LABVIEW E IL CLOUD COMPUTING LABVIEW FPGA COMPILE FARM I WEB SERVICE IN LABVIEW 2010 E 5,00 NOVEMBRE ISSN

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1 ISSN NOVEMBRE 2010 E 5,00 L A P R I M A R I V I S T A I T A L I A N A P E R L A C O M U N I T À L A B V I E W In caso di mancata consegna restituire all editore che si impegna a pagare la relativa tassa presso il CMP di Roserio - Milano LABVIEW E IL CLOUD COMPUTING LABVIEW FPGA COMPILE FARM I WEB SERVICE IN LABVIEW

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3 16 SCENARIO NATIONAL INSTRUMENTS E IL CLOUD COMPUTING Ormai è noto: il Cloud Computing è un nuovo trend che prevede il trasferimento dei dati e dell elaborazione da desktop e portatili a grossi Data Center. Il Cloud Computing si basa su un modello che permette di accedere on-demand tramite rete a un pool condiviso di risorse di calcolo configurabili (per es. server, applicazioni, sistemi di storage e servizi). Tali risorse possono essere rapidamente messe a disposizione del richiedente con uno sforzo di gestione minimo e con una minima interazione da parte del service provider. Il Cloud Computing usa server distanti per fornire l accesso a servizi e storage attraverso Internet (o cloud ), spesso sulla base di un modello a consumo, ha confermato John Pasquarette, Vice President Product Marketing Software presso National Instruments, durante lo scorso NIWeek. Tipici fornitori di Cloud Computing, come Microsoft, Salesforce.com, IBM, Amazon e Google, offrono applicazioni online accessibili da un Web browser, mentre i dati utente sono memorizzati su server remoti. Nel Cloud Computing, tali server sono normalmente posseduti e mantenuti da un provider terza parte in un data center remoto. Oggi, molti tecnici e ricercatori potrebbero usare già il Cloud Computing al di fuori del loro lavoro. Infatti, aziende come Microsoft, Google e altre forniscono servizi online gratuiti come , word processing, condivisione di foto e pubblicazione di filmati. Gli utenti interagiscono eseguendo software all interno di qualsiasi Web browser, in qualsiasi momento, accedendo a dati memorizzati remotamente su server in data center di cui non è possibile discernere la posizione fisica, ha aggiunto Pasquarette. La crescita di popolarità del Cloud Computing è dovuta al desiderio di outsourcing della manutenzione dell hardware e del software dei server, alla necessità di scalare i sistemi informatici in base alla domanda e alla comodità di poter accedere ai dati da qualunque luogo tramite un collegamento Internet. Nei prossimi anni, i guadagni di produttività per tecnici e ricercatori offerti dal Cloud riguarderanno probabilmente tre aree fondamentali: aggregazione dei dati, potenza di calcolo e capacità di accesso da qualsiasi luogo. In particolare, poiché il Cloud è costituito semplicemente da reti di computer interconnesse situate in grandi data center nel mondo, un vantaggio chiave è la scalabilità delle risorse. Usando il Cloud, gli utenti non sono limitati dalla loro quantità di spazio server locale: mano a mano che i dati vengono raccolti e calcolati, possono essere memorizzati nel Cloud insieme ad altri dati e, al crescere della quantità di dati, si può ottenere uno spazio addizionale nel Cloud. Questa scalabilità di risorse vale anche per la potenza di calcolo. Ad esempio, le analisi avanzate su grandi data set possono essere distribuite su più server di potenza elevata nel Cloud, liberando risorse locali. Inoltre, il Cloud permette a tecnici e ricercatori di accedere ad applicazioni e dati da qualsiasi luogo usando un Web browser. Gli utenti potrebbero raccogliere dati nel pieno della foresta ma osservarli a migliaia di chilometri su un dispositivo mobile. National Instruments, sempre in prima linea nell applicazione delle nuove tecnologie, ha identificato diverse aree dove il Cloud Computing può essere sfruttato con vantaggio già oggi, come la compilazione di codice FPGA e la memorizzazione distribuita di dati tecnici. All interno di questo numero troverete quindi numerosi riferimenti al Cloud, a partire dall intervista a Jeff Kodosky, a conferma dell attenzione che National Instruments sta dedicando all argomento. In chiusura di questo quarto anno di LabVIEW World, un annuncio: per la rivista sono in arrivo numerose novità, a partire da una nuova veste grafica, una revisione delle rubriche e un più stretto legame con la comunità LabVIEW. Non vogliamo anticipare nulla altrimenti che sorpresa sarebbe? lasciandovi il piacere di scoprire il risultato dei nostri sforzi a partire dal prossimo numero. Per ora, come sempre, buona lettura!labview. Valerio Alessandroni

4 16 SOMMARIO NATIONAL INSTRUMENTS E IL CLOUD COMPUTING Con il Cloud Computing si trasferiscono dati ed elaborazione da desktop e portatili a Data Center remoti LABVIEW E IL CLOUD COMPUTING Il Cloud Computing visto da Jeff Kodosky, cofondatore di National Instruments e inventore di LabVIEW LABVIEW FPGA COMPILE FARM La compilazione FPGA può essere scaricata su una macchina dedicata di fascia alta, separata e con molta RAM e un buon processore, basata su NI Web SOLUZIONE DI PROBLEMI DI SUPPORTO FONDAMENTALI LabVIEW 2010 offre una tecnologia di installazione migliorata, un completo tool di ricerca e un utility di monitoraggio e configurazione AUTOMAZIONE DEL SOFTWARE TESTING DI SISTEMI EMBEDDED CON LABVIEW E TESTSTAND E stato creato un ambiente completamente automatico per il testing dei requisiti funzionali del software embedded di una centralina di assistenza al parcheggio IMPOSTAZIONE HARDWARE LabVIEW può integrarsi con una grande varietà di dispositivi hardware LA COMUNICAZIONE WIRELESS IN CAMPO INDUSTRIALE Presente e futuro delle comunicazioni industriali senza fili al centro dei due eventi Control&Communication e Industrial Automation Forum IL VI SERVER Il VI Server vi permette di controllare programmaticamente VI e LabVIEW PROGETTARE APPLICAZIONI USANDO NETWORK STREAMS Esempi d uso delle funzioni Network Streams per lo streaming continuo di dati fra applicazioni e le proprietà Network Stream Endpoint LA VISIONE FPGA CON IL LABVIEW FPGA MODULE Una panoramica sull elaborazione di immagini su FPGA, compresi tipici casi d uso I WEB SERVICE IN LABVIEW I Web service LabVIEW sono una nuova opzione aggiunta in LabVIEW 8.6 per per comunicare in modo più aperto e standard con VI attraverso il Web SVILUPPO IN GRUPPO DI PROGETTI LABVIEW E raro per un ingegnere lavorare da solo quando sviluppa un applicazione complessa in LabVIEW LA PIATTAFORMA FUSION Una piattaforma hardware e software per raccogliere, integrare, elaborare, gestire e presentare dati e metadati generati in un laboratorio di neuro immagini DALLA CARTA AL WEB Link ad articoli di approfondimento e altri documenti disponibili sul web LA VOCE DEGLI UTENTI Ecco alcuni spunti di discussione apparsi di recente sul Forum di ILVG.it SE SOLO CI AVESSI PENSATO PRIMA! Quante volte questa frase ci attraversa la mente ogni volta che dobbiamo affrontare il problema dell obsolescenza dei nostri prodotti software, ma soprattutto hardware NI LABVIEW TOUR COLPISCE ANCORA. Torino, Milano, Firenze, Roma, Padova, Bologna, Bari: 7 grandi città per 7 grandi appuntamenti 44 APPUNTAMENTI Oltre ad organizzare propri corsi e seminari, National Instruments sarà presente a numerosi eventi 46 LABVIEW E LAVORO Proposte concrete per coloro che sanno utilizzare LabVIEW AAA

