已存档：NI无线数据采集(Wi-Fi DAQ)常见问题解答

已更新 2024年1月2日

NI does not actively maintain this document.

This content provides support for older products and technology, so you may notice outdated links or obsolete information about operating systems or other relevant products.

内容

概述
性能
安全性
软件

概述

什么是无线数据采集？

无线数据采集是PC数据采集的扩展，适用于不方便或无法连接线缆的测量应用。NI CompactDAQ将IEEE 802.11无线技术和NI LabVIEW软件的灵活性相结合，适用于远程监测以及电气、物理、机械和声音信号控制。

NI cDAQ-9191（EOL：2021年12月30日）机箱包含一个C系列模块，可通过IEEE 802.11b/g和以太网与主机PC进行连接；而NI cDAQ-9181仅可通过以太网连接。

图1.NI Wi-Fi CompactDAQ测量系统将单插槽机箱和NI C系列模块相结合，可提供无线传感器测量功能。

NI Wi-Fi CompactDAQ机箱和无线传感器节点有何区别？

与大多数无线传感器或无线传感器网络不同，无线数据采集设备需要持续将数据传输回主机PC或笔记本电脑。无线传感器节点通常是一种低功耗的自主电池供电设备，可用于长时间部署在每几分钟、几小时甚至几天就需要测量一次的应用中。另一方面，Wi-Fi数据采集设备的运行方式与USB数据采集设备非常相似，主机PC会持续（实时地）收集设备采集到的数据。数据采集设备可以使用电池供电，但是它会以测量质量为优先，而非电池寿命。另外，NI Wi-Fi CompactDAQ机箱使用的是广泛普及的无线网络标准IEEE 802.11。最后，因为NI CompactDAQ机箱与其他NI数据采集设备一样采用NI-DAQmx驱动程序软件，您可以使用NI LabVIEW、LabWindows™/CVI、ANSI C/C++、Microsoft C#、Visual Basic或Visual Basic .NET来开发应用程序。

NI cDAQ-9191设备有哪些特性？

每台NI Wi-Fi和以太网CompactDAQ设备都可以容纳一个NI C系列测量模块。测量方式、功能和产品规范根据NI cDAQ-9181或NI cDAQ-9191机箱中C系列模块的类型而定。通过标准802.11b/g无线电或IEEE 802.3 10/100 Mbps以太网与主机PC连接。另外，用户可以通过机箱上方的LED判断无线信号的强弱程度。

图2.NI cDAQ-9191机箱通过机箱上的LED指示灯向用户反馈关键信息

1.天线和天线连接器	5.电源、状态和活动LED指示灯
2. 9-30 VDC电源连接器	6.无线信号强度LED指示灯
3.以太网连接器	7.机箱接地螺丝
4.重置按钮	8.模块插槽

哪些NI C系列模块可与NI cDAQ-9181和NI cDAQ-9191配合工作?

NI cDAQ-9181和NI cDAQ-9191支持超过50种NI C系列模块，通过直接连接传感器和内置信号调理进行多种测量，包括温度、应变、高压数字I/O、加速度、电流和电压测量。
查看所有C系列模块»

这些机箱需要哪种类型的电源？

NI Wi-Fi和以太网CompactDAQ机箱均采用直流供电，与9-30 VDC电源兼容。发货套件中自带的12 VDC电源可为设备供电，也可以使用电源螺栓端子连接器套件将9-30 VDC的电源与设备相连。这些机箱所需的最大输入功率是4.5 W，然而典型的连续电源要求更低。举例来说，使用12 VDC的电源，NI cDAQ-9191设备的连续电流消耗一般在250 - 350 mA之间，具体取决于机箱使用的模块。

也可以使用许多电容和电压水平各不相同的电池组合。例如，一组8节1.5 V AA 2400 mAh NiMH可充电电池通常可以供上述例子连续进行6.5到9.5小时连续工作。笔记本电脑通用的锂电池可以供其运行更长时间。当您使用现成可用的电池时，可以使用电源螺栓端子连接器套件将电池引线连接到NI cDAQ-9181或NI cDAQ-9191。

了解如何为应用选择合适大小的电池»

如何连接NI Wi-Fi CompactDAQ设备？

设置NI Wi-Fi CompactDAQ机箱时，您可以选择通过无线接入点连接现有企业网络，也可以使用无线路由器设置自己的网络。对于现有的IT基础设施，NI Wi-Fi CompactDAQ机箱支持WPA Enterprise和WPA2 Enterprise (IEEE 802.11i)。如果您设置自己的网络，则可以使用WEP、WPA Personal (WPA-PSK)或WPA2 Personal (WPA2-PSK)安全模式。NI Wi-Fi CompactDAQ机箱还支持Ad Hoc或点对点网络，这两者不需要路由器或接入点。但是，不同无线网络接口卡对Ad Hoc的支持并不一致，而且也不安全。通过无线接入点或无线路由器进行通信是理想工作模式。

NI cDAQ-9191发货套件中包含什么？

每组发货套件包含以下内容：

NI cDAQ-9191或NI cDAQ-9181机箱
12 VDC电源（不包含国家/地区专用的电源线）
全向天线，2.4 GHz，2 dBi（仅限NI cDAQ-9191）
NI-DAQmx 9.4（或更高版本）软件CD
LabVIEW SignalExpress LE数据记录软件
NI cDAQ-9191或NI cDAQ-9181机箱快速入门手册

