ASAM ODS und NI DIAdem 2010

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Der Standard ASAM ODS wurde entwickelt, um die universelle Interpretation von Daten aus Tests, Auswertungen und Simulationen zu vereinfachen. Dieser Standard ist heute deshalb so populär, weil er als Basis für ein stabiles, aber flexibles und erweiterbares Modell dient, das für eine Vielzahl von Mess- und Prüfapplikationen mit unterschiedlichsten Anforderungen verwendet werden kann. Mit Hilfe der modellbestimmten Technologie Universal Storage Interface (USI), einer Datenkommunikationsebene, die die für alle Datenbestände gültigen Eingangs- und Ausgangsroutinen zusammenfasst, hat National Instruments die Komplexität und Details der ASAM-ODS-Standardschnittstelle zum Speichern und Laden von Daten vereinfacht. Durch die Leistungskraft von USI wird der geänderte und in NI DIAdem 2010 eingeführte ASAM-ODS-Browser ein leistungsstarker Client für ASAM-ODS-Datenbestände und ermöglicht es Wissenschaftlern und Ingenieuren, flexible Lösungen basierend auf ASAM ODS zu realisieren.

Das ASAM ODS-Basismodell

Der Standard ASAM ODS definiert ein generisches Basismodell für die universelle Interpretation von Daten. Das Modell selbst definiert Strukturen für die Speicherung von Test- und Messdaten und die Beziehung zwischen diesen Strukturen. Die Strukturen sind allgemein gehalten, um so fundamentale Elemente der Mess- und Automationsumgebung zu isolieren und eine standardisierte Dateninterpretation aus verschiedenen Anwendungsbereichen innerhalb des Bereiches der Test- und Messautomatisierung zu garantieren. Das Basismodell wurde so entwickelt, dass ein anwendungsspezifisches Modell vom Basismodell abgeleitet werden kann. Es würde den Rahmen dieser Veröffentlichung sprengen, den gesamten Leistungskatalog des Basismodells aufzuführen, allerdings wird auf einige Details folgender Themen eingegangen:

  • Test-Umgebung
  • Test-Administration
  • Test-Dimensionen
  • Test-Einheiten
  • Test-Messungen
  • Test-Sicherheit
  • Test-Beschreibung


Abbildung 1 zeigt ein Beispiel für eine Untergruppe des ASAM ODS-Basismodells.

Abb. 1: Eine Basismodell-Untergruppe des Standards ASAM ODS definiert die wesentlichen Elemente (und ihre Beziehungen), mit denen Mess- und Prüfsysteme beschrieben werden.

Abbildung 1 zeigt die gemeinsamen Bausteine, die in der Untergruppe des ASAM-ODS-Basismodells definiert sind. Diese Bausteine beschreiben eine Struktur für die universelle Speicherung von Daten, die in Mess- und Prüfapplikationen erfasst wurden. Die Komponenten könnten verwendet werden, um bestimmte Applikationen aus verschiedenen Bereichen genauer zu beschreiben. Ein aus dem ASAM-ODS-Basismodell abgeleitetes anwendungsspezifisches Datenmodell wird Applikationsmodell genannt. Abbildung 2 und Tabelle 1 zeigen beispielhaft, wie aus der Untergruppe des Basismodells aus Abbildung 1 ein Applikationsmodell abgeleitet wird.

Abb. 2: Dieses Applikationsmodell ist eine mögliche Ableitung von der in Abbildung 1 gezeigten Untergruppe des ASAM-ODS-Basismodells.

Tab. 1: Jede Komponente des Applikationsmodells wird vom Basismodell abgeleitet, um ein anwendungsspezifisches Datenmodell zu erstellen.

Aufgrund der Beziehungen, die die Verbindungen zwischen den Komponenten des ASAM-ODS-Datenmodells definieren, können Daten, die nach dem Standard gespeichert werden, auf unterschiedliche Weise interpretiert werden. Aufgrund der vielen beteiligten Anwender und auch Firmen im Leben eines Datensatzes stellt dies eine wichtige Bedingung dar.

Wenn ein Design-Ingenieur beispielsweise Berichte über ein falsches Motorendesign untersuchen will, könnte er die Messungen aller Tests des von ihm entwickelten Motors sichten und die Daten so interpretieren wie in Abbildung 3 gezeigt.

Abb. 3: Ein Design-Ingenieur kann die Testmessungen an einem von ihm entwickelten Motor sichten.

Dagegen kann ein Anlagenmanager die Daten so wie in Abbildung 4 sichten, um zu untersuchen, ob ein Thermoelementkanal während einer auf allen Motoren ausgeführten Temperaturmessung immer falsche Ergebnisse liefert.

Abb. 4: Ein Anlagenmanager kann falsche Daten vom selben Thermoelement aus Temperaturmessungen in Motorentests untersuchen und die Daten unterschiedlich interaktiv nutzen.