5 16 A TU PER TU LABVIEW E IL CLOUD COMPUTING Cloud Computing è una delle nuove parole magiche di questi anni. Ecco che cosa ne pensa Jeff Kodosky, cofondatore di National Instruments e inventore di LabVIEW Valerio Alessandroni di dispositivi sempre più complessi e la spinta alla riduzione del time to market rendono critico il L uso riutilizzo del codice e la sua condivisione fra i componenti di un team. Al crescere del numero di dispositivi embedded connessi a Internet, il software di progettazione utilizzato dagli ingegneri deve supportarli con la connettività necessaria per monitorare e configurare tali dispositivi da qualunque punto del mondo, in qualsiasi momento. Per rispondere a queste sfide, i tool di ingegneria devono non solo avere un focus centrale sul rapido sviluppo di codice privo di errori, ma anche fornire accesso ad un ampio ecosistema di proprietà intellettuale (IP), driver, tool complementari e così via. Fin dall introduzione di LabVIEW, National Instruments sta lavorando alla creazione di una piattaforma aperta, in grado di integrare codice e IP esistenti, di comunicare attraverso il Web e di interfacciarsi con un ampia gamma di target hardware e I/O. Nuove caratteristiche di LabVIEW 2010 permettono di compiere passi avanti in queste direzioni, offrendo maggiori opzioni di connettività. Fig1 - Credo che gli utenti ci sorprenderanno trovando applicazioni nel Cloud Computing per LabVIEW a cui non abbiamo pensato, afferma Jeff Kodosky, cofondatore di National Instruments e inventore di LabVIEW 3

6 16 A TU PER TU Fig. 2 Secondo Kodosky, le applicazioni al limite delle capacità computazionali, come le grosse simulazioni, saranno le prime a trarre beneficio dal Cloud Computing In particolare, quello della compilazione è uno dei problemi più importanti nel campo degli FPGA, indipendentemente dal software che si utilizza. In LabVIEW 2010 è possibile affrontare la programmazione FPGA sfruttando un farm di compilazione, con una serie di server su cui distribuire la compilazione utilizzando più macchine. Il Compile Farm Toolkit di NI LabVIEW FPGA è un nuovo add-on di LabVIEW FPGA che aiuta gli ingegneri a creare un server on-site per gestire più facilmente la compilazione FPGA offload su più macchine senza bloccare la propria macchina di sviluppo durante questo laborioso processo. E infatti possibile collegare in rete tutti i computer di lavoro richiesti, mentre il software del server centrale gestisce il farming delle compilazioni parallele, eseguite sui computer presenti, e delle code di richieste da un qualsiasi numero di macchine di sviluppo. National Instruments sta sperimentando l incorporazione di queste tecnologia anche sul cloud. Al Compile Farm Toolkit si unirà infatti il nuovo Cloud Compile Service Beta di LabVIEW FPGA, che permetterà agli ingegneri di assegnare i task di compilazione FPGA a server remoti ad alte prestazioni sul cloud, quindi non necessariamente su server interni all azienda stessa. Molte grandi aziende, come Microsoft, IBM o Amazon, utilizzano oggi il nuovo concetto di Cloud Computing, che permette di lavorare molto più velocemente e in modo scalabile. I primi dati che abbiamo a disposizione dimostrano che una compilazione FPGA sul Cloud può essere eseguita in minuti, rispetto alle 3-4 ore richieste normalmente sul proprio computer, proprio perché sul Cloud si può accedere a macchine ad alte prestazioni. Per accedere al servizio Cloud, è sufficiente usare la normale finestra di dialogo del server di compilazione LabVIEW FPGA puntando al servizio Cloud online ed inserire il proprio nome utente e password. D altra parte, come ha affermato John Pasquarette, Vice Presidente Software Product Marketing di National Instruments nel corso della sua keynote a NIWeek 2010, il software si sta sviluppando lungo due direzioni fondamentali. Da una parte, il software sarà sempre più webbased e distribuito (e, a tale proposito, ha citato il forte impulso che National Instruments sta dando al tema dei Web Services con la nuova interfaccia Web UI). Ciò per due motivi: perché gli utenti richiedono un accesso sempre più comodo, anche attraverso terminali portatili, e perché il Cloud Computing è un modo molto conveniente e flessibile per scalare il proprio sistema di calcolo e di storage in base alle necessità. Dal lato opposto, il software tenderà ad integrarsi sempre più strettamente con l hardware embedded. LA PAROLA A JEFF KODOSKY D: Come interpreta, National Instruments, la tendenza in atto verso il Cloud Computing? R: Il Cloud Computing è un trend molto forte, quello che definiamo main stream trend. E un modo che permette a tutti di ottenere quantità arbitrariamente grandi di potenza elaborativa da utilizzare per le proprie applicazioni. D: Ma il trend verso il Cloud Computing non rischia di ampliare il gap fra i Paesi (o le aree geografiche) più avanzati, che hanno buone infrastrutture di comunicazione, e il resto del mondo? R: La mia impressione è che le infrastrutture di comunicazione nei Paesi in via di sviluppo siano sorprendentemente buone e in miglioramento ad una velocità maggiore di quella che riscontriamo nel mondo sviluppato. Durante le mie vacanze, quest anno, ho avuto una copertura cellulare in Ruanda molto migliore di quella che ho in certe parti del Texas. Il Cloud Computing non richiede necessariamente grandi quantità di banda di comunicazione. Pensiamo a un problema operativo, ad esempio al problema di un venditore che deve viaggiare. La difficoltà di tale problema cresce esponenzialmente (benché sia disponibile euristica più veloce). La sua risoluzione su una macchina desktop potrebbe richiedere giorni, ma richiede solo ore nel cloud, dove è possibile utilizzare in parallelo molti server a elevate prestazioni. Il problema è complesso, ma la quantità di dati da caricare e scaricare è molto 4

