Desarrollo de Sistemas de Prueba GPIB Inalámbricos Usando Controladores NI de Ethernet a GPIB

NI ofrece dos controladores de Ethernet a GPIB, el GPIB-ENET / 1000 y su predecesor, el GPIB-ENET / 100. Ambos controladores amplían las opciones de tamaño, distancia, condiciones ambientales, integración de sistemas de prueba y ubicación de la instrumentación en aplicaciones de prueba controladas por computadora. La incorporación de conectividad y control inalámbricos en su sistema de prueba aborda aún más las preocupaciones sobre las condiciones ambientales, la distancia, el cableado de red y la integración de los componentes de prueba en toda su empresa. La comunicación con sus sistemas de instrumentación a través de una conexión inalámbrica le brinda más versatilidad en la ubicación y la movilidad del sistema de instrumentación GPIB.

NI GPIB-ENET / 1000 y GPIB-ENET / 100 convierten fácilmente los sistemas de instrumentación existentes en sistemas de prueba inalámbricos mediante el uso de enrutadores inalámbricos y puntos de acceso disponibles en el mercado. Esta nota de aplicación trata sobre los antecedentes de las redes inalámbricas, la instalación de un sistema de prueba GPIB inalámbrico y la configuración del sistema inalámbrico. Si bien ambos controladores pueden usarse para integrar la conectividad inalámbrica a su sistema de prueba GPIB, esta nota de aplicación discutirá el uso de GPIB-ENET / 1000 solamente - la configuración es ligeramente diferente para GPIB-ENET / 100.

Conexiones inalámbricas

Las redes de área local inalámbricas (LAN) que operan en una gama de frecuencias se han utilizado desde principios de la década de 1990. Anteriormente, las aplicaciones que utilizaban tecnología LAN inalámbrica personalizada tenían un alcance muy limitado y por lo general requerían una programación y pruebas extensas. En 1998, el IEEE propuso una especificación para la comunicación inalámbrica, sentando las bases para el estándar IEEE 802.11-2001.

Según IEEE 802.11, existen dos tipos de configuraciones de red: ad hoc e infraestructura. En las redes ad hoc, no hay un punto de acceso fijo: las computadoras (o nodos) pueden comunicarse con cualquier otra computadora. Aunque no es un diseño muy estructurado, los desarrolladores han creado algoritmos para garantizar una comunicación eficiente en una red ad-hoc.

La arquitectura de la red de infraestructura utiliza puntos de acceso fijos para simplificar la comunicación entre nodos. A menudo, estos puntos de acceso fijos están conectados a líneas terrestres, como las redes Ethernet existentes, para aumentar la capacidad de la LAN inalámbrica. Por ejemplo, los usuarios domésticos pueden conectar su módem de cable o DSL a un enrutador inalámbrico (punto de acceso) para proporcionar una conexión a internet para una computadora portátil con capacidad inalámbrica (nodo).

Además de IEEE 802.11, existen otras tecnologías inalámbricas adecuadas para diferentes aplicaciones e industrias, como Bluetooth. Esta nota de aplicación trata únicamente sobre IEEE 802.11 porque es la solución más utilizada y más sencilla.

Uso de GPIB-ENET / 1000 para control inalámbrico de instrumentos

El NI GPIB-ENET / 1000 está diseñado para comunicarse a través de cualquier red TCP / IP basada en Ethernet (1000BaseT, 100BaseTX y 10BaseT). Combinando el GPIB-ENET / 1000 con cualquier enrutador inalámbrico disponible comercialmente, transforma instantáneamente su sistema de control Ethernet en un sistema de control de instrumentos inalámbrico.

Aplicaciones

Las aplicaciones para el control inalámbrico de instrumentos incluyen las siguientes:

• Controlar racks portátiles de instrumentación desde una computadora con capacidad inalámbrica
• Control de la instrumentación en un entorno peligroso
• Controlar la instrumentación donde no hay conexión física o Ethernet disponible
• Compartir el acceso a los instrumentos y sistemas GPIB en una red inalámbrica para que varios usuarios puedan descargar datos de prueba o realizar pruebas desde varias estaciones de computadora con capacidad inalámbrica

Enrutadores 802.11 disponibles comercialmente

Esta nota de aplicación detalla un sistema de control de instrumentos inalámbrico que destaca el AP inalámbrico EtherFast de Linksys y el enrutador de cable / DSL con conmutador de 4 puertos (modelo BEFW11S4). Sin embargo, puede utilizar cualquier enrutador inalámbrico que siga el estándar de comunicaciones IEEE 802.11 y que pueda actuar como servidor de Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP). Otros productos estadounidenses que cumplen con estos criterios son el enrutador inalámbrico D-Link y el punto de acceso + conmutador de 3 puertos (modelo DI-713), el punto de acceso inalámbrico de US Robotics (modelo USR2450) y la estación base Apple Computer AirPort, entre otros.

En Europa, existen opciones similares para redes inalámbricas, incluidas opciones de External Link: 3Com y External Link: Netgear ; sin embargo, debido a los algoritmos de cifrado, muchos de los productos requieren licencias de exportación del Departamento de Comercio de EE. UU.

En Japón, External Link: NTT-ME, vende un enrutador compatible con 802.11, el MN128-SOHO Slotin Air Pack, que incluye una tarjeta de acceso inalámbrico PCMCIA.

Actuación

La mayoría de los enrutadores inalámbricos comerciales ofrecen un rendimiento de hasta 11 Mb / s, según el nivel de cifrado. Si bien el cifrado de datos garantiza la seguridad, la implementación del cifrado puede ralentizar significativamente el rendimiento de datos de su sistema inalámbrico.

