Almacenamiento de datos y generación de reportes con LabVIEW

Elegir el formato de archivo correcto para guardar datos en su sistema de pruebas puede ser una gran decisión. Debe elegir un formato que cumpla con sus requisitos en su sistema actual, pero que también se pueda escalar a medida que cambien las necesidades de sus pruebas. Tiene muchas características que considerar al evaluar los formatos de almacenamiento:

• Compartir e intercambiar archivos
• Tamaño de disco
• Inclusión simple de meta información y propiedades
• Velocidades de lectura y escritura
• Familiaridad de trabajo con el formato

Como cada aplicación es diferente, LabVIEW contiene una amplia variedad de opciones de E/S de archivos para elegir, incluyendo ASCII, binario, registro de datos, ZIP y XML.

^{Figura 1: Con LabVIEW, elija entre muchas interfaces para leer y escribir archivos, dependiendo de sus necesidades.}

Como se ve en la Figura 1, LabVIEW incluye funciones básicas que puede usar para compilar archivos desde cero, así como Express VIs para configurar parámetros de E/S de archivos desde un diálogo para que no tenga que preocuparse por detalles como abrir referencias de archivos, formateo de cadenas e endianidad. Debido a que las buenas prácticas de E/S de archivos pueden ser una de las partes más complicadas de la construcción de cualquier sistema de pruebas o medidas, NI LabVIEW incluye docenas de ejemplos que usted puede usar para comenzar con cada uno de los tipos de archivos.

Archivo de E/S diseñado específicamente para datos de ingeniería

A pesar del hecho de que LabVIEW ofrece una amplia variedad de opciones de E/S de archivos, estos tipos de archivos tradicionales rara vez cumplen con todos los criterios que usted necesita en un formato de archivo. Por ejemplo, los archivos ASCII son intercambiables, pero son muy grandes y lentos de leer y escribir. Por otro lado, las velocidades de lectura y escritura de archivos binarios pueden mantenerse al día con el hardware de alta velocidad, pero son difíciles de compartir con otros.

Debido a los inconvenientes de la E/S de archivos tradicionales, National Instruments desarrolló el formato de archivo TDMS (Technical Data Management Streaming) para satisfacer las necesidades específicas y las altas demandas de ingenieros y científicos. Los archivos TDMS se basan en el modelo de datos TDM para guardar datos de pruebas y medidas bien organizados y documentados. El modelo de datos TDM ofrece tres niveles de jerarquía, como se muestra en la Figura 2: archivo, grupo y canal. El nivel de archivo puede contener un número ilimitado de grupos y cada grupo puede contener un número ilimitado de canales. Debido a esta agrupación de canales, usted puede organizar sus datos para que sean más fáciles de comprender. Por ejemplo, puede tener un grupo para sus datos sin procesar y otro grupo para sus datos analizados dentro de un solo archivo o puede tener varios grupos que correspondan a los tipos de sensores o ubicaciones.

^{Figura 2: El modelo de datos TDM cumple los requisitos específicos de los datos de medida.}

Además, puede insertar sus propias propiedades personalizadas en cada uno de los tres niveles. Cada nivel acepta un número ilimitado de atributos definidos por el usuario para lograr archivos de datos bien documentados y listos para la búsqueda. La información descriptiva ubicada en el archivo TDMS, un beneficio clave de este modelo, proporciona una manera fácil de documentar los datos similar a como documentaría el código. Conforme sus requisitos de documentación incrementan, usted no tiene que rediseñar su aplicación; simplemente extiende el modelo de acuerdo a sus necesidades específicas.

Múltiples interfaces de programación fáciles de usar

Debido a que fue desarrollado para satisfacer las necesidades de todos los ingenieros, TDMS ofrece facilidad de uso, transmisión de alta velocidad e intercambiabilidad. Al igual que muchas operaciones en LabVIEW, puede usar múltiples interfaces para escribir archivos TDMS. Puede leer y escribir rápidamente archivos TDMS utilizando un instrumento virtual (VI) como Write to Measurement File Express VI o, para obtener el mejor rendimiento y personalización, utilice los TDMS VIs primitivos de la paleta E/S de archivos. Además, al usar LabVIEW con NI-DAQmx, puede usar Configure Logging VI desde la paleta DAQ o registrar directamente desde el Asistente de NI DAQ, como se ve en la Figura 3.