7 piccola, solo un elenco di città e collegamenti. Alla fine, credo che il Cloud Computing sarà un acceleratore per il mondo in via di sviluppo, esattamente come oggi lo sono i telefoni cellulari. D: In che modo la scalabilità e la mobilità garantite dal Cloud Computing possono essere vantaggiose per gli utenti di LabVIEW? R: Credo che oggi le applicazioni al limite delle capacità computazionali, come le grosse simulazioni, saranno le prime a trarne beneficio. Anche le applicazioni che utilizzano grossi dataset online ne avranno un vantaggio. Tuttavia, come abbiamo visto molte volte in passato con altre tecnologie che abbiamo implementato o a cui ci siamo collegati, gli utenti ci sorprenderanno trovando usi vantaggiosi del Cloud Computing a cui noi non avevamo neppure pensato. Un altro uso interno a LabVIEW (e largamente trasparente all utente) è fornire un server di compilazione FPGA. Usare la vostra macchina desktop per compilare su un FPGA può legare la vostra macchina per molto tempo, mentre usare il Cloud per eseguire la compilazione permette di lavorare più velocemente, non lega la propria macchina nel frattempo ed è possibile eseguire molte compilazioni in parallelo con parametri di regolazione differenti per vedere quale produce l implementazione più piccola o più veloce. UNA TECNOLOGIA STRATEGICA D: Il Cloud Computing sarà per NI una tecnologia strategica o un semplice add-on richiesto dal mercato? R: Ritengo che diventerà una tecnologia strategica, anche se inizialmente potrebbe essere un semplice add-on. Il caso della compilazione FPGA rappresenta un uso strategico interno. Oltre al Cloud Computing vi è il Cloud Data Storage, ossia la possibilità di immagazzinare grossi dataset su storage farm distribuite. Una cosa traina l altra. Mano a mano che una crescente quantità di dati di misura viene immagazzinata nel Cloud, in modo che sia più facile accedervi attraverso il web da qualsiasi luogo, vi saranno sempre più vantaggi a calcolare nel Cloud su tali dati. Per un applicazione che elabora molti dati nel Cloud potrebbe essere meglio caricare l applicazione in modo da eseguirla nel Cloud, anziché scaricare i dati da elaborare su una macchina desktop. Per tornare alla seconda domanda, l ampiezza di banda necessaria per trasmettere l applicazione al Cloud può essere ordini di grandezza minore dell ampiezza di banda necessaria per scaricare i dati d interesse. D: Come dovrà attrezzarsi un utente attuale di LabVIEW per accedere al Cloud Computing? R: Nel caso del compilatore FPGA speriamo di rendere trasparenti le cose, magari con un dialogo di configurazione che lo abiliti, ma l esperienza dell utente sarà simile a quella attuale. Sembrerà semplicemente che la compilazione proceda più velocemente e che non esaurisca le prestazioni del desktop. In generale, essere in grado di stabilire che una particolare (gerarchia) di VI sia eseguita nel Cloud richiederà qualche informazione di configurazione in più, ma i dettagli sono ancora in fase di definizione. Posso immaginare che eseguire un VI nel Cloud potrebbe essere simile ad aprire un riferimento a un VI su un altra macchina ed eseguirlo da remoto. La situazione più interessante si ha quando l utente desidera che il VI sia eseguito nel Cloud in parallelo su più macchine. Sarà assolutamente necessario fornire più informazioni di configurazione, soprattutto se le istanze devono comunicare fra loro e forse queste potrebbero essere fornite usando la tecnologia che stiamo sviluppando per Fig. 3 Il Cloud Computing sarà un acceleratore per il mondo in via di sviluppo, esattamente come oggi lo sono i telefoni cellulari, afferma Kodosky il System Diagram, qualcosa su cui stiamo lavorando da un po di tempo e a cui abbiamo accennato in precedenti NIWeek. Sia sufficiente dire che siamo definitivamente orientati a minimizzzare la complessità della distribuzione di applicazioni fra più target, incluso il Cloud. D: Il Cloud Computing potrà favorire l ingresso di LabVIEW in nuovi settori applicativi? R: Credo di sì, ma penso anche che nuove aree applicative saranno probabilmente scoperte e pionierizzate dai nostri utenti. In alcune aree in cui LabVIEW viene già utilizzato, ad esempio nella progettazione, modellazione e simulazione, esso permetterà a LabVIEW di scalare verso applicazioni molto più grosse. Come ho detto prima, credo che gli utenti ci sorprenderanno trovando applicazioni per il Cloud Computing LabVIEW a cui non abbiamo pensato ed essi avranno indubbiamente bisogno di qualche capacità addizionale che ci impegneremo a fornire. 5

8 16 WHAT S NEW LABVIEW FPGA COMPILE FARM: COMPILAZIONE DI FPGA ON-SITE O NEL CLOUD La compilazione FPGA può richiedere ore. Conviene quindi scaricare la vostra compilazione su una macchina dedicata di fascia alta, separata e con molta RAM e un buon processore A cura di Alessandro Plantamura Non è un segreto il fatto che i chip FPGA (Field-programmable gate array) stanno diventando sempre più grossi e sempre più complessi. Il processo di fabbricazione crea transistor più piccoli e chip più densi, condensando un elaborazione digitale crescente per nanometro di superficie di chip. Tecnici ad ingegneri amano vedere questi progressi, perché significa che possono fare di più con il moderno silicio. La tecnologia del modulo NI LabVIEW FPGA viene in aiuto astraendo la complessità ad un livello più elevato, in modo da poter trarre vantaggio da questi progressi in modo più dolce. Purtroppo, vi è un aspetto degli FPGA che continua ad assorbire molto tempo e che non si risolve con l aumentare della densità dei chip: il tempo di compilazione. LA COMPILAZIONE SU CHIP FPGA È SEMPRE PIÙ DIFFICILE Il compilatore FPGA non è un grosso algoritmo monolitico. Al contrario, è una raccolta di grossi algoritmi complessi. Il problema computazionale è quello di portare il vostro progetto attraverso un flusso che genera un layout ottimizzato su un chip con milioni di elementi di elaborazione che potete configurare in qualsiasi modo. Il compilatore usa la sintesi per creare un sistema di connessioni logiche fra gli elementi di elaborazione. Esso quindi mappa, dispone ed instrada secondo un processo iterativo al fine di trovare la soluzione migliore per riprodurre tutto sul chip fisico cercando di soddisfare i vincoli impostati dall utente. Come è possibile immaginare, la matematica che c è dietro la ricerca di una soluzione globalmente ottimizzata di un problema che ha infinite possibilità è non banale. Pertanto, NI ha rinnovato il server di compilazione LabVIEW FPGA per facilitarne l esecuzione all interno della propria azienda o, in alternativa, per trasferire queste lunghe compilazioni su un computer di fascia alta nella nuvola. GENERALITÀ SUL SERVER DI COMPILAZIONE LABVIEW FPGA In LabVIEW 2010, NI ha dedicato un significativo sforzo di sviluppo al rinnovamento di molte parti del server di compilazione LabVIEW FPGA. Tale server gestisce la vostra compilazione quando LabVIEW ha completato la fase Generazione di File Intermedi (si veda il Processo di Compilazione LabVIEW FPGA per maggiori informazioni). Tutte le linee di comunicazione fra l ambiente di sviluppo e il server di compilazione LabVIEW FPGA sono state convertite in robusti Web service, cosa che ha nettamente migliorato l affidabilità delle comunicazioni con il server. Ciò serve inoltre per disaccoppiare ulteriormente il processo di compilazione dall ambiente di sviluppo per facilitare lo scaricamento su macchine di compilazione diverse dall host locale (computer di sviluppo). Anche se nelle precedenti versioni di LabVIEW potevate scaricare le vostre compilazioni su un altra macchina, il collegamento peer-topeer TCP costante non era a prova di errore nei confronti di vari elementi come un restart del computer di sviluppo. Si poteva inoltre perdere il collegamento, in alcuni casi, quando sceglievate di continuare a lavorare in LabVIEW durante la compilazione. Il nuovo server di compilazione risolve molti di questi problemi e offre nuove caratteristiche che guardano avanti. Oltre ad un revamp delle comunicazioni, che è essenzialmente nascosto all utente, LabVIEW 2010 è caratterizzato da un interfaccia utente aggiornata verso il server di compilazione dal computer di sviluppo. Essa incorpora accodamento, indicazione di progresso e stime di compilazione di presintesi, che possono indicare l uso stimato delle risorse per il vostro progetto entro un minuto dall inizio della compilazione. Fig. 1 - La nuova finestra Compilation Status incorpora stime di compilazione preliminari, code e altre informazioni sulla compilazione 6

