Предимства и предизвикателства при виртуалните измервателни технологии

Виртуалните измервателни уреди (Virtual Instrumentation, VI) представляват комбинация от софтуерни и хардуерни компоненти, чрез които изпълняват функциите на традиционни, аналогови инструменти. Използването на виртуални като алтернатива на конвенционалните измервателни технологии има редица предимства.

Един виртуален осцилоскоп, използван за измерване на напрежение например, може да се използва за същите цели, за които и аналогов. Разликата е в това, че виртуалният инструмент може да бъде програмиран да изпълнява и широк набор от други задачи, докато конвенционалният уред има лимитирано приложение.

Разходна ефективност
За да се реализира една виртуална измервателна технология, в повечето случаи са необходими само стандартен персонален компютър, лаптоп или работна станция и съответният софтуер, макар че някои по-комплексни решения изискват свързването на няколко компютъра в мрежа или допълнителен хардуер. Като цяло, виртуалните измервателни системи са с по-ниска себестойност и по-висока разходна ефективност в сравнение с конвенционалните – аналогови и цифрови, измервателни уреди.

Процесорна мощ
Интерфейсите за виртуални измервателни системи често са обезпечени с голяма процесорна мощ, която им позволява бързо да изпълняват сложни задачи. Това е от изключителна важност за инженерите, които дигитално проектират продуктите си, преди да ги пуснат в производство. Виртуалните инструменти могат да спомогнат за идентифициране на слабите места в дизайна преди да бъде създадена прототипна версия на продукта. Мощността на измервателното решение пряко зависи от това колко мощен е компютърът, на който се изпълнява, като с увеличаването на процесорната мощ се подобрява и ефективността на виртуалния инструмент.

Елиминиране на риска от човешки грешки
Многократно повторяемите измервания, извършвани ръчно, са трудно изпълними без да бъде допусната грешка. При автоматизираните измервателни решения, базирани на виртуални системи, отпада опасността от човешка грешка, което значително подобрява надеждността на резултатите.

Икономия на време
Много измервателни приложения изискват повторяеми измервания в широк диапазон от стойности. С виртуалните измервателни уреди тези тестове могат да бъдат автоматизирани и да се изпълняват в пъти по-бързо, без да е необходимо физическо присъствие на оператор и преконфигуриране на системата за всяко отделно измерване.

Създаване на комплексни и  персонализирани измервателни решения
На пазара са достъпни широка гама от софтуерни и хардуерни компоненти за виртуални измервателни инструменти, на чиято база могат да бъдат изграждани сложни измервателни решения за автоматизация на комплексни задачи.

Генериране на персонализирани справки и доклади
В края на всяко проведено измерване потребителите могат да генерират детайлизирани доклади и справки за извършените тестове. Тези справки могат да бъдат конфигурирани така, че да включват информация колко време е отнело измерването, кои компоненти са издържали теста и т. н. Посредством такива практики могат да бъдат проследени неизправностите, както и да бъдат идентифицирани слабостите в дизайна на съответното изделие.

Разработване на интелигентни измервателни приложения
С виртуалните измервателни технологии могат да бъдат създавани интелигентни автоматизирани измервателни приложения. Това е възможно чрез задаване на стойности и програмиране на конфигурации за всеки инструмент така, че да изпълнява различни задачи или да извършва автоматични измервания на база на вече получени резултати. Тази своеобразна "интелигентност" позволява на потребителя да използва различни конфигурации от допълнителни инструменти с едно и също базово измервателно решение колкото пъти е необходимо.

Сигурност
Виртуалните инструменти могат да бъдат уязвими към заплахи за сигурността на системата за разлика от аналоговите решения. Тъй като цялата информация от измерванията се съхранява в компютър, до нея могат да получат достъп и неоторизирани лица. Дори в системата да е инсталиран антивирусен софтуер, често виртуалните измервателните решения са обект на кибер атаки. Рисковете за сигурността могат да бъдат до голяма степен елиминирани като критичната информация се съхранява в затворена локална мрежа, до която не може да бъде осъществен достъп онлайн.

Консумация на енергия
Виртуалните измервателни технологии понякога изискват едновременната работа на няколко устройства, което може да доведе до голямо потребление на електроенергия. При някои виртуални инструменти няколко компютъра се свързват помежду си през Ethernet хъб или локален сървър, като всеки компютър консумира дадено количество енергия, в допълнение към външния хардуер. Ето защо, при използването на виртуални измервателни уреди е препоръчително да се имплементират и решения за мониторинг на консумацията на електроенергия, както и контролери, които да изключват или поставят в режим stand-by устройства, които в момента не се използват.