Archivé : Questions fréquentes sur l’acquisition de données NI par Wi-Fi

Mis à jour 2 janv. 2024

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Paramètres généraux

En quoi consiste l’acquisition de données sans fil ?

L’acquisition de données sans fil est une extension de l’acquisition de données sur PC aux applications de mesure, lorsque les câbles sont peu pratiques. NI CompactDAQ associe la technologie et le support sans fil IEEE 802.11 à la flexibilité du logiciel NI LabVIEW pour la surveillance et le contrôle à distance des signaux électriques, physiques, mécaniques et acoustiques.

Le châssis NI cDAQ-9191 (EOL 30/12/2021) contient un seul module de la Série C et fournit une connectivité IEEE 802.11b/g et Ethernet à un PC hôte, tandis que le NI cDAQ-9181 fournit uniquement une connectivité Ethernet.

Figure 1. Un système de mesure NI CompactDAQ Wi-Fi associe un châssis à un emplacement et un module NI de la Série C pour fournir des mesures de capteurs sans fil.

Quelle est la différence entre le châssis NI CompactDAQ Wi-Fi et un nœud de capteur sans fil ?

Contrairement à la plupart des capteurs sans fil ou des réseaux de capteurs sans fil, les périphériques d’acquisition de données sans fil sont conçus pour transférer des données en continu vers un PC hôte ou un ordinateur portable. Un nœud de capteur sans fil est généralement un appareil autonome de faible puissance, alimenté par batterie, destiné à un déploiement à long terme dans des applications où les mesures ne sont nécessaires que toutes les quelques minutes, heures ou jours. En revanche, le matériel d’acquisition de données Wi-Fi se comporte de la même manière qu’un périphérique d’acquisition de données USB : un PC hôte collecte des données en continu (en temps réel) au fur et à mesure que l’appareil les acquiert. Le matériel d’acquisition de données peut fonctionner sur batterie, mais la priorité est donnée à la mesure plutôt qu’à l’autonomie de la batterie. De plus, les châssis NI CompactDAQ Wi-Fi utilisent la norme de réseau sans fil quasi universelle, IEEE 802.11. Enfin, puisque le châssis NI CompactDAQ utilise le même logiciel driver NI-DAQmx que d’autres périphériques d’acquisition de données NI, vous pouvez développer vos applications à l’aide de NI LabVIEW, LabWindows™/CVI, ANSI C/C++, Microsoft C#, Visual Basic ou Visual Basic .NET.

Quelles sont les fonctionnalités du périphérique NI cDAQ-9191 ?

Chaque périphérique NI CompactDAQ Wi-Fi et Ethernet peut contenir un module de mesure NI de la Série C. Les mesures, fonctionnalités et spécifications sont définies par le type de module de la Série C dans le châssis NI cDAQ-9181 ou NI cDAQ-9191. Une radio standard 802.11b/g ou une connexion Ethernet IEEE 802.3 10/100 Mbps fournit une connectivité à un PC hôte. De plus, les LED situées en haut du châssis fournissent aux utilisateurs des informations sur l’intensité du signal sans fil.

Figure 2. Le châssis NI cDAQ-9191 fournit un feedback clé à l’utilisateur via des voyants LED situés sur le châssis

1. Antenne et connecteur d’antenne	5. LED POWER, STATUS et ACTIVE
2. Connecteur d’alimentation 9-30 VCC	6. LED d’intensité du signal sans fil
3. Connecteur Ethernet	7. Vis de mise à la masse du châssis
4. Bouton Reset	8. Emplacement de module

Quels modules NI de la Série C fonctionnent avec NI cDAQ-9181 et NI cDAQ-9191 ?

Les modules NI cDAQ-9181 et NI cDAQ-9191 prennent en charge plus de 50 modules NI de la Série C dotés de connexions directes aux capteurs et d’un conditionnement de signal intégré pour un large éventail de mesures, dont la température, les contraintes, les E/S numériques haute tension, l’accélération, le courant et la tension.
Voir tous les modules de la Série C »

Quel est le type d’alimentation requis pour ces châssis ?

