Nowa seria oscyloskopów multifunkcyjnych, programowalnych

Seria MPO-2000

Jednym z producentów, który zauważył i wprowadził możliwości wykorzystania urządzenia w szerszym zakresie, jest GW Instek. Seria MPO-2000 (Multi-function Programmable Oscilloscope) pochodzi od skrótu dla wielofunkcyjnego programowalnego oscyloskopu. Urządzenie zawiera także analizator widma, generator przebiegów arbitralnych, multimetr cyfrowy i zasilacz prądu stałego. Wielofunkcyjna architektura "pięć w jednym" w innowacyjny sposób wprowadza do MPO-2000 funkcję skryptu Python, dzięki czemu użytkownicy mogą kontrolować program w małym, zautomatyzowanym systemie testowym.

Wersja Basic i Professional

Linia produktów MPO-2000 prezentuje się w dwóch wersjach: basic i professional, oznaczonych odpowiednio literami B i P. Wariant podstawowy oferuje przepustowość na poziomie 100 MHz, natomiast profesjonalny podwaja tę wartość do 200 MHz. Kluczową różnicą jest to, że edycja profesjonalna dysponuje rozszerzoną pamięcią oraz bogatszymi zasobami systemowymi, co przekłada się na możliwość przetwarzania danych w formie obszerniejszych sekwencji.

Seria 2000 umożliwia sterowanie urządzeniami USB CDC, co odpowiada wymaganiom testów dla współpracy wielu modułów. Wraz z urządzeniem dostarczana jest biblioteka interfejsu graficznego użytkownika (GUI) w Pythonie. Pozwala to użytkownikom na modyfikację oryginalnej aplikacji wbudowanej lub projektowanie autorskich programów.

Wersja Basic zawiera programy demonstracyjne gotowe do użycia, w tym aplikacje z obsługą urządzeń USB i interfejsu graficznego (GUI), a także oprogramowanie w Pythonie dostarczone przez zewnętrznych dostawców.

Z kolei wersja Professional wyróżnia się zaawansowanymi opcjami dekodowania, w tym FlexRay, USB-PD i I2S. Duża liczba funkcji dekodowania magistrali jest zawarta w standardowej konfiguracji, a użytkownicy nie muszą płacić za korzystanie z tych funkcji, co czyni MPO-2000 bardziej konkurencyjnym.

MQTT

Oscyloskopy MPO-2000 obsługują także protokół MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). MQTT to protokół komunikacyjny o otwartym kodzie źródłowym, ceniony za swoją efektywność i nieskomplikowaną budowę. MQTT, podobnie jak powszechny HTTP, znajduje się na szczycie stosu TCP/IP, w jego warstwie aplikacyjnej. Mimo, że oba protokoły działają na tej samej warstwie, ich charakterystyka i zastosowania są odmienne.

MQTT – zasada działania

Zasada działania protokołu MQTT opiera się na modelu publikacji i subskrypcji, co zapewnia asynchroniczną wymianę informacji między użytkownikami, którzy dane wysyłają, oraz tymi, którzy je odbierają. Dla wydawców dane pomiarowe mogą być przesyłane do chmury, a dla subskrybentów możliwe jest zdalne sterowanie oscyloskopem.

Klientem MQTT możemy nazwać dowolne urządzenie podłączone do sieci, jak mikrokontroler czy PC, który obsługuje TCP/ IP oraz MQTT, umożliwiając komunikację w tym standardzie. Dostępne są biblioteki ułatwiające implementację klienta MQTT. Ciekawostką jest, że klient MQTT może być zarówno subskrybentem, jak i wydawcą danych.

W modelu MQTT wydawcy i subskrybenci nie mają bezpośredniego kontaktu. Klient może wysłać dane do innego klienta, nie znając jego adresu IP ani nawet nie będąc świadomym jego istnienia. To jest możliwe dzięki pośrednikowi – brokerowi wiadomości, który przyjmuje dane od wydawców i przekazuje je subskrybentom.

Wydawca, nadając wiadomość, określa jej temat. Broker, bazując na temacie, dystrybuuje wiadomość do subskrybentów zainteresowanych daną tematyką. To sprawia, że MQTT jest elastyczny i efektywny w rozproszonych systemach komunikacyjnych.

Taki system komunikacji umożliwia jednemu klientowi rozpowszechnianie informacji do szerokiej grupy odbiorców przy minimalnych nakładach. Wysyłając treść do brokera, klient inicjuje proces dystrybucji danych. Dzięki temu nawet niewielkie mikrokontrolery mogą pełnić funkcję klienta MQTT.

Broker, będąc kluczowym elementem sieci, wymaga odpowiednio większych zasobów. Musi on obsłużyć liczne połączenia, przetwarzać i dystrybuować mnóstwo wiadomości, a także zarządzać autentykacją i autoryzacją użytkowników, nie wspominając o przechowywaniu danych. Wymaga to instalacji na platformach o wysokiej wydajności. Na rynku dostępne są różnorodne opcje brokera, w tym zarówno płatne, jak i bezpłatne, co ułatwia integrację w różnych środowiskach.

Ten protokół komunikacyjny jest zoptymalizowany dla systemów, które nie potrzebują wysokiej przepustowości danych. Dzięki zastosowaniu niższych prędkości transmisji, gwarantuje on wyższą stabilność połączenia. Jest to rozwiązanie sprawdzające się idealnie dla komunikacji typu maszyna–maszyna, w ekosystemie Internetu Rzeczy (IoT), w urządzeniach mobilnych, a także wszędzie tam, gdzie priorytetem jest zmniejszenie użycia pasma oraz energii.

Dekodowanie magistrali szeregowej w MPO-2000

MPO-2000 zapewnia dekodowanie CAN FD/ USB 2.0 (FS) w wersji podstawowej oraz dekodowanie CAN FD/ USB 2.0 (FS)/FlexRay/USB PD/ I2S w wersji profesjonalnej. Nie są wymagane żadne dodatkowe opcje do dekodowania i analizy protokołów motoryzacyjnych, USB i audio.

Podsumowanie

Debiut GW Instek serii MPO-2000 na rynku ma potencjał sprostania oczekiwaniom użytkowników w zakresie powtarzalności i różnorodności testowania produktów. Może również zaspokoić potrzeby użytkowników dotyczące łatwości i wydajności pracy. Pozwala także na kontrolę programową na poziomie jednostkowym, jak również na przesyłanie wyników testów do chmury.

Bogaty wybór funkcji dekodowania jest dostępny w standardzie, bez dodatkowych opłat, co sprawia, że MPO- 2000 staje się atrakcyjnym wyborem na rynku.

MPO-2000P wyróżnia się na tle konkurencji dzięki zintegrowanej budowie "5 w jednym" oraz bibliotece GUI opartej na języku Python, co jest unikatową cechą w tej klasie produktów. Dzięki temu użytkownicy mają możliwość tworzenia własnych systemów testowych, co przekłada się na obniżenie kosztów jednostkowych każdego z urządzeń. Może działać jako uniwersalny tester, oferowany w rozsądnej cenie.

MPO-2000P jest doskonałym wyborem dla kursów edukacyjnych związanych z automatyzacją testów i pomiarów. Sprawdza się również w automatycznych testach produkcyjnych na niewielką skalę, badaniach tolerancji komponentów dla zapewnienia jakości oraz wszędzie tam, gdzie wymagana jest różnorodność aparatury zintegrowana w jednym urządzeniu.

Grzegorz Cuber, Technical Manager Computer Controls

Computer Controls Sp. z o.o.
www.ccontrols.pl