Einer der größten Vorzüge der Datenspeicherung im ASAM-ODS-Standard ist die flexible Dateninterpretation. Dabei darf man allerdings nicht vergessen, dass ohne eine erweiterbare, skalierbare Client-Software für das Laden und die Navigation in einem ASAM-ODS-Modell die erwünschte Flexibilität verloren geht und der Aufwand, der für die Standardisierung und Migration in das ASAM-ODS-Datenmodell nötig ist, verschwendet ist. National Instruments hat von Anfang an den ASAM-ODS-Standard unterstützt und stellte mit DIAdem einen der ersten ASAM-ODS-Clients zur Verfügung. Um die Flexibilität, Leistung und Anwenderfreundlichkeit bei der Navigation und Abfrage von ASAM-ODS-Datenbeständen sicherzustellen, besitzt NI DIAdem 2010 einen integrierten ASAM-ODS-Browser und eine objektorientierte Schnittstelle für den Datenzugriff.

 

 

Mit NI DIAdem im ASAM-ODS-Datenmodell navigieren

Der Standard ASAM ODS definiert Schnittstellen zum Speichern und Laden von Daten. Allerdings ist die Idee einer standardisierten Schnittstelle zum Laden und Speichern von Daten nicht ASAM-ODS-spezifisch. Es gibt viele Datenbanken und Dateiformate, die auf ähnliche Weise Programmierschnittstellen für Applikationen definieren, um so Routinen zu definieren, die Daten ein- oder auslesen. Um die USI-Technologie (Universal Storage Interface) zu entwickeln, eine auf Software-Abstraktion basierende Datenkommunikation, die in vielen Softwareumgebungen von National Instruments zu finden ist, hat National Instruments eine Vielzahl von standardisierten Schnittstellen zum Laden und Speichern von Daten verwendet. USI entlastet den Anwender von der spezifischen Programmierungsarbeit, die das Speichern oder Laden von Daten in den meisten Formaten einschließlich ASAM ODS erfordert. So braucht der Anwender beispielsweise die Befehle des Betriebssystems für die Erstellung einer ASCII-Datei auf einer Festplatte nicht zu kennen. In ähnlicher Form entlastet USI den Anwender von den komplexen Einzelheiten der ASAM-ODS-Zugriffsfunktionen zum Laden und Speichern von Daten.

DIAdem stellt einen Browser für ASAM-ODS-Datenbestände zur Verfügung, um die Leistung von USI voll auszunutzen. DIAdem stellt eine Kommunikationsschnittstelle zur Verfügung, die so erweiterbar ist, dass sie auch mit zukünftigen Ergänzungen und Modifizierungen des Standards ASAM ODS umgehen kann. Dies gilt unabhängig davon, ob die Daten auf einem ASAM-ODS-AOP-Server gespeichert sind oder als Dateien des Formats Classic bzw. XML des ASAM ODS Transport Format (ATF) vorliegen. Mit USI als Abstraktionsebene für ASAM ODS und dateibasierte Datenbestände ist das Suchen, Finden und Laden von Daten aus beliebigen, gemeinsamen Datenbeständen völlig problemlos.

In ASAM-ODS-Datenbeständen browsen

DIAdem-NAVIGATOR besitzt eine einfache und intuitive Anwenderoberfläche für das Browsen in Daten, die im ASAM-ODS-Standard gespeichert sind. Durch das einfache Verbinden mit einer ASAM-ODS-Datenbank oder durch das Öffnen einer ATF-Datei stellt DIAdem die Datenhierarchie in einem Datenbestand einschließlich AoTest-, AoSubTest-, AoMeasurement- und AoMeasurementQuantity-Knoten dar. Sie können die Hierarchie schnell auf- und zuklappen und so die ASAM-ODS-Datenstruktur durchsuchen. Wenn Sie einen Knoten wählen, der einer Komponente vom Typ AoMeasurementQuantity des Basismodells entspricht, können Sie, wie in Abbildung 5 gezeigt, die Daten des Signals sichten.

Abb. 5: Um ein Signal in der Vorschau zu sehen, wählen Sie einen Knoten in der Datenhierarchie, der vom Typ AoMeasurementQuantity des Basismodells abgeleitet wurde.

Erweiterte Suchen von ASAM-ODS-Daten erstellen

Das manuelle Durchsuchen einer ASAM-ODS-Datenstruktur ist nicht die effizienteste Methode, die von Ihnen gesuchten Daten zu finden, insbesondere dann, wenn Ihre Applikation komplexer wird. Um Datensätze zu identifizieren, können Sie mit DIAdem eine erweiterte Suche erstellen, mit der Sie wichtige Daten in ASAM-Datenbeständen isolieren. Die interaktive und intuitive Erstellung von Suchanfragen in DIAdem erfordert kein besonderes Wissen zum eigentlichen Datenbestand oder über den Standard ASAM ODS. Wenn Sie beispielsweise Eigenschaften von Elementen aus der ASAM-ODS-Hierarchie wählen, liefert DIAdem eine Liste aller möglichen Werte, wie in Abbildung 6 gezeigt.

Abb. 6: Mit der Liste der verfügbaren Eigenschaften macht DIAdem die Erstellung von Suchanfragen einfacher. In diesem Fall entsprechen die aufgelisteten Eigenschaften einem vom AoMeasurement abgeleiteten Typ.