Les châssis NI CompactDAQ Wi-Fi et Ethernet sont alimentés en CC et sont compatibles avec des alimentations de 9 à 30 VCC. Vous pouvez utiliser l’alimentation 12 VCC incluse dans chaque kit d’expédition pour alimenter l’appareil ou câbler n’importe quelle alimentation de 9 à 30 VCC à un appareil à l’aide du kit de connecteur de borne à vis d’alimentation. La puissance d’entrée maximale requise pour ces châssis est de 4,5 W, bien que les exigences de puissance continue typiques soient inférieures. Par exemple, pour une alimentation de 12 VCC, la consommation de courant continue d’un appareil NI cDAQ-9191 est généralement comprise entre 250 et 350 mA, selon le module que vous utilisez avec le support.

De nombreuses combinaisons de batteries sont également possibles avec différentes capacités et niveaux de tension. Par exemple, une pile de huit batteries rechargeables NiMH 1,5 V AA 2400 mAh assure généralement entre 6,5 et 9,5 heures de fonctionnement continu pour l’exemple ci-dessus. L’autonomie des batteries universelles pour ordinateurs portables au lithium-ion peut être plus longue. Lorsque vous utilisez une batterie prête à l’emploi, il est possible d’utiliser le kit de connecteur de borne à vis de l’alimentation pour connecter les fils de la batterie au NI cDAQ-9181 ou NI cDAQ-9191.

Apprenez à sélectionner la bonne taille de batterie pour votre application »

Comment puis-je me connecter à un périphérique NI CompactDAQ Wi-Fi ?

Lors de la configuration de votre châssis NI CompactDAQ Wi-Fi, vous pouvez choisir de vous connecter à un réseau d’entreprise existant via un point d’accès sans fil ou de configurer votre propre réseau avec un routeur sans fil. Pour l’infrastructure informatique existante, les châssis NI CompactDAQ Wi-Fi prennent en charge WPA Enterprise et WPA2 Enterprise (IEEE 802.11i). Si vous configurez votre propre réseau, vous pouvez utiliser le protocole de sécurité WEP, WPA Personal (WPA-PSK) ou WPA2 Personal (WPA2-PSK). Les châssis NI CompactDAQ Wi-Fi prennent également en charge les réseaux ad hoc ou pair à pair, qui ne nécessitent aucun routeur ou point d’accès. Cependant, la prise en charge ad hoc n’est pas uniforme entre les cartes d’interface réseau sans fil et n’est pas sécurisée. La communication via un point d’accès sans fil ou un routeur sans fil est le mode de fonctionnement privilégié.

Que contient le kit NI cDAQ-9191 ?

Chaque kit d’expédition inclut :

Châssis NI cDAQ-9191 ou NI cDAQ-9181
Alimentation 12 VCC (cordon d’alimentation spécifique au pays non inclus)
Antenne omnidirectionnelle, 2,4 GHz, 2 dBi (NI cDAQ-9191 uniquement)
CD du logiciel NI-DAQmx 9.4 (ou version ultérieure)
Logiciel d’enregistrement de données LabVIEW SignalExpress LE
Guide de démarrage du châssis NI cDAQ-9191 ou NI cDAQ-9181

Performances

À quelle vitesse puis-je acquérir des données ?

