Die Zukunft von GPIB

Bestimmt haben Sie sich schon einmal die Frage gestellt, wie die Kommunikation mit Mess- und Prüfgeräten in der Zukunft aussehen wird. Lassen sich GPIB-Messgeräte noch problemlos anschließen? Wird GPIB etwa durch LXI abgelöst? Ermöglicht Hi-Speed USB bessere Leistung und eine schnellere Installation als LXI? Welche neuen Schnittstellen für die Gerätesteuerung wird es geben? Für Anwender sind dies alles wichtige Fragen.

NI arbeitet bereits seit langem mit Schnittstellen für die Gerätesteuerung. Viele der Bustechnologien – mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, Latenzen, Anbindungsmöglichkeiten, Kabeln und Preisen – waren eine Zeitlang präsent, sind aber nach und nach wieder von der Bildfläche verschwunden. GPIB ist jedoch für die PC-gestützte Steuerung von Stand-alone-Messgeräten immer ein De-Facto-Standard geblieben und wird sicherlich noch viele Jahre in Mess- und Prüfsystemen verwendet werden.

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Abbildung 1: GPIB ist bereits seit 30 Jahren fest etabliert.

„Es funktioniert einfach“, ist die häufigste Antwort von Anwendern auf die Frage, warum sie GPIB für die Gerätesteuerung einsetzen. In einer technischen Umgebung mit vielen Unbekannten ist es beruhigend zu wissen, dass man sich auf die Funktionstüchtigkeit von GPIB-basierten Geräten jederzeit verlassen kann.

Obwohl alle paar Jahre neue Bustechnologien für die Gerätesteuerung entwickelt werden, bleibt GPIB die Grundlage für Gerätesteuerungssysteme und stellt bei Anwendungen mit mehreren Optionen für die Gerätesteuerung eine wichtige Brückentechnologie dar. NI hat sich seit Jahren der Langlebigkeit von GPIB und damit dem Erfolg von Gerätesteuerungsanwendungen verschrieben.

Was ist neu bei GPIB?

NI begann im Jahr 1976 mit der Entwicklung von GPIB-Produkten und trieb damit die Einführung des Standards ANSI/IEEE 488 voran. Damit konnten Anwender ihre Messgeräte vom Desktop-PC aus steuern, unabhängig vom Hersteller. Seitdem hat NI den GPIB-Standard und GPIB-Technologien aktiv gefördert und viel Feedback gesammelt: von Anwendern und Herstellern aller Komponenten, die für den Bus notwendig sind, von integrierten Schaltkreisen und Schnittstellenkarten für unterschiedliche Betriebssysteme bis hin zu Software, Firmware und APIs. Aufgrund dieser Bemühungen während der letzten 30 Jahre wurde GPIB zu einer bewährten, einfach bedienbaren Steuerschnittstelle mit folgenden Vorteilen:

• Über 5000 GPIB-Geräte verfügbar
• Softwarekompatibilität zu anderen Geräteschnittstellen (ermöglicht durch NI-VISA und SCPI)
• Bewährte, einfache und intuitive Bedienbarkeit
• Geringe Latenz (weniger als 100 µs, besser als LXI und USB)
• Hohe Bandbreite (bis zu 1,8 MB/s mit IEEE 488 und bis zu 8 MB/s mit HS488)
• Robuste Kabel und Anschlüsse
• Steuerung über große Entfernungen mit Glasfaser- und Ethernet-Extendern

Auch in Zukunft wird NI seinen Einsatz für GPIB und die Gerätesteuerung fortsetzen. So wurden in den vergangenen fünf Jahren viele GPIB-Produkte überarbeitet und enthalten jetzt neue Funktionen, sind kompakter und erweitern die Einsatzmöglichkeiten. Zu diesen neuen GPIB-Produkten und Anwendungsgebieten gehören u. a. folgende:

• Erster GPIB-Controller für PCI Express
• Hochgeschwindigkeits-Controller Hi-Speed-USB-zu-GPIB
• RoHS-konforme Controller, Kabel und integrierte Schaltkreise
• Unterstützung von Windows Vista
• Unterstützung von Mac OS X
• Unterstützung von Solaris 9 und 10

Software- und Gerätetreiber-Updates

Der Erfolg von GPIB und der Einsatz in den kommenden Jahrzehnten ist v. a. der leichten Verfügbarkeit von Software und Gerätetreibern zu verdanken. NI LabVIEW ist die Standardsoftware für die Entwicklung von Gerätesteuerungsanwendungen und die neueste Version LabVIEW 8.6 enthält erweiterte Funktionen für die Gerätesteuerung. Ein Team von NI-Softwareingenieuren entwickelt darüber hinaus ständig neue Gerätetreiber für Messgeräte von hunderten verschiedenen Herstellern. Das NI Instrument Driver Network bietet bereits heute über 5000 Gerätetreiber und allein in den letzten drei Monaten wurden 150 neue Treiber hinzugefügt.