9 WHAT S NEW IL SERVER DI COMPILAZIONE LABVIEW FPGA Più in dettaglio, l ultima architettura del server può essere divisa in tre parti: il computer di sviluppo, il server e qualsiasi numero di worker. Il computer di sviluppo usa Web service per comunicare con il server inviando i file intermedi. Il server cerca quindi worker disponibili per assegnare loro il lavoro di compilazione. Il processo worker ha accesso ai tool Xilinx per sintesi, mappatura, piazzamento e instradamento. Con questi tool, un worker lavora sul progetto e finalmente genera un bitfile che ritrasmette al server dove, a sua volta, lo ritrasmette al computer di sviluppo. Il vantaggio di questa nuova architettura è che ammette più worker e il farming automatico dei lavori di compilazione. Il server gestisce l accodamento e il farming, ed è fault-tolerant all ingresso e all uscita dei worker. Infatti, se un worker esce mentre sta eseguendo un lavoro di compilazione, il server può vederlo e assegnare la compilazione a un altro worker disponibile. Deve ricominciare, ma finisce senza alcuna azione da parte vostra. Fig. 4 - Semplice server di compilazione scaricata a singola macchina. Supportato da LabVIEW FPGA senza altri addon SCARICO DELLA COMPILAZIONE FPGA La compilazione FPGA sta diventando più complessa dal punto di vista computazionale e, quindi, più lunga e in aumento con l utilizzo di tecnologia FPGA sempre più sofisticata. LabVIEW 2010 FPGA offre un nuovo server di compilazione che aiuta a ridurre i lunghi tempi di compilazione scaricando la compilazione su computer dedicati. Tali computer dovrebbero essere macchine di fascia elevata con buoni processori e molta RAM. La tabella 1 indica la richiesta minima di RAM per vari FPGA Virtex-5 Xilinx. Il caso peggiore di assorbimento per una compilazione si ha quando il processo non ha abbastanza memoria di sistema e deve paginare sul disco rigido o, in alcuni casi, abbandonare Fig. 2 - La nuova architettura del server è divisa in tre parti: il computer di sviluppo, il server di compilazione e il worker di compilazione Per default, sul computer di sviluppo sono installati un server e un worker. Questa configurazione si comporta esattamente come le versioni 2009 e precedenti di LabVIEW FPGA, con la compilazione eseguita sul computer di sviluppo. Per il server di compilazione, è come se la compilazione avvenisse su un computer separato chiamato localhost. Il server è progettato fin dall inizio per supportare la compilazione distribuita. Fig. 3 - Configurazione di default del server e del worker che sembra esattamente quella delle versioni precedenti sul computer di sviluppo Se volete impostare una struttura più sofisticata del server di compilazione, potete installare il server e un worker su un altro computer. Puntate semplicemente il compilatore verso questo nuovo computer in Tools»FPGA Module Options In questo modo, potete scaricare le vostre compilazioni su una macchina separata, cosa che è supportata anche in LabVIEW 2009 e precedenti, ma con il sistema di comunicazioni legacy del server. Il normale LabVIEW FPGA standard supporta questa configurazione. Fig. 5 - RAM raccomandata per gli FPGA Virtex-5 Xilinx Per ottenere migliori risultati, seguite questi consigli. Se il server è una macchina a 32 bit, dovreste avere 4 GB di RAM e nient altro che i tool di compilazione installati. Potete usare la finestra di commutazione di 3 GB per massimizzare la quantità di RAM che il SO può allocare alla compilazione. Come potete vedere dal grafico, i sistemi a 64 bit dovrebbero avere più RAM installata. Naturalmente, questi sistemi possono indirizzare molto più di 4 GB di RAM, quindi, in quel caso, quanta più RAM è installata tanto meglio è, fino a circa 16 GB. SCARICAMENTO SU UN SINGOLO COMPUTER Come detto prima, potete usare LabVIEW FPGA per installare il server e un worker su un computer separato e affidare loro la compilazione. Per farlo, inserite il DVD LabVIEW Platform nel computer che usate come server di compilazione ed installate l appropriato Tool di Compilazione Xilinx (che dipende dal - l hardware FPGA che utilizzate). Accertatevi che questo computer sia sulla vostra rete e sia pingabile dal computer di sviluppo. Per avviare, impostare e monitorare il processo server, andate su Start»All Programs»National Instruments»FPGA»FPGA Compile Farm Console. Per la maggior parte, non dovrete regolare alcuna impostazio- 7

10 16 WHAT S NEW Fig. 8 - Connessione al cloud tramite LabVIEW per lo scaricamento delle compilazioni Fig. 6 - Installazione del LabVIEW FPGA Compile Farm ne, perché esiste una relazione uno a uno fra il computer di sviluppo e questo server di compilazione. SCARICAMENTO SU UN FARM DI COMPILAZIONE Con il toolkit LabVIEW FPGA Compile Farm, potete creare un farm di compilazione interno che ha molti worker e può essere targetizzato da più sviluppatori. Il prezzo di questo toolkit è legato al numero di computer che vi occorrono nel farm. Con questo toolkit, qualsiasi numero di sviluppatori può targetizzare il server centrale. Il server ha la responsabilità di assegnare i lavori di compilazione a tutti i worker disponibili. Poiché avete più worker, le compilazioni sono eseguite in parallelo. Se non vi sono worker di compilazione disponibili, il server accoda le richieste (FIFO) e le assegna quando un worker diventa disponibile. SCARICAMENTO SU UN CLOUD DI COMPILAZIONE ONLINE In LabVIEW 2010 beta, NI ha messo il server di compilazione su computer nel cloud e ha aggiunto ganci direttamente da LabVIEW. Ciò vi aiuta a scaricare le compilazioni sul cloud e a compilare molti VI in parallelo usando in molti casi i più avanzati computer dedicati di fascia elevata con molta RAM. Per targetizzare il servizio cloud, usate la normale area di dialogo per il server di compilazione LabVIEW FPGA puntato sul servizio cloud online ed inserite i vostri nome utente e password. Create un account manager online per ottenere un nome utente e una password e gestire altri aspetti. Dopo avere completato l area di dialogo, dovete impostare il cloud solo come sever di compilazione. Per la sicurezza, la connessione usa tutte le misure più avanzate e ragionevoli del settore IT, analogamente agli altri servizi a elevata sicurezza che gestite su Internet, come il banking. Questo è un servizio a pagamento sui computer di fascia elevata sul cloud, a causa della durata che alcune compilazioni possono richiedere. Tuttavia, NI desidera fissare il prezzo ad un livello simile a quello che paghereste se creaste il vostro sistema di compilazione scaricata. Fig. 9 - Architettura cloud per scaricare le compilazioni sul cloud Fig. 7 - Architettura di un compile farm onsite con un server e più worker Note sull autore Laureato in ingegneria biomedica al Politecnico di Milano, Alessandro Plantamura lavora in qualità di Technical Marketing Engineer presso National Instruments Italy 8

