Questions fréquentes sur le Wi-Fi DAQ

Généralités

Performances

Sécurité

Logiciels

Support et services

 

Généralités

 Qu'est-ce que l'acquisition de données par Wi-Fi ?

L'acquisition de données par Wi-Fi est une extension de l'acquisition de données sur PC aux applications de mesure, lorsque les câbles ne conviennent pas ou ne sont pas pratiques. Les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi de NI allient du sans fil IEEE 802.11, une communication Ethernet, une connectivité directe aux capteurs et la souplesse du logiciel NI LabVIEW pour la surveillance à distance de signaux électriques, physiques, mécaniques et acoustiques. L'acquisition de données par Wi-Fi introduit deux nouveaux supports, destinés aux modules de mesure et de contrôle de la Série C de NI. Le NI WLS-9163 est un support mono-module de la Série C qui offre à la fois une connectivité arrière 802.11b/g et Ethernet vers un PC hôte, alors que l'ENET-9163 est un support mono-module doté d'une connectivité Ethernet uniquement. Les modules de la Série C offrent des connexions directes aux capteurs et un conditionnement de signaux intégré pour un large éventail de mesures, dont la température, les contraintes, l'accélération, le courant et la tension. Ils peuvent être utilisés de manière interchangeable pour un large éventail d'applications de mesure et de contrôle via de nombreuses plates-formes, dont NI CompactDAQ, NI CompactRIO et un support mono-module par USB. Les supports WLS-9163 et les modules de la Série C peuvent être achetés séparément ou ensemble sous la dénomination WLS-9xxx.

 Quelle est la différence entre l'acquisition de données par Wi-Fi et un capteur sans fil (nœud) ?

Contrairement à la plupart des capteurs sans fil ou aux réseaux de capteurs sans fil, les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi sont conçus pour transférer des données en continu vers un PC hôte ou vers un ordinateur portable. Un nœud de capteur sans fil est typiquement un matériel faible consommation, alimenté par batterie et semi-autonome, destiné au déploiement à long terme dans des applications où les mesures sont nécessaires avec un intervalle de seulement quelques minutes, de quelques heures ou même de quelques jours. D'un autre côté, les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi se comportent d'une manière bien plus similaire aux boîtiers d'acquisition de données par USB : un PC hôte collecte des données en continu (en temps réel), au fur et à mesure de leur acquisition par le boîtier. Le boîtier d'acquisition de données peut être alimenté par une batterie et utilisé dans des applications à long terme, mais l'attention est portée sur la qualité de mesure plutôt que sur la durée de vie de la batterie. Les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi utilisent le standard réseau sans fil quasi omniprésent, IEEE 802.11, plutôt que ZigBee ou d'autres variantes IEEE 802.15.4, en raison de sa bande passante plus large et de ses plus grandes capacités d'application.

 Quelles sont les fonctionnalités des boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi ?

Les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi et par Ethernet permettent de contenir un module de mesure de la Série C. Les mesures, fonctionnalités et spécifications sont définies par le type de module de la Série C logé dans le support WLS-9163 ou ENET-9163. Une connexion radio 802.11b/g ou Ethernet IEEE 802.3 10/100 Mbit/s standard offre la connectivité à un PC hôte. De plus, deux lignes numériques PFI à fonctions programmables situées à l'arrière de chaque boîtier offrent des capacités de cadencement et de synchronisation (comme des déclencheurs et un partage d'horloge) avec d'autres matériels ou d'autres événements externes. 

 Quels sont les modules NI de la Série C supportés par l'acquisition de données par Wi-Fi ?

Les modules suivants sont compatibles avec le support d'acquisition de données par Wi-Fi de NI :

Module

Signal

Voies

Fréquence

Connectivité


NI WLS-9211

Thermocouple, 24 bits

4

14 éch./s

Bornier à vis


NI WLS-9215

Échantillonnage simultané, 16 bits

4

100 kéch./s/voie

Bornier à vis ou BNC


NI WLS-9219

Universel (11 modes)

4

100 éch./s/voie

Bornier à clip


NI WLS-9234

IEPE (accéléromètre et microphone), 24 bits

4

51,2 kéch./s/voie

BNC


NI WLS-9237

Complément de pont, 24 bits

4

50 kéch./s/voie

RJ50

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 Quel type d'alimentation l'acquisition de données par Wi-Fi nécessite-t-elle ?