La vitesse à laquelle vous pouvez acquérir des données est limitée par deux facteurs : le type de module de la Série C que vous utilisez dans votre châssis NI cDAQ-9181 ou NI cDAQ-9191 et votre environnement RF. Actuellement, le module de la Série C le plus rapide pris en charge est le NI 9223, qui peut acquérir jusqu’à 1 Méch./s simultanément sur chacune de ses quatre voies, ce qui équivaut à 64 Mbps de données. Étant donné que l’IEEE 802.11g peut transmettre des données à 54 Mbps et environ 20 Mbps en pratique, le NI 9223 dépassera rapidement le buffer embarqué du NI cDAQ-9191 s’il transmet via Wi-Fi. Un NI cDAQ-9181 ou NI cDAQ-9191 peut toujours transmettre des données à pleine vitesse sur le port Ethernet de 100 Mbps. Cependant, pour utiliser le module NI 9223 via Wi-Fi, vous devez ralentir votre acquisition ou utiliser une seule voie.

La qualité de votre environnement RF peut également avoir un impact sur votre débit de données maximal. Les sources possibles d’interférences de signaux incluent d’autres points d’accès Wi-Fi, les ordinateurs portables, les téléphones sans fil et les micro-ondes. IEEE 802.11 définit jusqu’à 14 voies différentes (selon votre région) pour éviter les interférences réseau. Le choix d’une voie 802.11 ouverte peut améliorer considérablement les performances.

Comment choisir le bus approprié pour votre système de mesure »

Combien de périphériques NI CompactDAQ Wi-Fi puis-je utiliser à la fois ?

Le nombre de périphériques que vous pouvez utiliser dans un système NI CompactDAQ Wi-Fi est finalement limité par la spécification de la norme IEEE 802.11g et la bande passante disponible dans votre réseau/environnement sans fil. Tenez compte des quatre facteurs suivants pour déterminer le nombre d’appareils que vous pouvez utiliser dans votre système : vitesse d’acquisition, type de mesure, nombre de voies et environnement RF.

Plus vous acquérez de données rapidement, plus votre appareil doit transférer de paquets TCP/IP vers un point d’accès sans fil ou un PC hôte. Il en va de même pour une mesure à plus haute résolution ou plus de voies de mesure : certains modules de la Série C offrent une résolution de 16 bits, tandis que d’autres offrent jusqu’à 24 bits. Enfin, la bande passante théorique de 802.11g est de 54 Mbps, bien qu’il existe certaines limitations pratiques qui maintiennent cette spécification plus proche de 24 Mbps. Par exemple, le flux continu de données provenant de quatre appareils de mesure NI 9234 24 bits sur les quatre voies au débit maximal de 51,2 kéch./s nécessite environ 19,5 Mbps. Une voie IEEE 802.11 claire peut s’adapter à ce trafic dans un environnement RF propre. En réduisant la fréquence d’échantillonnage ou en ajoutant un autre point d’accès sur une autre voie 802.11, vous pouvez ajouter d’autres périphériques.

Quelle est la portée d’un périphérique NI CompactDAQ Wi-Fi ?

La portée et les performances des périphériques d’acquisition de données sans fil sont dérivées des spécifications de la norme IEEE 802.11. En général, vous pouvez vous attendre à une portée de 30 m dans un environnement de type bureau, où des obstacles tels que des murs et des équipements peuvent dégrader les transmissions RF. En visibilité directe ou dans un environnement extérieur, une transmission de 100 m est possible.

Remarque : sur des distances plus longues, votre vitesse d’acquisition durable maximale peut diminuer. Ces portées sont des lignes directrices et peuvent varier considérablement en fonction de votre routeur sans fil, de votre antenne et des obstacles physiques. Pour étendre la portée de votre réseau sans fil, vous pouvez utiliser des points d’accès supplémentaires, des routeurs dotés d’antennes à gain élevé ou des répéteurs sans fil. Certains fournisseurs certifient leurs routeurs et points d’accès pour une utilisation avec des antennes à gain élevé ou directionnelles. Les émetteurs sans fil et les antennes doivent être certifiés ensemble pour se conformer aux règles FCC, partie 15. De nombreux routeurs sans fil prêts à l’emploi peuvent également servir de répéteurs pour doubler efficacement la portée de votre réseau Wi-Fi.

Qu’est-ce que l’isolation ?

