隨著我們的數(shù)字化世界日益復雜，用于記錄今天和未來的物理和電子現(xiàn)象的系統(tǒng)需要應對新的數(shù)據(jù)采集和記錄應用需求的挑戰(zhàn)。工程師和科學家對物理和電子世界的監(jiān)測和記錄由來已久。第一個數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，是在19世紀中期由Samuel Morse發(fā)明的電報機。該系統(tǒng)自動記錄Morse電碼的點和劃, 通過一個電磁鐵移動一只筆在紙上進行記錄。20世紀早期，為了進行環(huán)境監(jiān)測，誕生了第一個圖表記錄器。這些早期的圖表記錄器，是完全的模擬信號系統(tǒng)，包含大量機械裝置，通過在紙上拖拽一個墨水筆記錄電子信號中的變化。后來，在太空探索項目中，出現(xiàn)了可以記錄模擬和數(shù)字信號數(shù)據(jù)的數(shù)字化、高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

今天，圖表記錄器和數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)大多無需紙張，并明顯地向數(shù)字化發(fā)展，這包括數(shù)字信號處理器、存儲器，以及將它們連接到真實世界的通信裝置。在過去的幾十年中，數(shù)字存儲系統(tǒng)的能力幾乎成倍增加，而相應的成本大幅下降。隨著摩爾定律的不斷發(fā)展，將創(chuàng)造性能更強、成本更低、功耗更低、尺寸更小的處理器，而未來的數(shù)據(jù)采集和記錄系統(tǒng)將充分利用這一技術，變得更智能、且功能更豐富。

1. 下一代數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)

在過去的二十年中，數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的智能變得更加分散，處理單元更接近傳感器和信號。由于這一變化，遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和記錄器可以更多地集成決策過程，而不是像過去一樣，僅僅收集數(shù)據(jù)。

當前有許多集成Intel、ARM、Xilinx等公司的最新芯片和IP的高性能記錄系統(tǒng)。其中大多數(shù)的系統(tǒng)基于僅僅利用處理器的架構，還有一些則基于異構計算架構，為處理器結合了可編程的邏輯。當前市場上的一些高性能數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的例子包括：
 . NI CompactDAQ獨立系統(tǒng)
 . NI CompactRIO
 . HBM QuantumX CX22W
 . Yokogawa WE7000
 . Graphtec GL900

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄軟件包括工程師可以用來配置系統(tǒng)并快速得到測量結果的交鑰匙工具，如HBM公司的Catman系統(tǒng)或者Yokogawa公司的DAQLOGGER系統(tǒng)。交鑰匙工具的不足之處是往往不夠靈活，所見即所得。另外一種思路是，工程師和科學家們可以利用一個基于文本的編程工具（如Microsoft Visual Studio）或圖形化編程方法（如NI LabVIEW系統(tǒng)設計軟件），在這些系統(tǒng)中對處理器進行編程控制。編程工具為這些數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)提供了最大限度的自定義功能，包括采用更豐富的信號處理方法，以及能夠嵌入任何類型的智能算法。但相比于交鑰匙工具，它們有一個陡峭的學習曲線。

2. 突破記錄系統(tǒng)極限的應用

各種應用和行業(yè)都需要在他們的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)中具有更多的智能功能。例如汽車、交通運輸和電力公司等行業(yè)已經(jīng)開始使用高性能的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)。

（1）汽車和交通運輸

當今時代設計的車輛已包含數(shù)以千計的傳感器和處理器，以及數(shù)百萬行的程序代碼。因此，對于智能車輛要測試和監(jiān)控更多的物理和電子參數(shù)。此外，測試工程師希望數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)足夠智能和堅固，以用在他們正在測試的車輛中。

例如，在美國的集成測試與測量公司（Integrated Test & Measurement, ITM）的工程師需要一個高性能而且靈活的車載測試解決方案，以記錄高速公路上運行的車輛的排氣系統(tǒng)的振動情況。他們建立了一個高速的振動數(shù)據(jù)記錄解決方案，使用LabVIEW系統(tǒng)設計軟件編程的獨立NI CompactDAQ系統(tǒng)，并提供來自筆記本電腦或移動設備的無線接口。獨立的NI CompactDAQ系統(tǒng)中的高性能1.33GHz雙核Core i7 Intel處理器，可以實現(xiàn)非常先進的功能，如高級信號處理功能，Wi-Fi連接功能，以及可將全部28個同步采樣的加速計信號以超過6MB/s的速度流傳輸?shù)椒且资源鎯ζ鞯墓δ�。此外，利用最新版本的LabVIEW數(shù)據(jù)儀表板，ITM的工程師們現(xiàn)在可以創(chuàng)建一個自定義的用戶界面，并且可以在Ipad上直接地交互和控制他們的振動數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)。

（2）電網(wǎng)

另一個突破傳統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)極限的是公共設施建設行業(yè)。電網(wǎng)在發(fā)生著巨大的變化，公共設施建設部門正在投入大量的資源使其更加智能。讓電網(wǎng)變得更智能的方法之一就是集成更多的測量系統(tǒng)和設備。電能質量分析儀就是這樣的一個設備。

一個典型的電能質量分析儀可以采集和分析電網(wǎng)中的三相電壓，以此來計算國際標準中定義的電壓質量。電壓質量由頻率、電壓電平變化、波動、三相電壓的不平衡、諧波譜、總諧波失真以及信號電壓的電平來描述。在這種應用中，需要進行大量的分析和高速測量，一個傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)無法提供所需要的處理能力。

印度ELCOM公司的工程師使用LabVIEW和具有嵌入式處理器和FPGA的CompactRIO嵌入式的采集系統(tǒng)，開發(fā)了一個靈活的、高性能電能質量分析儀。在這個系統(tǒng)中，處理器可以完成諸如高級浮點運算處理、高速流盤以及網(wǎng)絡連接的任務。CompactRIO中的FPGA允許系統(tǒng)中增添額外的處理單元，來執(zhí)行自定義的I/O定時和同步任務，以及應用中所需的任何高速數(shù)字處理任務。

3. 未來的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)需要更加智能

隨著我們生活的世界變得越來越復雜，用于監(jiān)測和記錄未來的機械、基礎設施、電網(wǎng)、和車輛中電子和物理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)也需要不斷發(fā)展。芯片和IP供應商正在努力優(yōu)化處理組件的性能、功耗和成本�，F(xiàn)在，還需要數(shù)據(jù)采集公司使用足夠直觀、靈活且智能的高性能數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)來捕獲任何類型的數(shù)據(jù)。使用更智能的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，我們就能夠從任何來源獲得更智能的數(shù)據(jù)，并且能夠對所建設的系統(tǒng)改善性能、質量，并對其進行維護。查詢進一步信息，請訪問官方網(wǎng)站http://www.ni.com/。