11 WHAT S NEW 16 SOLUZIONE DI PROBLEMI DI SUPPORTO FONDAMENTALI CONLABVIEW 2010 Una serie di tool creati da National Instruments tenendo conto delle indicazioni ricevute dalla comunità di utenti rende più semplice l'uso di LabVIEW 2010 a cura di Alessandro Plantamura Avolte, può essere difficile impostare il software LabVIEW e iniziare a utilizzarlo. Basandosi sul feedback della comunità LabVIEW, NI ha creato LabVIEW 2010 con una tecnologia di installazione migliorata, un completo tool di ricerca e una nuova utility di monitoraggio e configurazione basata su NI Web per risolvere questi problemi di supporto fondamentali. ESPERIENZA DI INSTALLAZIONE POTENZIATA Con LabVIEW 2010, potete inserire numeri seriali (figura 1) e utilizzare tale informazione per determinare quale software installare. pannello frontale e nelle finestre dei diagrammi a blocchi di un VI nel modo edit. Questa caratteristica è facile da configurare e potete scegliere dove cercare, inclusi l Help di LabVIEW, palette, forum di supporto NI, inserimenti di comunità o informazioni di prodotto (figura 2). I risultati di ricerca sono visualizzati in un elenco per categoria (figura 3). Potete eseguire azioni comuni, come aprire un argomento di help, direttamente dai risultati di ricerca. Fig. 3 - I risultati di ricerca sono elencati per categoria Fig. 1 - Potete usare un numero seriale per determinare i prodotti installabili MIGLIORAMENTI DELLA RICERCA L ambiente di sviluppo integrato di LabVIEW 2010 include una completa tecnologia di ricerca per aiutarvi a localizzare facilmente le informazioni. Potete trovare l area testo di ricerca nell angolo in alto a destra della finestra Getting Started e nel UTILITY DI MONITORAGGIO E CONFIGURAZIONE BASATA SU NI WEB Potete installare la nuova utility Monitoring and Configuration NI Web-Based su un dispositivo distribuito. Con questa utility, ottenete un accesso tipo router per configurare il vostro dispositivo direttamente tramite un browser (figura 4). Potete monitorare le informazioni di sicurezza e di memoria, il browsing e il trasferimento di file e anche interagire con il sistema operativo real-time. Fig. 2 - LabVIEW 2010 è dotato di numerose capacità di ricerca Fig. 4 -Potete usare l utility di configurazione Web-based per i dispositivi remoti 9

12 Da sempre le riviste leader nel settore dell elettronica e dell automazione Per maggiori informazioni potete contattare il Sales Manager: Giuseppe De Gasperis - tel eramilanoeditore.it -

13 WHAT'S NEW 16 PROGETTARE APPLICAZIONI USANDO NETWORK STREAMS Presentiamo alcuni esempi d uso delle funzioni Network Streams per lo streaming continuo di dati fra applicazioni e le proprietà Network Stream Endpoint per visualizzare informazioni sugli endpoint del network stream A cura di Alessandro Plantamura STREAMING DI DATI CON LE FUNZIONI NETWORK STREAMS La figura 1 illustra un esempio d uso delle funzioni Network Streams per trasferire dati fra due applicazioni su computer differenti. Fig. 1 - Passaggi di una tipica operazione di file I/O Nella figura precedente si verificano i seguenti eventi. 1. La funzione Create Network Stream Writer Endpoint crea un endpoint scrittore su Computer 1 e la funzione Create Network Stream Reader Endpoint crea un endpoint lettore su Computer 2. Nota Potete eseguire le funzioni Create Network Stream Writer Endpoint e Create Network Stream Reader Endpoint in qualsiasi ordine. Tali funzioni creano uno stream di rete a meno che il terminale timeout in ms su una funzione scada prima che venga eseguita l altra funzione. 2. L endpoint scrittore stabilisce una connessione con l endpoint lettore usando l URL di endpoint dell endpoint lettore. 3. La funzione Write Single Element to Stream scrive continuamente il valore del terminale di iterazione (i) del While Loop sullo stream. Nota Potete anche usare la funzione Write Multiple Elements to Stream per lo streaming di più di un punto di dati per volta. Per esempio, usate questa funzione se dovete eseguire lo streaming di due campioni di dati di una forma d onda ogni secondo. 4. La funzione Read Single Element from Stream legge continuamente lo stream. Nota Potete anche usare la funzione Read Multiple Elements from Stream per leggere uno stream. Potete usare una funzione Read Multiple Elements from Stream anche se avete usato una funzione Write Single Element to Stream nell altra applicazione, e viceversa. 5. Lo stream di dati prosegue continuamente finché l utente clicca il pulsante stop sul Computer La funzione Flush Stream trasferisce tutti i dati rimanenti all endpoint lettore. 7. La funzione Destroy Stream Endpoint distrugge l endpoint scrittore. 8. L endpoint lettore riceve un errore a causa della disconnessione e il flusso di dati esce dal While Loop. 9. La funzione Destroy Stream Endpoint distrugge l endpoint lettore, distruggendo lo stream. VEDERE INFORMAZIONI SUGLI ENDPOINT Potete usare le proprietà Network Stream Endpoint per vedere informazioni sugli endpoint. Completate i passi seguenti per usare le proprietà Network Stream Endpoint. 1. Aggiungete il Property Node (Network Stream Endpoint) al diagramma a blocchi. 2. Cablate un filo endpoint refnum all ingresso di riferimento sul nodo proprietà. Ottenete tale riferimento dal riferimento dell endpoint lettore della funzione Create Network Stream Reader Endpoint, dal terminale endpoint lettore della funzione Create Network Stream Writer o dal terminale d uscita endpoint di qualsiasi altra funzione Network Streams. 3. Cliccate con il pulsante destro sul terminale Property del Network Stream Endpoint Property Node e selezionate Select Property dal menu abbreviato per selezionare la proprietà che volete usare. 4. (Opzionale) Usate il tool Positioning per ridimensionare il Network Stream Endpoint Property Node in modo da visualizzare più di una proprietà simultaneamente. La figura 2 illustra un esempio d uso delle proprietà Network Stream Endpoint. In questo esempio, sottraendo la proprietà Available Elements for Writing dalla proprietà Buffer Size si ottiene il numero di elementi nel buffer dell endpoint scrittore. Fig. 2 - sottraendo la proprietà Available Elements for Writing dalla proprietà Buffer Size si ottiene il numero di elementi nel buffer dell endpoint scrittore 11