GPIB wird in der Industrie weiterhin vielfach verwendet. Eine Analyse führender Unternehmen in der Mess- und Prüftechnik (Q3/2007) ergab, dass über 80 Prozent aller neu veröffentlichten Messgeräte über eine GPIB-Schnittstelle verfügen.

Außerdem entwickelt NI auch weiterhin GPIB-Gerätetreiber und veröffentlicht zusätzlich Updates zur Unterstützung aller gängigen Betriebssysteme, um somit den Erfolg von GPIB mit jedem beliebigen Betriebssystem und jeder Programmiersprache zu ermöglichen. Die neuesten Software- und Gerätetreiber-Updates sind hier aufgeführt:

• LabVIEW 8.6 für Windows, Mac OS und Linux®
• LabVIEW SignalExpress für Windows
• NI Measurement & Automation Explorer Version 4.3
• NI 488.2 Version 2.5 für Windows (einschließlich Windows Vista)
• NI 488.2 Version 2.4 für Sun Solaris (einschließlich Solaris 10)
• NI-VISA Version 4.2 (für Windows Vista, Ardence Phar Lap ETS und Wind River VxWorks)

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Abbildung 2: GPIB ist weiterhin eine zuverlässige Option für die Gerätesteuerung.

Neue Bustechnologien für die Gerätesteuerung

Obwohl GPIB in der Industrie seit 30 Jahren quasi die Standardschnittstelle für die Gerätesteuerung ist, muss bedacht werden, dass kein Bus und keine Technologie sowohl die optimale Leistung als auch die einfachste Bedienbarkeit und die niedrigsten Kosten vereint. GPIB bietet die beste Kombination dieser Elemente, ist aber nicht in jeder einzelnen Kategorie die beste Wahl. Deshalb sollte jeder Anwender die spezifischen Anforderungen der Gerätesteuerung in seiner Anwendung verstehen, bevor die Entscheidung für einen Gerätesteuerungsbus getroffen wird.

NI evaluiert ständig die Merkmale neuer Bustechnologien zur Gerätesteuerung, um Empfehlungen geben und die Kompatibilität mit bestehenden GPIB-Schnittstellen gewährleisten zu können. Drei vielversprechende Bustechnologien zur Gerätesteuerung sind USB, Ethernet und PCI Express (kabelgebunden). USB-gesteuerte Geräte eignen sich insbesondere für mobile Anwendungen, Datenprotokollierung am Laptop oder Desktop und die Datenerfassung am und im Fahrzeug. Die Kabellänge ist dabei jedoch auf 5 m beschränkt und die Anschlüsse sind nur bedingt industrietauglich. Ethernet ist am besten für die Erstellung eines Netzwerks verteilter Geräte geeignet, auf die ein dezentraler Zugriff über große Entfernungen hinweg möglich sein soll. Allerdings weist Ethernet auch die höchste (also schlechteste) Latenz aller Busschnittstellen zur Gerätesteuerung auf. Daher kann es in Hochleistungsanwendungen zu Engpässen kommen. PCI Express (kabelgebunden) ist eine aufstrebende Technologie, die für die Gerätesteuerung und den Datenaustausch in Hochleistungsanwendungen hohe Bandbreite und niedrige Latenz bietet. Jedoch sind Controller und Kabel recht kostenintensiv, ähnlich wie bei GPIB heute.

Insgesamt bleibt GPIB ein vorherrschender Industriestandard für die universelle Gerätesteuerung und wird noch viele Jahre lang die Anforderungen der meisten Mess- und Automatisierungssysteme abdecken. National Instruments wird GPIB-Produkte weiterhin unterstützen, auch über das nächste Jahrzehnt hinaus. Anwender können sich darauf verlassen, dass NI stets aktuelle Informationen und Produkte rund um die Gerätesteuerung anbietet. NI konzentriert sich weiterhin auf die Optimierung der Gerätesteuerung, erhält dabei aber die Abwärtskompatibilität, um heute getätigte Investitionen auch in Zukunft zu wahren.

Dieses Webcast zeigt GPIB im Vergleich mit anderen Gerätesteuerungsoptionen.

Linux® ist in den USA und anderen Ländern ein eingetragenes Warenzeichen von Linus Torvalds.

Nützliche Links

• Produkte und Serviceleistungen zu GPIB
• Produkte und Serviceleistungen zur Gerätesteuerung
• Webcast (engl.): Vergleich verschiedener Busse für die Gerätesteuerung: GPIB, PCI, PCI Express, USB und Ethernet/LAN

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