum möchte fehlerhafte Daten desselben Thermoelements untersuchen, das ebenfalls für Temperaturmessungen in allen Motoren eingesetzt wird, muss jedoch anders mit den Daten arbeiten.
Einer der großen Vorteile der Datenspeicherung gemäß dem ASAM-ODS-Standard ist die Flexibilität hinsichtlich der Datendarstellung. Dabei ist jedoch zu beachten, dass ohne erweiterbare, skalierbare Client-Software zum Analysieren und Navigieren des ASAM-ODS-Applikationsmodells sämtliche gewünschte Flexibilität verloren ginge und dann der ganze Aufwand der Standardisierung und Migration zum ASAM-ODS-Datenmodell umsonst wäre. National Instruments war an der Definition des ASAM-ODS-Standards beteiligt, und NI DIAdem war einer der ersten verfügbaren ASAM-ODS-Clients. NI DIAdem verfügt über einen ASAM-ODS-Browser sowie eine Abfrageschnittstelle, die Flexibilität, Leistung und eine bedienfreundliche Navigation und Abfrage von ASAM-ODS-Datenquellen sicherstellen.