14 16 TIPS & TECHNIQUES INTRODUZIONE ALLA VISIONE FPGA CON IL LABVIEW FPGA MODULE Questo articolo offre una panoramica sull elaborazione di immagini su FPGA, compresi tipici casi d uso Kamalina Srikant Con la tecnologia FPGA e il LabVIEW FPGA Module, potete eseguire l elaborazione gate array programmabile sul campo (FPGA) ad alta velocità su immagini acquisite da telecamere Camera Link. L elaborazione FPGA è particolarmente utile in applicazioni che richiedono bassa latenza fra l acquisizione e l immagine elaborata. INTRODUZIONE ALLA PROGRAMMAZIONE FPGA Il LabVIEW FPGA Module è una naturale estensione dell ambiente di programmazione grafica LabVIEW. Potete eseguire una complessa programmazione FPGA senza usare linguaggi a basso livello come il VHDL. Se avete familiarità con LabVIEW, il passaggio a LabVIEW FPGA presenta solo una piccola curva di apprendimento, che può ridurre nettamente il tempo di sviluppo in applicazioni che richiedono la programmazione FPGA, eliminando la necessità di progetti hardware custom. Invece di programmare in HDL, potete creare applicazioni sul diagramma a blocchi LabVIEW e LabVIEW FPGA sintetizza il codice grafico, installandolo su hardware FPGA. ELABORAZIONE DI IMMAGINI SU FPGA Molti algoritmi di elaborazione delle immagini sono intrinsecamente paralleli e quindi adatti per implementazioni su FPGA. Gli algoritmi che implicano operazioni su pixel, linee e regioni d interesse non richiedono informazioni d immagine ad alto livello, come pattern od oggetti nell immagine. Potete eseguire queste funzioni su piccole regioni di bit e anche su più regioni di un immagine simultaneamente. Potete passare i dati d immagine all FPGA in parallelo e, non essendo richiesto un processore centrale per elaborare i dati, elaborare quei dati in modo concorrente. Alcuni esempi di funzioni di elaborazione delle immagini che possono essere eseguite efficacemente su un FPGA sono: Preelaborazione Trasformazioni di immagini Operatori di immagini Correzione ombre Decodifica Bayer Conversione spazio colori Trasformata rapida di Fourier 1D e 2D Filtraggio (sfumatura/nitidezza) Morfologia binaria Estrazione di caratteristiche Bordi, linee e angoli Oggetti binari Colori Misure Centroide Misure d area Oltre all ambiente di progettazione grafica LabVIEW, LabVIEW FPGA supporta una proprietà per l integrazione di IP HDL denominata Component-Level IP (CLIP). Con CLIP, potete inserire IP HDL in un target FPGA in modo che il codice VHDL possa comunicare direttamente con un VI FPGA. CLIP facilita inoltre la comunicazione fra l FPGA e la circuiteria esterna usando gli IP HDL esistenti CASI D USO PER LA VISIONE FPGA Caso d uso 1: Elaborazione solo FPGA per controllo ad alta velocità L elaborazione di immagini FPGA riduce le risorse computazionali richieste per l analisi delle immagini. Poiché l FPGA è una risorsa hardware, esso libera la CPU per eseguire altre operazioni. L intervento della CPU non è richiesto per eseguire l analisi, pertanto la latenza è significativamente ridotta dall ingresso preelaborato all uscita elaborata. La figura 1 illustra un esempio di come potete usare l FPGA per scaricare risorse dalla CPU. In questo caso, l FPGA esegue tutta l elaborazione dell immagine, con la conseguenza di una latenza di sistema minima. Potete inviare informazioni d immagine alla CPU per la memorizzazione dei dati o la visualizzazione dell immagine al termine dell elaborazione (Figura 1). Esempi di questo caso d uso includono il sorting ad alta velocità, l inseguimento degli occhi e l allineamento laser. Caso d uso 2: FPGA Preprocessing Potete anche usare un FPGA con il processore di un sistema di visione per eseguire elaborazione addizionale. La figura 2 illustra come preelaborare con l FPGA mentre la CPU esegue gli algoritmi di elaborazione più avanzati. In questo caso, l FPGA esegue l elaborazione a livello di bit come il filtraggio o il rile- 12

15 TIPS & TECHNIQUES Fig. 1 - Tutta l elaborazione viene eseguita su hardware nell FPGA. La CPU è libera per eseguire altri task e la latenza di sistema è minimizzata al tempo di transito dei dati attraverso l FPGA vamento dei bordi. L immagine preelaborata è quindi inviata alla CPU per l elaborazione a livello d immagine come il riconoscimento di pattern. La latenza di sistema è ancora bassa, in questo caso, perché la CPU ha meno funzioni da eseguire di quante ne ha in un sistema di visione tradizionale. Fig. 2 - Acquisizione e preelaborazione dell immagine sono eseguite sull FPGA e i dati d immagine sono quindi passati alla CPU. La CPU esegue analisi d immagine più complesse, come il confronto di pattern e la classificazione L elaborazione di immagini FPGA è particolarmente utile in applicazioni che richiedono elaborazione ad alta velocità a livello di bit. L FPGA riceve i dati d immagine ed elabora i singoli bit usando un clock di bordo ad alta velocità (frequenza di clock fino a 100 MHz). Potete eseguire il trasferimento dati e l elaborazione su hardware in un singolo ciclo di clock. Potete suddividere molti algoritmi di visione in più task interattivi e suddividere quindi tali task in operazioni parallele sull FPGA. Esempi in cui si può applicare questo tipo di architettura includono applicazioni di ispezione superficiale e web, e applicazioni di tomografia a coerenza ottica (OCT). Note sull autore Kamalina Srikant è product marketing manager per i prodotti di visione artificiale e image processing presso National Instruments. Kamalina si è laureata alla McGill University di Montreal, Quebec, Canada, dove ha conseguito una laurea breve in ingegneria meccanica

16 16 TIPS & TECHNIQUES I WEB SERVICE IN LABVIEW Questo articolo spiega i Web Service LabVIEW, una nuova opzione in LabVIEW 2010 aggiunta in risposta alle richieste dei clienti di un modo più aperto e standard per comunicare con VI attraverso il Web Elijah Kerry Le applicazioni spesso richiedono interfacce di rete per la comunicazione machine-to-machine, il monitoraggio remoto o il telecontrollo di un dispositivo embedded. La proliferazione di Internet e dell infrastruttura di rete semplifica il compito di connettere hardware distribuito su reti fisiche esistenti. Il software LabVIEW vi offre una varietà di opzioni per stabilire una comunicazione fra applicazioni software. VANTAGGI DEI WEB SERVICE LABVIEW Consideriamo un applicazione LabVIEW installata su un sistema distribuito. LabVIEW offre proprietà come le variabili condivise per stabilire la comunicazione, ma molti sviluppatori hanno bisogno di un modo per comunicare con queste applicazioni da dispositivi sui quali LabVIEW non usa la comunicazione Web-based standard. Con i Web service LabVIEW, potete: Comunicare con applicazioni LabVIEW embedded da qualsiasi dispositivo Web-enabled Stabilire una comunicazione machine-to-machine usando protocolli HTTP standard Monitorare e controllare da remoto applicazioni LabVIEW usando thin client custom Fig. 1 - Questo schermo è un esempio di applicazione thinclient sviluppata usando Adobe Flex, che può legare i dati ricevuti da un VI LabVIEW a un interfaccia utente Web-based Eseguire lo streaming di qualsiasi tipo dati MIME standard, come testo, immagini e video Installare VI Web service su un target Windows o LabVIEW Real-Time Usando i Web service, potete ora installare VI LabVIEW in un applicazione distribuita, come quella descritta sopra, per la comunicazione sul Web. Potete facilmente configurare il Web server LabVIEW in modo da ricevere le richieste da thin client eseguiti su qualsiasi dispositivo in grado di operare su Web per eseguire e controllare VI da remoto. Tuttavia, capite che creare un interfaccia thin-client richiede esperienza in un linguaggio basato su testo per sviluppare un interfaccia utente in grado di interpretare e visualizzare informazioni. CHE COS È UN WEB SERVICE? I Web service permettono di invocare un metodo su un target remoto usando protocolli basati su Web standard. Un client invia una richiesta ad un server remoto, che elabora la richiesta e replica con una risposta, la quale è quindi interpretata e visualizzata dall applicazione client. Potete basarvi su questo metodo di comunicazione per attività di routine come la navigazione sul Web, il controllo di e la lettura di articoli online. I punti seguenti sono tutti componenti di un Web service: Server Un applicazione responsabile dell evasione di una richiesta, eseguendo il metodo o l azione appropriati e inviando una risposta al client Client Un applicazione che invia una richiesta al server e aspetta di ricevere una risposta, che è quindi interpretata dal client Protocolli standard I protocolli Web-based come HTTP instradano i dati su reti fisiche dal client all appropriato metodo server e quindi nuovamente al client Rete Lo strato fisico, come Ethernet o IEEE , sul quale vengono trasmessi i dati. Con il nuovo Web server LabVIEW, potete installare VI come 14