Nachdem Sie eine zu suchende Eigenschaft wie in Abbildung 7 gewählt haben, zeigt DIAdem alle möglichen Werte der gewählten Eigenschaft an, was die Genauigkeit der Abfragebedingungen garantiert. Da Abfragebedingungen fortlaufend aufeinander aufbauen, filtert DIAdem automatisch alle verfügbaren Ergebnisse auf der Basis vorher definierter Bedingungen.

Abb. 7: Um die Genauigkeit zu garantieren, stellt DIAdem eine Liste aller möglichen Werte einer Eigenschaft, die Sie zum Suchen verwenden möchten, zur Verfügung.

Nachdem Sie eine Suchbedingung erstellt haben, können Sie mit boolescher Logik festlegen, wie die einzelnen Suchbedingungen das Suchergebnis beeinflussen. In Abbildung 8 sind beispielsweise alle vier Suchbedingungen (C1, C2, C3, C4) mit dem booleschen Operator AND kombiniert, so dass alle vier Bedingungen erfüllt sein müssen, um das richtige Suchergebnis zu erzielen. Mit dem booleschen Operator OR kann die logische Verknüpfung der Suchergebnisse entsprechend verändert werden.

Wenn Sie mit DIAdem eine Suche in ASAM-ODS-Datenbeständen durchführen, erhalten Sie in Abhängigkeit davon, ob nach Tests, Messungen oder Messgrößen gesucht wird, angepasste Ergebnisse bezüglich der Details der gefundenen Daten. Wenn Sie beispielsweise nach Tests suchen, können Sie sehr schnell alle Tests sehen, die ein ungültiges Signal enthalten. Wenn Sie nach Messgrößen suchen, können Sie die ungültigen Signale aus jeder Messung oder jedem Test sehen. Mit dem ASAM-ODS-Datenbrowser können Sie ASAM-ODS-Daten genauso einfach und leistungsstark suchen, wie Sie Dateien mit dem NI DataFinder finden können.

Abb. 8: Wenn Sie nach Messgrößen suchen, können Sie nur die Signale sehen, einschließlich jener Signale von anderen Tests und Messungen, die Ihre definierten Suchbedingungen erfüllen.

Genauso, wie Sie eine erweiterte Suche mit DIAdem durchführen, können Sie im ASAM-ODS-Datenbrowser auch die Darstellung von Tests, Messungen und Messgrößen filtern. Der Browser stellt dann nur noch die Knoten im Baum dar, die die Suchbedingung erfüllen.

Daten per Drag and drop laden

Wenn Sie Daten zusätzlich visualisieren, analysieren oder dokumentieren wollen, können Sie diese Daten ganz einfach in DIAdem laden. Sie können die Daten der Tests, Messungen oder Messgrößen aus dem ASAM-ODS-Datenbrowser oder aus der Suchergebnisliste direkt in das Datenportal von DIAdem laden. DIAdem bietet außerdem eine anwenderdefinierte Ladeparametrierung, die festlegt, welche Eigenschaften von ASAM-ODS-Datenbeständen in das Datenportal geladen werden.

Abb. 9: Das Laden von Daten in DIAdem erfolgt durch Drag and drop der Daten in das Datenportal. Anschließend können diese Daten einfach visualisiert, analysiert oder dokumentiert werden.

Nachdem Sie Daten in DIAdem geladen haben, können alle anderen DIAdem-Module auf diese Daten zugreifen und die Daten weiterverarbeiten. DIAdem verfügt über einen leistungsstarken Funktionsumfang, der bei weitem über das einfache Browsen und Suchen von Daten hinausgeht. Mit DIAdem können Sie Daten interaktiv visualisieren und untersuchen, komplexe Analysen durchführen, mit einem WYSIWYG-Editor (what-you-see-is-what-you-get) aussagekräftige Reports erstellen und sich wiederholende Aufgaben automatisieren. Nutzen Sie die Einführungsvideos unter Einführung in DIAdem, um mehr über die Fähigkeiten von DIAdem zu erfahren.

Abb 10: In DIAdem können Sie Ihre Daten interaktiv untersuchen, komplexe Analysen durchführen und auf Vorlagen basierende WYSIWYG-Berichte erstellen.

Ohne einen intuitiven, mit allen Merkmalen ausgestatteten Software-Client für ASAM-ODS-Datenbestände geht die Flexibilität des Standards ASAM ODS verloren und der erforderliche Aufwand für die Implementierung des Standards steigt. DIAdem ist ein leistungsstarker Client für ASAM-ODS-Datenbestände (sowohl für Server als auch ATF-Dateien) und bietet eine Vielzahl von zusätzlichen Tools, mit denen Sie Daten verwalten, verarbeiten und dokumentieren können.

 

 

 

 

Weiterführende Informationen

  • In den Videos zur Einführung in DIAdem erfahren Sie mehr über NI DIAdem.
  • Unsere Evaluierungsversion bietet Ihnen eine vollständige und kostenlose DIAdem Testversion für 30 Tage.
  • Webcasts und Videos informieren Sie darüber, wie sich DIAdem in die gesamte Data-Management Plattform von National Instruments integriert.