Les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi et par Ethernet sont alimentés en courant continu et sont compatibles avec des alimentations 9 à 30 Vcc. L'alimentation 12 Vcc incluse dans chaque kit peut être utilisée pour alimenter le boîtier. Il est également possible de câbler n'importe quelle alimentation 9 à 30 Vcc à un boîtier en utilisant l'adaptateur à bornier à vis inclus. La puissance d'entrée maximum nécessaire pour un boîtier WLS-9xxx est de 4,5 W, bien que les exigences typiques de l'alimentation en continu soient inférieures. Par exemple, avec une alimentation 12 Vcc, la consommation de courant continu pour un boîtier WLS-9xxx est typiquement comprise entre 250 mA et 350 mA, selon le module inséré dans le support. 

Un fonctionnement sur batterie est également possible, ainsi que de nombreuses combinaisons de batterie de différentes capacités et différents niveaux de tension. Par exemple, un empilement de 8 piles rechargeables NiMH 2400 mAh AA de 1,5 V fournira typiquement entre 6,5 et 9,5 heures de fonctionnement continu pour l'exemple précédent. Les batteries universelles d'ordinateurs portables de type Lithium-Ion peuvent offrir des temps de fonctionnement plus longs. Pour l'utilisation d'une batterie "sur étagère", vous pouvez commander le kit de connexion par bornier à vis NI 9976 (196739-01) pour connecter les fils de la batterie au WLS-9163.

 Comment se connecter à un boîtier d'acquisition de données par Wi-Fi ?

Lors de l'installation d'un boîtier d'acquisition de données par Wi-Fi de NI, il est possible de le connecter à un réseau d'entreprise existant via un point d'accès sans fil, de paramétrer un réseau sans fil personnalisé avec un routeur sans fil ou de le connecter en mode pair-à-pair à partir d'un ordinateur portable en utilisant un réseau ad hoc. Pour une infrastructure IT existante, les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi supportent les standards WPA Enterprise et WPA2 Enterprise (IEEE 802.11i). Pour paramétrer un réseau personnalisé, les protocoles de sécurité WEP, WPA Personal (WPA-PSK) ou WPA2 Personal (WPA2-PSK) peuvent être utilisés. Les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi supportent également les réseaux ad hoc ou de pair-à-pair, qui ne nécessitent pas de routeur ni de point d'accès ; un ordinateur peut communiquer directement avec le boîtier d'acquisition de données par Wi-Fi.

 Quels sont les éléments inclus dans chaque kit ?

Chaque kit de boîtiers d'acquisition de données sans fil WLS-9xxx inclut les éléments suivants :

     
  • Support sans fil WLS-9163 de la Série C
  • Alimentation 12 Vcc (câble d'alimentation spécifique par pays non inclus)
  • Prise Micro-fit et kit de connexion (NI 9942)
  • Socle adhésif non glissant en caoutchouc
  • Antenne omnidirectionnelle, 2,4 GHz, 2 dBi
  • CD du driver NI-DAQmx 8.8 pour Windows 2000/XP/Vista
  • Guide de démarrage NI-DAQmx pour les NI WLS/NI ENET-9163

 

Performances

 Quelle est la fréquence maximum d'acquisition des données ?

La fréquence d'acquisition de données est limitée par le type de module de la Série C utilisé dans le support WLS-9163 ou ENET-9163. Actuellement, le module de la Série C supporté le plus rapide est le NI 9215. Il permet d'acquérir jusqu'à 100 kéch./s simultanément sur chacune des 4 voies. Les deux supports soutiennent la vitesse maximum de ce module et d'autres modules de la Série C. Remarque : la quantité (ou la fréquence) des données qui peuvent être acquises risque également d'être limitée en fonction du trafic réseau et de l'environnement RF.

 Combien de boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi pourrais-je utiliser en simultané ?

Le nombre de boîtiers que vous pourrez utiliser dans un système d'acquisition de données par Wi-Fi est en dernier ressort limité par la spécification du standard IEEE 802.11g et par la bande passante disponible sur le réseau sans fil ou dans l'environnement. Il existe quatre facteurs à examiner pour la détermination du nombre de boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi à placer dans un système : la vitesse d'acquisition, le type de mesure, le nombre de voies et l'environnement RF. Plus les données sont acquises rapidement, plus le boîtier doit transférer de paquets TCP/IP vers un point d'accès sans fil ou vers un PC hôte. Ce raisonnement reste vrai avec une résolution de mesure plus élevée ou pour un plus grand nombre de voies de mesure : certains modules de la Série C offrent une résolution de 16 bits et d'autres jusqu'à 24 bits. Finalement, la bande passante théorique du protocole 802.11g est de 54 Mbit/s, bien qu'il existe certaines limitations pratiques qui rapprochent cette spécification de 20 Mbit/s. Par exemple, il est possible de transférer des données en continu à partir de 3 à 4 boîtiers de mesure WLS-9234 24 bits sur toutes les voies à la vitesse maximum de 51,2 kéch./s, vers un seul point d'accès sans fil sur une voie IEEE 802.11.