17 TIPS & TECHNIQUES Web service, che invocherete tramite una richiesta da un client usando HTTP standard. A differenza di opzioni come pannelli remoti e variabili condivise di LabVIEW, i client che costruite per comunicare con un VI installato non richiedono il motore di run-time LabVIEW. Ciò significa che potete usare qualsiasi tecnologia Web-based, inclusi linguaggi comuni come HTML, JavaScript e Adobe Flash. Fig. 2 - Le interfacce thin-client standard possono invocare VI LabVIEW METODO RICHIESTA/RISPOSTA Per capire come funziona la comunicazione con un Web service, consideriamo l esperienza di navigare un negozio online. Ogni volta che cliccate su un link o digitate un URL, il vostro browser (il client) invia una richiesta a un server remoto, che elabora l informazione e invia una risposta. Non occorre che il vostro browser sappia nulla dell infrastruttura del server o dei database usati dal negozio online; infatti, esso si limita a interpretare la risposta e a visualizzarla all utente. Quando comunicate con un target embedded, potreste trovare utile correlare questo all esperienza di configurare un router. I router forniscono interfacce Web client a cui potete accedere per configurare e impostare parametri come la crittografia wireless e il port forwarding. Questi dispositivi stand-alone ospitano un server a bordo per utilizzare l interfaccia. Potete usare LabVIEW nello stesso modo su dispositivi embedded per installare un VI come Web service, a cui si può comunicare da un client come un Web browser. Questo metodo di networking non è ideale per applicazioni di streaming dei dati ad alta velocità. Il client deve fare una nuova richiesta ogni volta che vuole dati aggiornati. Pertanto, è impossibile garantire la velocità di restituzione dei dati a causa di fattori come la qualità della connessione, la banda disponibile e la prossimità alla posizione del server. LAYER DEI WEB SERVICE La comunicazione Web-based è attualmente composta da diversi strati di protocollo, che spaziano dallo strato fisico sul quale i dati sono effettivamente inviati agli strati usati per codificare il messaggio e instradarlo al metodo appropriato. LabVIEW astrae ogni preoccupazione riguardante il funzionamento di questi strati, benché siano disponibili VI TCP e UDP a basso livello se volete sviluppare un applicazione in cima allo strato di trasporto. Fig. 3 - Questo diagramma mostra gli strati di protocollo standard usati per comunicare da un applicazione client con un Web service LabVIEW. I vari strati di protocollo usati nella comunicazione Web-based sono mostrati nella figura 3. I Web service LabVIEW usano un architettura RESTful in cima ai protocolli che sono ubiqui sul Web, come TCP/IP e HTTP, per offrire una comunicazione standard, amichevole nei confronti dei firewall. NI ha scelto un architettura RESTful perché è particolarmente utile per il software che richiede soluzioni leggere, perché involve un markup addizionale minimo. WEB SERVER LABVIEW In LabVIEW 2010, il Web server è stato sostituito con un HTTP Server Appweb di terza parte da Embedthis Software LLC. Questo nuovo Web server è ora usato per servire pannelli remoti e Web service. Embedthis è un fornitore leader di Web server embedded ed è stata selezionata sulla base della sua storia di fornitore di soluzioni robuste e leggere ideali per hardware embedded come NI CompactRIO e Compact FieldPoint. Fig. 4 - I Web service possono comunicare con applicazioni esistenti attraverso variabili condivise e memoria condivisa per passare dati e parametri di configurazione a un interfaccia Web remota ARCHITETTURA DEI WEB SERVICE Potete usare Web service per ottenere un interfaccia Webbased per comunicare con applicazioni LabVIEW esistenti. Notate che il VI di livello superiore di un applicazione non è tipicamente installato come Web service; al contrario, un set addizionale di VI è responsabile delle comunicazioni con l applicazione e del rinvio di dati alle richieste Web, come mostrato nella figura 4. Le informazioni possono passare facilmente fra il contesto dell applicazione e il contesto del Web server usando variabili condivise o scrivendo dati in una locazione di memoria condivisa, come un file TDMS. 15

18 16 TIPS & TECHNIQUES INVIO DI DATI DA VI WEB SERVICE Vi sono numerose tecnologie per inviare e ricevere dati fra un applicazione client e LabVIEW. Il modo più semplice è passare i dati attraverso il quadro connettore, che porta a dati XML standard o a semplice testo. Queste informazioni di ritorno possono essere facilmente analizzate da un client che può legare i dati a visualizzazioni più utili, come tabelle e grafici. Per comunicazioni più avanzate, una nuova palette di VI in LabVIEW 8.6 facilita: Lo streaming di dati Lo scripting sul lato server (ESP) Sessioni utente (cookie) Potete trovare informazioni dettagliate su come usare questi metodi avanzati nel successivo paragrafo Lettura Avanzata o potete consultare l Example Finder in LabVIEW. INSTALLAZIONE DEL VOSTRO VI COME WEB SERVICE Un VI Web service deve essere configurato, installato e gestito dalla sezione Build Specifications del LabVIEW Project Explorer. Cliccate con il tasto destro su Build Specifications e selezionate New»Web Service (RESTful) per iniziare e configurare il vostro VI. 1. Posizione fisica del server L HTTP usa URL per inviare una richiesta da un client a una specifica interfaccia server. La prima parte dell indirizzo HTTP che dovete specificare in questo dialogo è la posizione fisica del Web server. Ciò è comunemente specificato usando un indirizzo IP, o dominio. Se state accedendo al Web da un client sullo stesso computer del server, potete digitare localhost per indicare che intendete comunicare con un server ospitato localmente. 2. Nome del Web service Poiché potete configurare più servizi per una singola applicazione LabVIEW, il prossimo parametro che dovete inviare nel vostro URL è il nome del servizio, che è specificato nella finestra di dialogo illustrata nella figura 7. Fig. 7 - Il nome del servizio è specificato dalla categoria Information della Build Specification 3. Mappatura ad un VI Nel dialogo delle mappature URL, potete ora definire percorsi custom per ogni servizio mappato a VI o folder contenenti un contenuto statico. Dopo avere selezionato i VI da eseguire come Web service, inserite le estensioni URL che volete che puntino a ciascun VI. Fig. 8 - Nel dialogo di mappatura dell URL, potete customizzare i percorsi a specifici VI e ingressi da terminale Fig. 5 - Configurate, costruite e installate VI Web service dal menu Build Specifications Le impostazioni nel dialogo Build Specifications per Web service determinano come un utente remoto chiama e interagisce con il VI quando è stato installato. Qui sotto è riportata una panoramica delle informazioni e dei passi richiesti per comunicare con un VI che è stato installato come Web service. Fig. 6 - HTTP dirige la richiesta al server corretto, seguita dal server e dall effettivo VI da invocare 4. Ingressi terminali Gli ingressi possono essere passati al VI invocato attraverso il quadro connettori del VI. Potete mappare ingressi dall URL all ingresso terminale aggiungendo :nome terminale alla fine di un URL. METODI DI COMUNICAZIONE Per inviare dati a un VI, come un ingresso terminale, dovete determinare come passare i dati. GET e POST sono i metodi HTTP più comunemente usati; tuttavia, usando il Web server LabVIEW, avete anche l opzione di PUT e DELETE. GET permette di introdurre i dati tramite variabili che estendono l URL. POST è usato più comunemente per leggere dati da un modulo HTML che contiene una grande quantità di ingressi utente. Contenuto statico è qualsiasi documento diverso da un VI che volete rendere disponibile a un client che comunica con il Web server LabVIEW. Nella maggior parte dei casi, il contenuto statico include un interfaccia utente progettata per invocare i metodi dei VI ed interpretare la risposta. Il contenuto statico deve essere posto in una directory di destinazione, che è collegata per nome nel dialogo di mappatura dell URL. PROGETTAZIONE DI INTERFACCE UTENTE WEB-BASED Vi sono molti modi per sviluppare un interfaccia utente Web 16