^{Figura 3: Con múltiples interfaces para escribir archivos TDMS, puede elegir la que mejor se adapte a sus necesidades.}

Altas velocidades de transmisión

Aunque TDMS está diseñado para ser fácil de usar, con las importantes mejoras de velocidad en hardware en los últimos años, también es importante que TDMS esté optimizado para la transmisión de alta velocidad para que las E/S de archivos no sean el cuello de botella al determinar sus velocidades de adquisición. Con optimizaciones a fondo para evitar el almacenamiento en búfer, TDMS es la forma más rápida de escribir datos en la plataforma de NI. Hasta ahora, TDMS ha sido probado para transmitir datos de hasta 3.6 GB/s.

Archivos intercambiables con otros programas como Microsoft Excel

Debido a que es posible que deba trabajar en aplicaciones adicionales, TDMS es fácilmente intercambiable en otros programas. Puede abrir archivos TDMS en Microsoft Excel utilizando el complemento TDM Excel, que se instala con el software de NI y está disponible de forma gratuita en ni.com. También puede usar una DLL C para leer y escribir archivos TDMS en otros lenguajes de programación. NI se compromete a ayudarle a escribir datos bien organizados y documentados utilizando el formato de archivo TDMS, independientemente de los productos que utilice.

Aunque lo ideal es que usted pueda elegir el formato de archivo para cada aplicación en la que trabaje, es posible que todavía esté restringido a leer y escribir en un formato personalizado debido a los archivos heredados o al hardware que utiliza formatos personalizados. Entendiendo que muchos ingenieros enfrentan este desafío, NI desarrolló la tecnología DataPlugin para que pueda utilizar estos formatos personalizados en LabVIEW. Como se ve en la Figura 4, un DataPlugin actúa como un analizador sintáctico de archivos que le dice a LabVIEW y otro software de NI cómo leer sus formatos de archivo personalizados y los asigna al modelo de jerarquía TDM en la memoria.

^{Figura 4: Con un DataPlugin, puede asignar cualquier formato de archivo al modelo de datos TDM.}

National Instruments ofrece más de 200 DataPlugins descargables y gratuitos para los formatos de archivo más populares. Para formatos personalizados, puede crear sus propios DataPlugins en software LabVIEW y NI DIAdem utilizando una API documentada, o solicitar que un experto de NI que cree un DataPlugin para usted. Usando DataPlugins, ya no está limitado por formatos y aplicaciones personalizados, y tiene opciones de cómo usar sus datos.

Con muchas aplicaciones, la cantidad de datos que se recopilan puede llegar a ser rápidamente abrumadora. Por lo general, en ese momento, puede recurrir a una base de datos para comenzar a almacenar sus datos para una búsqueda y tendencia más rápidas. National Instruments facilita la interacción con una base de datos utilizando el LabVIEW Database Connectivity Toolkit al abstraer las consultas de lenguaje de consulta estructurada (SQL) de bajo nivel. Sin embargo, mover los datos existentes a una base de datos, mantener la base de datos y crear aplicaciones para acceder a los datos puede ser extremadamente costoso y lento.

En respuesta a este desafío, NI desarrolló la tecnología NI DataFinder, incluida en LabVIEW DataFinder Toolkit y DIAdem, para administrar los archivos de pruebas sin el dolor de cabeza y los gastos de establecer y mantener una gran base de datos. Con NI DataFinder, puede realizar búsquedas similares a internet en todos sus archivos de datos, independientemente del formato y la ubicación dentro de la intranet de su empresa. Simplemente apunte NI DataFinder a la ubicación de sus archivos de datos, y en cuestión de segundos puede buscar sus archivos al igual que buscaría información en internet.