 Quelle est la portée d'un boîtier d'acquisition de données par Wi-Fi ?

La portée et les performances des boîtiers d'acquisition de données sans fil résultent des spécifications du standard IEEE 802.11. Typiquement, une portée de 30 m peut être atteinte dans un environnement de type bureau, où des obstacles tels que des murs et des équipements peuvent dégrader les transmissions RF. Avec des environnements à visibilité directe ou extérieurs, une transmission de 100 m est possible. Ces portées sont indicatives et peuvent varier de manière significative en fonction du routeur sans fil, de l'antenne et des obstacles physiques. Pour augmenter la portée d'un réseau sans fil, des points d'accès, des routeurs dotés d'antennes à gain élevé ou des répéteurs sans fil supplémentaires peuvent être utilisés. Certains fournisseurs certifient leurs routeurs et leurs points d'accès pour une utilisation avec des antennes à gain élevé ou directionnelles. Les émetteurs et les antennes sans fil doivent être certifiés conjointement pour satisfaire les Règles FCC chapitre 15. De nombreux routeurs sans fil prêts à l'emploi peuvent également fonctionner en tant que répéteurs, afin de doubler effectivement la portée d'un réseau Wi-Fi.

 Quelle est la longueur maximum d'un câble Ethernet ?

La longueur maximum d'un câble Ethernet 100 BASE-TX est de 100 mètres par segment. Une infrastructure réseau supplémentaire telle que les matrices de commutation Ethernet permet d'étendre la portée de votre réseau.

 Quelles sont les capacités de synchronisation disponibles avec les boîtiers d'acquisition de données Wi-Fi ?

Deux lignes numériques PFI sur chaque boîtier d'acquisition de données Wi-Fi ou Ethernet offrent des déclencheurs de démarrage, de pause et de référence. Ils offrent également la capacité d'importer ou d'exporter une horloge d'échantillonnage, pour la synchronisation des mesures avec d'autres matériels d'acquisition de données ou avec des événements externes.

 Qu'est-ce que l'isolation ?

La plupart des modules de la Série C (y compris les modules supportés par les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi et Ethernet) offrent une isolation qui permet d'accroître la qualité et la sécurité des mesures.

Une isolation électrique et physique permet de séparer les signaux de capteurs, qui peuvent être exposés aux transitoires haute tension et au bruit, des fonds de panier basse tension des systèmes de mesure. L'isolation offre de nombreux avantages parmi lesquels se trouvent :

  • une protection des équipements coûteux, de l'utilisateur et des données contre les tensions transitoires,
  • une immunité contre le bruit accrue,
  • une suppression des boucles de terre,
  • une réjection de la tension de mode commun accrue.

Pour en savoir plus sur l'isolation, vous pouvez consulter le tutorial sur NI Developer Zone : Technologies d'isolation permettant de relever des mesures industrielles fiables.  

 

Sécurité

 Qu'est-ce que le cryptage AES 128 bits ?

Le standard AES (Advanced Exception Standard) a été choisi par le groupe de travail IEEE 802.11i comme algorithme de cryptage privilégié pour la sécurité des transmissions de données sur les réseaux Wi-Fi. Le standard AES utilise un algorithme de cryptage 128 bits qui est significativement plus difficile à décrypter que l'algorithme RC4 utilisé par les standards de cryptage plus anciens TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) et WEP (Wired Equivalent Privacy). Dans les faits, le NIST (National Institute of Standards and Technology) a recommandé le standard de cryptage AES pour toutes les agences gouvernementales des États-Unis (la publication 197 du FIPS décrit ces exigences en détail). N'importe quelle application d'acquisition de données gouvernementale ou militaire devra probablement utiliser l'algorithme AES pour transmettre des données.

 Qu'est-ce que l'authentification ?