19 TIPS & TECHNIQUES Più precisione Misure di vibrazione che visualizza il contenuto in un modo visivamente accattivante. Dagli albori di Internet, le pagine Web si sono basate in modo predominante su HTML e JavaScript, che rimangono ampiamente utilizzati e sono ideali per semplici layout, moduli d ingresso utente e contenuto statico. Poiché esse richiedono un overhead minimo, possono essere servite facilmente e rapidamente attraverso l attuale Web ad alta velocità. Accelerometri per testing Piezoelettrici o MEMS Monoassiali o triassiali IEPE o charge Opzioni alta temperatura o TEDS Martelli strumentati Accelerometri industriali Fig. 9 - L interfaccia thin-client interface sviluppata in Adobe Flex richiama un URL per eseguire il VI installato, che programmaticamente genera ed esegue lo streaming di dati XML in risposta Le interfacce utente più ricche, come quelle mostrate nella figura 9, possono essere sviluppate per offrirvi grafica dinamica e un aspetto simile a quello di un applicazione all interno di una pagina Web, pur continuando a offrire soluzioni leggere per minimizzare la quantità di dati inviati dal server. Alcuni dei linguaggi più comuni per sviluppare queste applicazioni includono Adobe Flex, Adobe Flash, AJAX, Microsoft Silverlight e gli applet Java. Tutti richiedono una particolare esperienza nel linguaggio usato per la scrittura e lo script di comportamenti. Da Ottobre di quest anno, dopo l annuncio all NI Week tenuto ad Austin, ad Agosto, National Instruments ha avviato il programma di valutazione beta di una nuova interfaccia utente basata su tecnologia Silverlight, per la realizzazione di thin client web. Il nuovo prodotto si chiamerà Web LabVIEW UI Builder e permetterà di creare facilmente interfacce web custom, utilizzando i tradizionali strumenti di programmazione grafica di LabVIEW. CONCLUSIONI I nuovi Web service in LabVIEW risolvono la crescente necessità di un modo aperto e standard per interagire con le applicazioni LabVIEW attraverso il Web. Selezionando il Web server Embedthis e il protocollo leggero RESTful, NI sta risolvendo la necessità di un robusto Web server che potete incorporare in applicazioni eseguite su sistemi LabVIEW Real-Time. La nuova esperienza di programmazione offerta da Web LabVIEW UI Builder permetterà di sviluppare thin web client con il classico approcio di programmazione grafica di LabVIEW. A basso costo, uscita assiale o laterale Segnale in tensione AC o trasmettitori 4-20 ma Opzione certificazione ATEX Microfoni Tipo free-field, pressure o random Dimensioni 1, 1/2, 1/4, 1/8 pollici Versioni IEPE, TEDS, low-noise Esecuzioni speciali per array Sonde intensimetriche Analizzatore Sistema di acquisizione da 4 a 32 canali Campionamento simultaneo fino a 50 ks/sec Software per analisi time/fft Opzioni per ottave e terzi d ottava, analisi ordini Impact testing, analisi modale Note sull autore Elijah Kerry è un product manager LabVIEW presso National Instruments, impegnato su grandi applicazioni di sviluppo mission-critical e su attività di ingegneria software. Ha una laurea breve in informatica conseguita presso l University of Missouri, Columbia.

20 16 TIPS & TECHNIQUES SVILUPPO IN GRUPPO DI PROGETTI NI LABVIEW E raro per un ingegnere lavorare da solo quando sviluppi un applicazione complessa in LabVIEW Elijah Kerry Per la maggior parte delle applicazioni, un team di sviluppatori o ingegneri lavorano insieme sullo stesso codice. Senza l appropriato investimento sulla pianificazione e sull infrastruttura, lo sviluppo in gruppo introduce alcuni rischi ed inefficienze. Il presente articolo discute le problematiche e le linee guida per il miglioramento dello sviluppo in gruppo in LabVIEW. ACCESSO CENTRALIZZATO AL CODICE E TRACCIA DELLE MODIFICHE AL CODICE Una delle maggiori difficoltà affrontate dagli sviluppatori che si spostino dallo sviluppo individuale a quello in gruppo è la definizione di una locazione centralizzata per il salvataggio del codice. Una locazione comune è necessaria per definire chiaramente quale sia il codice che gli sviluppatori devono utilizzare come anche per fornire un area dove gli sviluppatori possano salvare gli aggiornamenti e dove gli altri componenti del gruppo possano trovarli. Una seconda problematica che gli sviluppatori incontrano creando applicazioni in team è il coordinamento delle modifiche al codice. Ogni modifica o creazione di nuovo codice deve essere notificata agli altri sviluppatori e deve essere garantito l accesso alle modifiche sviluppate da altri. Infine, dato il volume, la frequenza e la natura distribuita delle modifiche al codice in un ambiente di team, gli sviluppatori devono essere in grado di comprendere le ragioni e la logica delle modifiche effettuare anche a distanza di tempo. Raccomandazioni a) Utilizzo di Source Code Control durante lo sviluppo Source Code Control è un efficiente e potente sistema di salvataggio, gestione delle modiche e revisione della documentazione del codice. I software di Source Code Control mantengono una copia centralizzata dei file dell applicazione. Quando uno sviluppatore decide di modificare un file, esegue il check out del file dall archivio del software di Source Control e lo edita. Dopo aver completato le modifiche, lo sviluppatore esegue il check in della nuova versione del file che viene integrato nella copia principale del progetto. Source Code Control aiuta anche a coordinare le modifiche al codice bloccando uno sviluppatore che voglia editare il codice se un altro sta lavorando sul medesimo. Se uno sviluppatore volesse editare codice in parallelo a un altro, Source Code Control fornisce la possibilità di creare due diramazioni del codice che potranno in futuro essere fuse insieme se necessario. Un sistema di Source Code Control aiuta logli sviluppatori anche a verificare che non siano state fatte modifiche al codice. Questi sistemi possono mostrare quale versione del codice è correntemente in uso. Se uno sviluppatore volesse salvare codice LabVIEW in un sistema di Source Code Control e dimostrare che non è stata apportata alcuna modifica al codice dovrebbe salvare una versione source only del VI sorgente nel sistema. Una versione source only del VI separa il codice compilato dal VI e contiene solo il codice a basso livello. b) Integrazione dei sistemi Source Code Control nell ambiente di sviluppo LabVIEW L integrazione di Source Code Control in un processo di sviluppo può introdurre overhead se non viene fatta in maniera efficiente. Il modo migliore per integrare sistemi di source code control è farlo direttamente dall ambiente di sviluppo. Con LabVIEW gl utenti possono interagire con fornitori di Source Code Control standard per l industria come Microsoft Visual SourceSafe, Perforce, Rational ClearCase, PVCS Version Manager, MKS Source Integrity e software gratuiti e open-source come CVS. Fig. 1 - LabVIEW consente agli utenti di effettuare check in e out dei file dal source code control 18

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