使用CompactRIO显示数据并实现可视化：超级多功能控制器
许多控制和测量系统需要操作员界面来实现可视化并与系统交互。 根据行业的不同，这种可视化工具可称为用户界面(UI)或人机界面(HMI)。 设计UI或HMI时，可选择多种硬件和软件架构来可视化系统数据。这些架构可以是本地显示器（例如，组件显示器或监视器），也可以是可通过Web访问的远程客户端（只要有网络连接就可以访问数据）。
通过CompactRIO平台，用户可通过本地、远程或移动显示选项可视化数据并与系统交互。 无论是使用通过RS232控制的简单组件显示器、通过DisplayPort直接连接至控制器的高分辨率监视器，还是基于远程或移动Web服务的瘦客户端，都可以设计高质量、交互式、功能丰富的用户界面，并将其直接连接至CompactRIO，从而简化数据可视化和操作员界面，而无需额外的HMI控制器。
图1. 借助CompactRIO平台，用户可通过本地、远程或移动显示选项可视化数据。
CompactRIO平台的显示选项可分为两大类：本地和远程。 本地显示选项包括组件级显示器和监视器。 组件级显示器可用于更大的系统，可直接集成到最终的机械设计中。 这些显示器类型通常为板卡级，通过串行或USB连接，旨在提供更多基本功能，如软面板按钮或基本系统数据。 通常情况下，组件显示器无法提供显卡功能，如Windows或Linux操作系统中的流媒体视频或1 kHz刷新率。
图2. 组件级显示器旨在提供软面板按钮或基本系统数据等基本功能，通常集成在最终机械设计中。
与组件级显示器相比，监视器可提供更为丰富的UI体验。 通常这些显示器类型仅与Windows等通用操作系统配合使用。 但是，CompactRIO平台提供具有集成显卡的实时操作系统功能，通过集成DisplayPort可将显示器直接连接至控制器，从而充分利用操作系统的确定性和GPU提供的丰富显示功能。
图3. CompactRIO平台的嵌入式UI功能可将HMI直接集成到控制器中，从而无需使用独立式HMI。
对于远程可视化和操作员界面，有许多选项依赖于TCP/IP、UDP、OPC或Web服务等网络通信标准。这些解决方案包括触摸面板计算机(TPC)和瘦客户端，允许用户在需要安全的远程可视化功能时将HMI与控制器分离。 TPC和台式机具有驱动HMI应用程序的专用处理器，可提供更高的运算处理能力。 这种类型的HMI可驱动更复杂、图形更密集的应用。
图4. TPC和台式机具有驱动HMI应用程序的专用处理器，可提供更高的运算处理能力。
另一个远程显示选项是瘦客户端。 与专用TPC或客户端安装的应用程序不同，瘦客户端在客户端上执行零安装UI，并在数据检索、分析和逻辑执行方面十分依赖服务器。 这种类型的UI可以让用户更灵活地访问数据。 典型的瘦客户端有两种类型：基于Web浏览器和移动设备。 这些显示器类型适用于分布式系统，或在需要从多个物理位置访问数据时使用。
图5. 瘦客户端适用于分布式系统，或在需要从多个物理位置访问数据时使用。
查看数据并与已部署的系统进行交互是工业物联网(IIoT)应用程序中的一项常见要求。 使用LabVIEW可快速开发出用于数据可视化和操作员输入的出色GUI。 LabVIEW包含一整套拖放输入控件和显示控件，例如，图形和图表、仪表、按钮、旋钮、开关等，用户可以为应用程序轻松创建用户界面，并高效展示可视化结果，而无需使用第三方组件或从头开始创建视图。
图6. 使用LabVIEW可快速开发出用于数据可视化和操作员输入的出色且功能丰富的GUI。
后续步骤
注册商标Linux®的使用获得了Linus Torvalds专属授权商LMI的再授权，Linus Torvalds拥有Linux®注册商标在全球范围内的所有权。