Az adatkezelés korszakába léptünk. Amint a vállalatok a kritikus döntéseik meghozatala során egyre nagyobb mértékben támaszkodnak az adatokra, úgy növekszik robbanásszerűen a begyűjtött információmennyiség is. Az ilyen jellegű igények kielégítéséhez megbízható, pontos és könnyen kezelhető adatgyűjtő rendszerek szükségesek, az ehhez szükséges eszközöket gyártó iparág azonban nem tartott lépést a felhasználók adatok iránti csillapíthatatlan éhségével. A stratégiai döntéseikhez adatokat igénylő felhasználók egyre népesebb táborának elvárásai csak az adatgyűjtő programok fejlesztésével elégíthetők ki. A jelenlegi szoftverek két nagy filozófia köré csoportosulnak: egyszerű, ugyanakkor rugalmas lehetőségeket kínáló, vagy egy mérőrendszer összeállítását, felépítését megkönnyítő elvet követnek

Napjainkban a felhasználók arra kényszerülnek, hogy vagy alapszintű adatrögzítési műveleteket biztosító, de korlátozottan konfigurálható és egyedi igények kielégítéséhez nem módosítható, vagy pedig a saját elképzeléseik szerinti, de az alapoktól saját fejlesztésű programokat használjanak. A hardvergyártók az eszközeikkel történő adatrögzítéshez szükséges alapfunkciókkal rendelkező szoftvereket biztosítanak, de ha egy felhasználónak ennél többre van szüksége, akkor már más megoldás leprogramozása felé terelik. A fentiek azonban felesleges kompromisszumok: az adatgyűjtő szoftvereknek kell felnőniük a feladathoz, a konfigurálási és testreszabási szemlélet közötti szakadékot áthidalva. Egy felhasználó jeleinek valósághű feldolgozásához különféle részméréseket kell egy rendszerbe összeépíteni, amelyek mind más-más kábelezéssel, illetve áramköri egységekkel és programokkal rendelkeznek. E tekintetben is fejlődniük kell a szoftvereknek, megkönnyítve a rendszerek összeállítását a végfelhasználók számára. A mérnökök munkavégzési hatékonysága az említett hiányosságok miatt jelentősen leromlik: egy 3800 szakembert érintő felmérésben 27% nyilatkozott úgy, hogy munkaidejük legnagyobb részét az alkalmazásukhoz szükséges programok kifejlesztése kötötte le, míg 21%-uk a rendszer összeépítésének kellett szentelje ideje legjelentősebb részét1.

1. ábra. Egy alkalmazás esetében az idő legnagyobb részét az előkészítésre fordítják, a jobb döntéshozatalt elősegítő elemzés helyett

A felhasználók adatok iránti, egyre fokozódó éhsége csak úgy csillapítható, ha a mérnökök is többet várnak el az adatgyűjtő rendszerektől, ezért ez utóbbiak fejlesztése kritikus szerepet játszhat a felvázolt problémák megoldásában.

Végletes programok

A mérnökök az összetettségi skála két végén elhelyezkedő adatgyűjtő szoftvereket használnak: vagy adott képességekkel rendelkező, konfigurálható mérőprogramokat, amelyek valamilyen adatgyűjtő eszköz tartozékai, vagy a felhasználók által a saját berendezéseik kezelésére létrehozott, egyedi megoldásokat. Az előbb említettek egy adott berendezésre épülő egyszerű, gyors mérés összeállítására szolgálnak, lehetővé téve alapszintű beállítások elvégzését — például mintavételi sebesség, rögzítést indító gomb, „nyers” adatok állományba való mentésének beállítása stb. Az egyedi, testreszabott alkalmazásokkal ezzel szemben bármilyen funkció megvalósítható, feltéve, hogy a fejlesztőnek megvan az ehhez szükséges felkészültsége és türelme. Az utóbbi esetben pontosan meghatározható a megvalósítandó mérés vagy művelet minden részlete, de a szoftver kódolása és működésének validálása időt vesz igénybe, emellett megfelelő szaktudás is kell mindennek a létrehozásához.

Azok a felhasználók, akik értékek beolvasása és elmentése céljából alapvetően egy átlagos adatgyűjtő alkalmazást igényelnek, amely kisebb módosításokkal egyedi elemzőalgoritmusokat vagy egyszerű feltételes logikai funkciókat is tartalmaz, a fenti két véglet közül választhatnak. Abban a pillanatban, hogy az igényeik az adatgyűjtő hardverekhez gyárilag mellékelt programokén túlmutatnak, rögtön a másik véglethez kell fordulniuk: teljesen egyedi, általuk leprogramozott megoldáshoz.