L'authentification d'un réseau porte principalement sur le contrôle de l'accès client. Avant qu'un client (tel qu'un boîtier d'acquisition de données par Wi-Fi) ne puisse communiquer avec un point d'accès sans fil, il doit satisfaire les conditions d'authentification du réseau. Il existe deux formes d'authentification de base : l'une, reposant sur une clé pré-partagée et l'autre, reposant sur un serveur. La plupart des réseaux d'entreprise sont au moins dotés d'un serveur d'authentification qui exécute en général le service d'authentification à distance RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Service). Les réseaux IEEE 802.11i (WPA2) utilisent le standard d'authentification basé sur le port IEEE 802.1X et le protocole EAP (Extensible Authentication Protocol), afin de contrôler l'accès. Les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi supportent plusieurs méthodes EAP, dont les protocoles LEAP, PEAP, EAP-TLS et EAP-TTLS. Une clé pré-partagée peut également être utilisée s'il n'existe pas de serveur d'authentification sur le réseau. 

 

Logiciels

 Comment programmer les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi ?

L'ensemble des boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi et par Ethernet utilisent le même logiciel driver et de services de mesure NI-DAQmx que les autres matériels d'acquisition de données PCI, PXI et USB de NI. Le driver NI-DAQmx permet de contrôler chaque aspect d'un système d'acquisition de données, depuis la configuration jusqu'à la programmation. Avec le driver NI-DAQmx, il est possible de configurer et d'acquérir rapidement des mesures grâce à l'Assistant DAQ et, par la suite, de générer automatiquement du code pour pouvoir utiliser votre application rapidement. NI-DAQmx offre également des voies virtuelles destinées à convertir automatiquement des données brutes en unités scientifiques. La même API de driver peut être utilisée pour programmer les nouveaux boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi, qui permettent une intégration facile de la connectivité sans fil aux applications existantes.

 Quels sont les logiciels inclus avec les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi ?

En plus du driver NI-DAQmx, tous les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi et par Ethernet incluent le logiciel de configuration MAX (Measurement and Automation Explorer) et le logiciel d'enregistrement de données NI LabVIEW SignalExpress LE. MAX peut être utilisé pour configurer et pour tester rapidement les boîtiers Wi-Fi et Ethernet, sans aucun code à développer. LabVIEW SignalExpress est un outil logiciel interactif de mesure qui permet d'acquérir, d'analyser et de présenter rapidement des données provenant de milliers de matériels d'acquisition de données et d'instruments, sans aucune programmation. Pour en savoir plus sur LabVIEW SignalExpress LE, visitez la page ni.com/labview/signalexpress/.

 Quels sont les environnements de développement d'applications (ADE) qui fonctionnent avec l'acquisition de données par Wi-Fi ?

Les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi et par Ethernet fonctionnent avec les environnements de développement compatibles avec NI-DAQmx, parmi lesquels :

  • NI LabVIEW 7.x ou supérieur*
  • NI LabVIEW SignalExpress LE ou supérieur
  • NI LabWindows™/CVI 7.x ou supérieur
  • NI Measurement Studio 7.x ou supérieur
  • C/C++ ANSI
  • C#
  • Visual Basic .NET
  • Visual Basic 6.0

*Les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi et par Ethernet ne sont pas supportés par NI LabVIEW Real-Time.

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Services et support

 Comment obtenir un support technique pour les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi ?

NI offre des options plusieurs de support via ni.com/support. Les difficultés peuvent être résolues en ligne, par e-mail ou par téléphone avec des ingénieurs NI. De plus, ni.com propose de nombreuses ressources pour tous les utilisateurs : aussi bien pour les débutants en acquisition de données par Wi-Fi que pour les experts qui recherchent des astuces auprès des concepteurs. Les ressources en ligne sont les suivantes :

  • drivers et mises à jour téléchargeables pour NI-DAQmx et les autres produits de mesure,
  • base de connaissances (plus de 3000 ressources),
  • manuel produit en ligne (fichiers d'aide et PDF téléchargeables),
  • plus de 3000 exemples d'application,
  • tutoriaux et notes d'application.

 Quelles sont les garanties incluses avec les boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi ?

L'ensemble des boîtiers d'acquisition de données par Wi-Fi et par Ethernet sont couverts par une garantie de 1 an contre les défauts des matériaux ou de fabrication, à partir de la date de livraison du produit. Il existe plusieurs options de garantie permettant de déterminer les coûts de maintenance pour deux ans ou plus. Contactez votre filiale NI pour plus d'informations.

 

Ressources supplémentaires

Visionnez la présentation multimédia sur l'acquisition de données par Wi-Fi pour simplifier la surveillance déportée avec NI LabVIEW

 

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