Interessante novità nel campo dei sistemi di acquisizione dati distribuiti, in particolare per quelli destinati a funzionare in ambienti difficili e dove la sincronizzazione temporale dei dati raccolti è un requisito fondamentale.

Con la nuova famiglia di prodotti FieldDAQ, National Instruments ha introdotto una soluzione innovativa che punta sulla robustezza estrema dell'involucro ospitante i circuiti elettronici e sulla capacità di trasmissione dati ad alta velocità e bassa latenza garantita dall'utilizzo delle tecnologie di rete Ethernet in modalità TSN (Time Sensitive Networking).

La crescente sofisticazione dei prodotti basati su complessi sistemi elettronici e meccatronici, quali veicoli, aeromobili, apparecchiature industriali e altro, impone l'esecuzione di prove di validazione sempre più rigorose e impegnative.

L'industria dell'auto in particolare deve rispettare gli stringenti vincoli e requisti imposti dalle normative, oltre alle aspettative di una clientela sempre più esigente e affamata di nuove funzionalità, come quelle offerte dai sistemi di assistenza avanzata alla guida (ADAS).

Per garantire la sicurezza, l'affidabilità e la qualità di questo genere di sistemi, l'esecuzione di test sistematici e documentati tramite dati raccolti in modo puntuale e accurato è un prerequisito essenziale.

Per affrontare questa difficile sfida, i respondabili della validazione e collaudo stanno progressivamente passando da sistemi di acquisizione dati centralizzati, inevitabilmente soggetti a problematiche di rumore e complessità dei cablaggi, a sistemi basati su nodi di acquisizione dati distribuiti e interconnessi, dove il condizionamento del segnale e la sua digitalizzazione possa avvenire il più vicino possibile al relativo sensore o trasduttore fisico.

Il passaggio a un'architettura fortemente distribuita introduce però nuove problematiche da affrontare nella realizzazione di un sistema di acquisizioni dati efficiente. Ad esempio, i dispositivi destinati all'acquisizione dati non solo devono poter lavorare correttamente anche in condizioni ambientali non ideali, ma devono anche essere in grado di raccogliere grandi quantità di dati in modo sincrono e poter essere estesi in modo scalabile con facilità.

La nuova famiglia di dispositivi per l'acquisizione dati FieldDAQ di National Instruments è stata realizzata con l'obiettivo di essere praticamente indistruttibile in ogni condizione di utilizzo al chiuso o all'aperto e in qualunque condizione meteorologica o ambientale.

Per raggiungere tale obiettivo, l'involucro dei dispositivi FieldDAQ ha un livello di protezione classificato IP67 (resistente a polvere e acqua) e permette di effettuare misure anche in presenza di neve, ghiaccio, pioggia o fango, con temperature comprese tra -40 °C a 85 °C sopportando urti con accelerazioni da 100 g e vibrazioni da 10 g.

Questi estremamente robusti dispositivi per l'acquisizione dati sono stati progettati con la stessa architettura hardware e software fleissibile tipica di tutti gli altri prodotti di National Instrumants, facilitandone l'espansione e l'integrazione con sistemi di analisi ed elaborazione dei segnali di ogni dimensione.

Tutti i dispositivi della famiglia FieldDAQ supportano il collegamento in rete Ethernet conforme allo standard TSN, l'evoluzione più recente degli standard della famiglia Ethernet IEEE 802.1 che permette di garantire una stretta sincronizzazione temporale tra i dispositivi connessi in rete.

Tremite i dispositivi FieldDAQ si possono costruire sistemi di acquisizione dati distribuiti adottando una qualunque topologia di rete, con dispositivi collegati in cascata (daisy chain), ad anello o a stella.

Per semplificare l'utilizzo di topologie di rete in cascata e ad anello, ogni dispositivo FieldDAQ integra al suo interno uno switch e un alimentatore, che permettono di collegare le varie unita evitando di dover introdurre più switch e alimentatori esterni.

I dispositivi FieldDAQ combinano circuiti dedicati al condizionamento specifico dei segnali provenienti dai sensori più comuni, il sistema di digitalizzazione e il sistema di connessione alla rete Ethernet.

Ai differenti modelli di dispositivi FieldDAQ, che supportano convertitori analogico/digitali con risoluzione fino a 24 bit e frequenze di campionamento fino a 100 ks/s, è possibile collegare direttemente sensori come termocoppie, estensimetri, ponti di misura e tanti altri.

Naturalmente, tutti i dispositivi FieldDAQ possono essere integrati all'interno di sistemi di acquisizione dati gestiti da diversi linguaggi di programmazione. Grazie alle funzionalità del driver NI-DAQmx, i dispositivi diventano immediatamente compatibili con molteplici ambienti di sviluppo, tra cui LabVIEW, C, C# e Python.