2. ábra. A mai elektronikai piacon a mérnökök vagy meghatározott képességű szoftverek, vagy általuk fejlesztett egyedi programok között választhatnak

Semmi ok nincs arra, hogy az adatgyűjtő szoftverekkel ne lehetne áthidalni a felvázolt szakadékot. A konfigurálható mérésektől a programozható testreszabásig folytonos átmenetet nyújtó megoldással hatékonyabbá lehetne tenni a mérnökök munkáját. Az adatgyűjtő rendszerek általános funkciói – úgymint a csatornákhoz kapcsolódó érzékelők beállítása, mintavételezési sebesség kiválasztása, alapszintű szinkronizálási (trigger)-paraméterek és skálatényezők beállítása – szempontjából a lehető legjobb megoldás a konfiguráláson alapuló kezelés. Egy ilyen képességekkel bíró program, amely mindezek mellett lehetőséget ad arra, hogy egy intuitív környezetben egyedi funkciókat is megvalósítsanak a mérnökök, megszüntethetné az egyszerű konfigurálhatóság és a programozhatóság nyújtotta maximális rugalmasság közötti kényszerű kompromisszumot.

3. ábra. A korlátozott konfigurálhatóság és a programozáscentrikus megoldások közötti szakadékot áthidaló szoftver segítségével hatékonyabban dolgozhatnának mérnökök

Rendszer-összeállítás miatt veszített idő

Aki épített már mérőrendszert, tudja, hogy ezek összeállítása időigényes feladat, egy helytelenül összerakott elrendezés pedig sokszor nehezen behatárolható hibákat eredményezhet. Egy tényleges jel valósághű feldolgozásához különféle mérések esetén más-más áramköri egységek, kábelezések és bekötések, illetve egyedi szoftverbeállítások válhatnak szükségessé. Napjainkban a gyakran változó be-kimeneti és mintavételi követelményekhez illeszthető és azoknak megfelelően átkonfigurálható, rugalmas, moduláris adatgyűjtő fokozatokkal rendelkező rendszerek széles választéka áll a mérnökök rendelkezésére. Mindez igen kedvező a komoly problémákat megoldó vagy folyamatosan bővülő rendszerekkel foglalkozó szakemberek számára, a magas fokú rugalmasság azonban megnehezíti magát az összeállítást.

Vegyünk alapul egy egyszerű, egyetlen funkciót betöltő eszközt, például egy hőmérőt! Ennek alkalmazása során kicsi a mérőrendszer felépítésével járó hibázás kockázata. Mivel csak egyetlen feladatra használható, az áramköre és a szoftvere is erősen cél­orientált, így a konfigurálási lehetőségei is korlátozottak. Ezzel szemben egy számos be-kimeneti fokozattal rendelkező, moduláris adatgyűjtő egység sokféle mérésre használható. E rugalmasság révén mérsékelhetők egy rendszer költségei, mert ugyanazon modulok sokféle célra alkalmasak. Mindennek velejárója ugyanakkor a bonyolultabb konfigurálás, ami megnehezíti egy rendszer összeállítását. E bonyolultság mérsékelhető lenne az adatgyűjtő programok észszerűbb felépítésével.

Napjainkban az adatgyűjtő eszközökhöz mellékelt programok csupán kis mértékben segítik a felhasználókat egy adott rendszer felépítésének – például érzékelők bekötésének – megértésében és dokumentálásában. A szoftverek még számos vonatkozásban fejlődhetnek a nehézségek áthidalása érdekében: egy jobban átgondolt adatgyűjtő program egy adott elrendezés magasabb szintű grafikus ábrázolásával, helyes bekötésekre vonatkozó javaslatokkal és a csatornabeállítások komolyabb ellen­őrzésével segíthet a rendszer összeállításának költségit mérsékelni.

Várjunk el többet!

Az adatgyűjtés a fejlesztések és felfedezések hátterének kritikus eszköze. A mérnökök a műszaki döntéshozatal során erősen támaszkodnak megfelelően gyűjtött adatokra, a hatékonyságukat pedig jelentős mértékben fokozhatná az adatgyűjtő programok fejlődése. Ennek érdekében ez utóbbiakat mindenképp intelligensebbé kell tenni, áthidalva a korlátozott képességű, konfiguráláson alapuló és a rugalmas, de költséges, egyedi szoftverek közötti szakadékot, egy rendszer összeállításának további nehezítése nélkül. Az egyre nagyobb mennyiségű adatokkal kapcsolatos elvárásokkal csak úgy tarthatunk lépést, ha a begyűjtésükre szolgáló programoktól is többet várunk el!

1: National Instruments, 2013. évi, világméretű DAQ-felmérés (DAQ Value Research), DAQ-felhasználók köre (n=3,800)

A National Instruments honlapja