性能

我能以多快的速度采集数据？

数据采集的速率受两个因素限制：在NI cDAQ-9181或NI cDAQ-9191机箱中使用的C系列模块类型，以及您的射频环境。目前，支持的最快的C系列模块是NI 9223，它可以最高1 MS/s的速度对四个通道进行同步采集，相当于64 Mb/s的数据采集速度。因为IEEE 802.11g的理论数据传输速度是54 Mb/s，而实际传输速度大约为20 Mb/s，如果通过Wi-Fi传输，NI 9223会使NI cDAQ-9191的板载缓冲区很快溢出。NI cDAQ-9181或NI cDAQ-9191仍然可以在100 Mb/s以太网端口上以全速传输数据，但要通过Wi-Fi使用NI 9223模块，您应该降低采集速度或仅使用一个通道。

射频环境的质量也可能会影响您的最大数据采集速率。可能的信号干扰来源包括其他Wi-Fi接入点、笔记本电脑、无线电话和微波炉。IEEE 802.11可定义多达14种不同的通道（取决于您所在的地区）来避免网络干扰。选择一个开放的802.11通道可以大幅提高性能。

如何为测量系统选择正确的总线»

我可以同时使用多少个NI Wi-Fi CompactDAQ设备？

您可以在NI Wi-Fi CompactDAQ系统中使用的设备数量，最终受IEEE标准802.11g规范和您无线网络/环境可用带宽的限制。在确定您可以在系统中布置多少台设备时，您需要考虑四个因素：采样速率、测量类型、通道数量和射频环境。

采集数据的速度越快，就有越多的TCP/IP包需要从设备传输回到无线接入点或是主机PC上。对于更高分辨率测量或是更多测量通道也是如此：有些C系列模块提供16位分辨率，而还有一些提供了高达24位分辨率。最后，802.11g的理论带宽是54 Mbps，但是由于某些实际限制，该带宽仅有24 Mbps左右。例如，4台NI 9234 24位测量设备在四条通道上以51.2 kS/s的全速率传输数据需要大约19.5 Mbps的带宽。如果一个射频环境中的一条IEEE 802.11通道没有其他占用，那么就足以容纳此流量。您可以通过降低采样率或者在另一802.11通道上添加另一接入点来添加更多设备。

NI Wi-Fi CompactDAQ设备的覆盖范围如何？

无线数据采集设备的覆盖范围和性能源自IEEE标准802.11规范。一般而言，在办公室环境中，墙壁和设备等障碍物会使得射频传输质量下降，可以覆盖大约30 m的范围。如果处于直线或户外环境中，可能达到100 m的传输距离。

注意，传输距离较远时，您的最大持续采集率可能会下降。这些覆盖范围只能作为参考，根据无线路由器、天线和物理障碍物的不同，覆盖范围也会发生很大的变化。要扩大无线网络的覆盖范围，可以使用额外接入点、带有高增益天线的路由器或无线中继器。有些供应商对其路由器和接入点进行了认证，确证可与高增益天线或定向天线一起工作。无线发射器和天线必须一起认证，以便满足FCC规则第15部分的要求。许多商业现成的无线路由器还可以用作中继器，从而有效地将Wi-Fi网络的覆盖范围扩大一倍。

什么是隔离？

传感器信号可能受到来自测量系统低电压背板的高压瞬态和噪声的影响，而电气隔离和机械隔离可以隔绝这些干扰。这样可以避免信号受到瞬态电压影响、提高噪声抗扰度、消除接地回路，并且增强共模电压抑制能力。

有关隔离的详细信息，请参阅隔离技术助力实现可靠的工业测量。

安全性

NI Wi-Fi CompactDAQ设备提供哪些安全功能？

NI Wi-Fi设备使用无线网络安全标准，即包含网络认证和数据加密的IEEE 802.11i（通常又称为WPA2 Enterprise）。认证可确保只有经过授权的设备才能接入网络，而加密可避免数据包遭到拦截。NI Wi-Fi CompactDAQ设备使用标准安全协议，可在现有IT网络中安全地进行无线测量。

什么是128位AES加密？

高级加密标准(AES)是IEEE 802.11i任务小组选择作为基于Wi-Fi网络进行安全数据传输的首选加密算法。AES使用了128位加密，相比过去临时密钥完整性协议(TKIP)和有线等效保密(WEP)加密标准使用的RC4算法而言，破解难度加大。FIPS出版物197中详细描述了这些要求）。所有用于政府或军事的无线数据采集应用都必须使用AES进行数据传输。

什么是认证？

网络认证实际上就是客户端访问控制。在客户端（例如NI Wi-Fi CompactDAQ设备）与无线接入点进行通信之前，必须进行网络认证。有两种基本的认证方式：基于服务器的方式和基于预先共享密钥的方式。大多数企业网络至少有一个认证服务器，通常运行的是远程认证拨入用户服务(RADIUS)。IEEE 802.11i(WPA2)网络利用IEEE 802.1X基于端口的认证标准和可扩展认证协议(EAP)控制访问权限。NI Wi-Fi CompactDAQ设备支持多种EAP方式，其中包括LEAP、PEAP、EAP-TLS和EAP-TTLS。如果在网络中没有认证服务器，您还可以使用预先共享的密钥。

软件

我如何才能对NI Wi-Fi CompactDAQ系统进行编程？

所有NI Wi-Fi和以太网CompactDAQ设备都与其他NI PCI、PXI、USB DAQ设备一样，使用相同的NI-DAQmx驱动程序软件。NI-DAQmx测量服务软件控制数据采集系统从配置到编程的各方各面。借助NI-DAQmx软件，您可以使用DAQ助手快速配置和采集测量数据，并自动生成代码，以快速启动应用程序。

CompactDAQ硬件和LabVIEW启动向导»