Con el NI GPIB-ENET / 1000, puede sostener tasas de transferencia superiores a 1,45 Mbytes / s. Utilizado con un enrutador inalámbrico, puede mantener las mismas tasas de transferencia para su sistema de prueba inalámbrico, según el nivel de cifrado que elija.

La gama de enrutadores inalámbricos varía mucho. Los factores que afectan este rango son el ruido de RF en su entorno y la existencia de otras redes inalámbricas en el entorno. La mayoría de las tarjetas de red inalámbrica proporcionan utilidades para medir la intensidad de la señal de su conexión inalámbrica.

Configuración del enrutador inalámbrico

La instalación y configuración de la mayoría de los enrutadores inalámbricos es sorprendentemente fácil. Una instalación típica de un enrutador inalámbrico requiere conectar el enrutador a una computadora o LAN Ethernet existente. Luego, utilizando una dirección IP específica, configura los ajustes para el enrutador: tipo de red (ad hoc o infraestructura), modo de cifrado, contraseña, número de usuarios permitidos, etc. Dependiendo de su red y configuración de computadora, es posible que necesite una red administrador para ayudar a configurar la red inalámbrica.
Para completar las conexiones de su sistema de prueba inalámbrico, conecte su enrutador inalámbrico al GPIB-ENET / 1000 con un cable Ethernet estándar de par trenzado. El GPIB-ENET / 1000 se conecta a su sistema de instrumentación con un cable GPIB estándar. La Figura 1 describe este sistema GPIB inalámbrico.

1. Instale la tarjeta de red inalámbrica y verifique que se pueda conectar a su enrutador inalámbrico

2. Instale el software NI-488.2 versión 2.8 o posterior en cada PC con Windows 7 / Vista / XP que se utilizará para el control inalámbrico del GPIB-ENET / 1000

3. Utilice las utilidades incluidas con el software del controlador para configurar cada GPIB-ENET / 1000 individual con una dirección IP única (este paso debe realizarse solo una vez por interfaz GPIB-ENET / 1000 y se puede realizar de forma manual o automática)

4. Configure el software en cada computadora de control con las direcciones IP del GPIB-ENET / 1000 (s) (configurado en el Paso 3 anterior) que controlará

NI-488.2 para GPIB-ENET / 1000

La Tabla 1 resume los sistemas operativos bajo los cuales puede usar el GPIB-ENET / 1000. Comuníquese con NI si necesita controlar más del número especificado. La API NI-488.2 utilizada para programar su GPIB-ENET / 1000 también es consistente con otras interfaces, como PCIe-GPIB o GPIB-USB-HS. Puede desarrollar su software y usarlo con otros tipos de interfaces y otros sistemas operativos aplicables con poca o ninguna modificación del código fuente. Para sistemas operativos adicionales, comuníquese con NI

Tabla: Número máximo de interfaces GPIB-ENET / 1000

 

Asignar una dirección IP a su GPIB-ENET / 1000

La tarea principal al configurar su GPIB-ENET / 1000 es asignarle una dirección IP. El protocolo TCP / IP requiere que a cada dispositivo de la red se le asigne una dirección de Internet única para que los dispositivos puedan ubicarse en la red. Una dirección IP inválida o asignada incorrectamente es la causa más común de problemas al usar el GPIB-ENET / 1000.

Como se mencionó anteriormente, el enrutador inalámbrico que seleccione debe proporcionar DHCP para configurar la dirección IP para su GPIB-ENET / 1000. De forma predeterminada, el GPIB-ENET / 1000 intentará obtener una dirección IP mediante DHCP. Con DHCP, algunos enrutadores inalámbricos también pueden asignar un nombre al GPIB-ENET / 1000. Puede modificar ese nombre más tarde y usarlo en lugar de la dirección IP, cuando se refiera al GPIB-ENET / 1000.

Asegúrese de seguir las instrucciones completas descritas en el manual de Inicio para una instalación completa y correcta.

Configuración del software NI-488.2 para GPIB-ENET / 1000

Una vez que el enrutador asigna automáticamente una dirección IP a su GPIB-ENET / 1000 y lo conecta a su red, cualquier computadora Windows habilitada para IEEE 802.11 con NI-488.2 versión 2.8 o posterior puede interactuar con el controlador.

En cada computadora con Windows, debe configurar NI-488.2 para asociar una dirección IP particular con un nombre de interfaz particular que corresponda a un GPIB-ENET / 1000. Luego, puede usar ese nombre de interfaz en sus programas para controlar el GPIB-ENET / 1000 en esa dirección IP. Por ejemplo, suponga que desea utilizar la computadora A para controlar dos GPIB-ENET / 1000, uno en la dirección IP 130.164.15.01 y el otro en 130.164.15.19. En la computadora A, asociaría 130.164.15.01 con el nombre de interfaz GPIB0 y 130.164.15.19 con GPIB1. Sus aplicaciones en la Computadora A usarían entonces el nombre de interfaz GPIB0 para controlar los instrumentos conectados al GPIB-ENET / 1000 en la dirección IP 130.164.15.01 y GPIB1 para controlar los instrumentos conectados al GPIB-ENET / 1000 en la dirección IP 130.164.15.19 . Recuerde que siempre puede hacer referencia al GPIB-ENET / 1000 por su nombre asignado en lugar de su dirección IP.

Suponga que también desea acceder a GPIB-ENET / 1000 en 130.164.15.01 desde la computadora B. Luego asociaría GPIB0 en la computadora B con 130.164.15.01 y usaría GPIB0 en sus aplicaciones en la computadora B. No hay conflicto en el uso de la mismo nombre de interfaz GPIB0 en la Computadora A y la Computadora B porque estas son computadoras host completamente separadas que ejecutan diferentes instancias de NI-488.2.