L’isolation électrique et physique sépare les signaux des capteurs, qui peuvent être exposés à des transitoires haute tension et au bruit, du fond de panier basse tension du système de mesure. Cela protège contre les tensions transitoires, améliore l’immunité au bruit, supprime la boucle de masse et augmente la réjection de la tension de mode commun.

Pour plus d’informations sur l’isolation, reportez-vous à Technologies d’isolation pour des mesures industrielles fiables.

Sécurité

Quelles fonctionnalités de sécurité sont disponibles avec NI CompactDAQ Wi-Fi ?

Les périphériques NI Wi-Fi sont conformes à la norme de sécurité réseau sans fil IEEE 802.11i (communément appelée WPA2 Enterprise), y compris l’authentification réseau et le cryptage de données. L’authentification garantit que seuls les périphériques autorisés ont accès au réseau, et le cryptage empêche l’interception des paquets de données. Grâce aux protocoles de sécurité standard et aux périphériques NI CompactDAQ Wi-Fi, il est possible d’ajouter des mesures sans fil aux réseaux informatiques existants en toute sécurité.

Qu’est-ce que le cryptage AES 128 bits ?

La norme AES (Advanced Encryption Standard) a été choisie par le groupe de travail IEEE 802.11i comme l’algorithme de cryptage privilégié pour sécuriser les transmissions de données sur les réseaux Wi-Fi. AES utilise un chiffrement de 128 bits beaucoup plus difficile à déchiffrer que l’algorithme RC4 utilisé par les anciennes normes de cryptage TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) et WEP (Wired Equivalent Privacy). (La publication FIPS 197 décrit ces spécifications en détail.) Il est fort probable que toutes les applications d’acquisition de données par réseau sans fil pour le gouvernement américain ou ses forces armées exigent la norme AES pour la transmission de données.

Qu’est-ce que l’authentification ?

L’authentification d’un réseau porte principalement sur le contrôle de l’accès client. Avant qu’un client (tel qu’un appareil NI CompactDAQ Wi-Fi) ne puisse communiquer avec un point d’accès sans fil, il doit satisfaire les conditions d’authentification du réseau. Il existe deux formes d’authentification de base : par serveur et clé pré-partagée. La plupart des réseaux d’entreprise ont au moins un serveur d’authentification qui exécute en général le service d’authentification à distance RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Service). Les réseaux IEEE 802.11i (WPA2) se conforment à la norme d’authentification basée sur les ports IEEE 802.1X et utilisent le protocole d’authentification extensible (EAP) pour contrôler l’accès. Les appareils NI CompactDAQ Wi-Fi prennent en charge plusieurs méthodes EAP, notamment LEAP, PEAP, EAP-TLS et EAP-TTLS. Vous pouvez également utiliser une clé pré-partagée si vous ne disposez pas d’un serveur d’authentification sur votre réseau.

Logiciels

Comment programmer les systèmes NI CompactDAQ Wi-Fi ?

Tous les périphériques NI CompactDAQ Wi-Fi et Ethernet utilisent le même logiciel driver NI-DAQmx que les autres périphériques NI PCI, PXI et USB DAQ. Le logiciel de services de mesure NI-DAQmx contrôle tous les aspects de votre système d’acquisition de données, de la configuration à la programmation. Grâce au logiciel NI-DAQmx, vous pouvez configurer et acquérir rapidement des mesures à l’aide de l’Assistant DAQ et générer automatiquement du code pour démarrer rapidement votre application.

Initiation au matériel CompactDAQ et à LabVIEW »

Quels logiciels sont inclus avec les périphériques NI CompactDAQ Wi-Fi ?

En plus du logiciel driver NI-DAQmx, tous les périphériques NI CompactDAQ Wi-Fi et Ethernet incluent la configuration de Measurement & Automation Explorer (MAX). Vous pouvez utiliser MAX pour configurer et tester rapidement vos périphériques Wi-Fi et Ethernet sans développer de code.