NI DataFinder crea y mantiene automáticamente un índice de todos los archivos que cumplen los criterios de tipo y ubicación de archivo en la configuración de NI DataFinder. Puede utilizar propiedades almacenadas automáticamente en el índice NI DataFinder en condiciones de consulta. Cuando se crea, elimina o edita un archivo de datos válido, NI DataFinder notifica automáticamente y vuelve a indexar la jerarquía y las propiedades de este archivo. Cuando usted guarda propiedades que aún no están en NI DataFinder en un archivo de nueva creación, estas propiedades se agregan automáticamente al índice. NI DataFinder administra dinámicamente sus propias tablas de datos y las actualiza basándose en eventos y contenidos de cada archivo. Por lo tanto, a diferencia de muchas soluciones de bases de datos costosas, usted puede cambiar y agregar información a medida que cambian sus necesidades sin rediseñar su solución de gestión de datos. Con el NI DataFinder, puede encontrar rápidamente tendencias y correlaciones en las grandes cantidades de datos que ha guardado durante sus pruebas.

Una vez que haya almacenado sus datos para archivarlos, analizados y buscado resultados y tendencias, debe poder compartir sus resultados con otros de una manera que transmita fácilmente sus hallazgos. Los reportes se centran en la visualización y la intercambiabilidad de sus resultados finales en lugar de todo el conjunto de datos que almacena en el archivo. Aunque un panel frontal VI es una excelente manera de visualizar e interactuar con sus datos en vivo a medida que se adquieren, no está diseñado para informar los resultados finales. Con LabVIEW, puede crear fácilmente reportes sobre la marcha o utilizar plantillas para automatizar los reportes. Tiene la opción de crear reportes de salida en formatos de archivo comunes como HTML, PowerPoint y PDF.

Creación sencilla de reportes de datos

Para reportes básicos, LabVIEW viene con VIs integrados para crear reportes de texto y HTML. Puede usar VIs simples para crear un reporte mediante programación, o usar Report Express VI para configurar los parámetros del reporte y generar todo en una ventana, como se ve en la Figura 5.

^{Figura 5: Puede configurar los reportes profesionales con Report Express VI en LabVIEW.}

Interacción con Microsoft Excel y Word

Además, es posible que desee enviar reportes directamente a aplicaciones de Microsoft, como Excel y Word. Puede hacerlo mediante programación utilizando ActiveX o LabVIEW Report Generation Toolkit, que se incluye en LabVIEW Profesional. El Report Generation Toolkit abstrae las complejidades de interactuar con Excel y Word y le permite centrarse en el diseño de los elementos de reportes reales. Con estos VIs, puede agregar fácilmente encabezados, tablas y gráficas a sus documentos de Microsoft. Además, puede crear plantillas en Word y Excel que se pueden llamar desde LabVIEW para obtener reportes más automatizados y estandarizados.

Diseño de plantillas de reportes flexibles y automatizadas

Al crear plantillas, puede automatizar fácilmente los reportes personalizados para actualizarlos con nuevos datos y resultados. Con el software de administración de datos DIAdem, puede crear interactivamente plantillas de reportes que incluyan gráficos, tablas y gráficas, y llamar a estas plantillas desde LabVIEW con el DIAdem Report Express VI. Una vez que haya creado la plantilla, todo lo que necesita hacer es conectar sus fuentes de datos y ejecutar la aplicación. Cada vez que lo ejecuta, la plantilla actualiza los datos y los envía a formatos comunes como PowerPoint y archivos PDF (como se muestra en la Figura 6) que puede compartir fácilmente. Además, debido a que el motor de reportes DIAdem está diseñado para grandes conjuntos de datos, no está limitado en la cantidad de datos que puede incluir en su reporte.

^{Figura 6: Puede enviar reportes DIAdem a formatos de reportes comunes para compartirlos con otros.}

Usando las capacidades de generación de reportes en LabVIEW, tiene varias opciones para crear reportes visualmente atractivos para compartir sus resultados. Además, teniendo en cuenta al usuario final, puede imprimir estos reportes en formatos comunes que fomenten el intercambio de resultados.

Las herramientas de almacenamiento, administración y reportes de LabVIEW están diseñadas para abstraer los detalles y los desafíos de E/S y los reportes de archivos de manera que usted pueda centrarse en la adquisición de los datos. Con el formato de archivo TDMS para datos de ingeniería, los DataPlugins para sus archivos heredados, el NI DataFinder para búsquedas y las potentes herramientas de informes, usted no tiene que restringir su adquisición por limitaciones de almacenamiento y reportes. A medida que el hardware se vuelve más rápido y el almacenamiento más barato, LabVIEW continúa proporcionando herramientas para ayudarlo a sacar el máximo provecho de todos los datos que está recopilando.

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