LabVIEW中測試測量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)（2）

在分析TDM模型的優(yōu)劣勢之前，我想最好先羅列一下一些數(shù)據(jù)文件格式的技術(shù)要求。

NI軟件平臺(tái)上針對(duì)于測試測量的數(shù)據(jù)，有很多不同的文件格式，其中有幾種是支持TDM模型的。并不是說這些文件都能滿足以下技術(shù)要求，我只是先羅列出來：

1）寫文件速度必須要快。很多情況下需要一邊采集數(shù)據(jù)一邊就把數(shù)據(jù)寫到文件中，采集卡的速度已經(jīng)相當(dāng)快了，這時(shí)候瓶頸常常是在寫文件這個(gè)步驟上。相反，讀文件可能并沒有如此高的要求。

2）向文件追加（append）數(shù)據(jù)的時(shí)候，速度要快，這個(gè)時(shí)候不能讀取文件中的信息。這其實(shí)也是常用的一個(gè)use case，采集數(shù)據(jù)寫入文件的動(dòng)作可能經(jīng)常要進(jìn)行（比如在一個(gè)循環(huán)中），往往又是往同樣的文件中寫入信息。

3）寫文件的速度不能與文件大小成正比。我們希望不管文件有多大，寫文件的速度總是保持相對(duì)恒定，不能文件越大就寫得越慢。

4）支持隨機(jī)的讀取。比如我想讀文件中某個(gè)位置的某些內(nèi)容，不能要求把這個(gè)位置之前的所有數(shù)據(jù)都先讀出來（即讀到內(nèi)存中）。

5）支持分別讀寫描述性信息和原始數(shù)據(jù)。這是上一條的延伸，讀描述性信息（meta data）的時(shí)候不要求把原始數(shù)據(jù)（raw data）讀進(jìn)來，同樣，讀原始數(shù)據(jù)的時(shí)候也不要求把描述性信息讀進(jìn)來，否則，勢必影響讀文件的速度。

6）對(duì)讀文件的速度也有一定的要求。這個(gè)要求主要來自于搜索數(shù)據(jù)。無數(shù)浩瀚的數(shù)據(jù)，怎樣才能快速的找到用戶需要的數(shù)據(jù)，這一直是一個(gè)難題。

7）文件不能太大。存儲(chǔ)同樣的數(shù)據(jù)量，文件自然越小越好。

技術(shù)要求暫時(shí)就寫這么多，其實(shí)總結(jié)起來，無非兩點(diǎn)：1）快；2）方便。我們對(duì)照TDM的數(shù)據(jù)模型，對(duì)于“快速”，暫時(shí)看得不明顯（以后可以談?wù)劄槭裁碩DMS文件可以達(dá)到“快速的要求”），但是說它“方便”，還是可以理解的。

這個(gè)模型的設(shè)計(jì)完全是依照用戶的應(yīng)用實(shí)例。首先，它是分層次的。比如說我們需要測試汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)指標(biāo)。我們用8個(gè)通道的采集卡采集發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的數(shù)據(jù)，8個(gè)通道分別采集8個(gè)部位的振動(dòng)，存到文件中，作為一個(gè)組（group），組的名字就叫做“發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)”。我們還需要采集發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管、排氣管壓力，又作為一個(gè)組。還要采集發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度，可能也用8個(gè)通道的采集卡采集8個(gè)部位的溫度，每個(gè)部位的溫度數(shù)據(jù)作為一個(gè)通道（channel）存到文件中，8個(gè)通道作為一個(gè)組，叫做“發(fā)動(dòng)機(jī)溫度”等等。我們可能會(huì)采集多次，其他參數(shù)都不變，只是數(shù)據(jù)每次都附加在文件的后面。我們有很多的測試工程師，每個(gè)工程師做的測試分別存成一個(gè)TDM模型的數(shù)據(jù)文件?？梢园l(fā)現(xiàn)，這樣的三層結(jié)構(gòu)還是很清晰的。這就好比用LabVIEW些程序，VI大了，就不知道怎么管理了，那就多用幾層SubVI嘛。

其次，它具有描述性信息。比如可能需要把測試的日期、測試者的名字、測試的環(huán)境配置等信息寫下來。有些描述性信息是針對(duì)“文件”這個(gè)層次的，比如測試者的姓名。有些信息可能針對(duì)“組”這個(gè)層次，比如采集的是“溫度”，單位是“攝氏度”。有些信息則可能針對(duì)“通道”，比如采集的是發(fā)動(dòng)機(jī)哪個(gè)部位的溫度等等。描述性信息比較利于他人閱讀文件，并且，在搜索文件數(shù)據(jù)的時(shí)候，可以派上大用場，可以先利用這些描述性信息進(jìn)行定位。當(dāng)然，這些信息最好能和“原始數(shù)據(jù)”（raw data）放在一起，要是放在兩個(gè)文件中，一是難以對(duì)應(yīng)起來，而是不利于維護(hù)。這也好比是寫LabVIEW程序，你寫的程序，別人也要能看到，沒太多的好辦法，就多寫點(diǎn)注釋吧。

這樣的TDM模型也有其缺點(diǎn)。至少看起來有點(diǎn)復(fù)雜，同時(shí)有原始數(shù)據(jù)和描述性數(shù)據(jù)，還要實(shí)現(xiàn)那么多的技術(shù)要求，著實(shí)有點(diǎn)困難啊。其次，這個(gè)模型寫下來就固定了，一共就3個(gè)層次，說到底在某個(gè)文件中也就2個(gè)層次，不能擴(kuò)展，不像XML那樣方便。我有時(shí)候就想要把數(shù)據(jù)寫到一個(gè)“通道”中，我還非得先造一個(gè)“組”出來（其實(shí)可以不寫，默認(rèn)會(huì)造一個(gè)出來，但是邏輯結(jié)構(gòu)上不能缺少）。還有其他限制條件，比如原始數(shù)據(jù)必須寫在“通道”這個(gè)層次，不能寫在“組”這個(gè)層次等等。

總體來講，TDM數(shù)據(jù)模型利大于弊，比較適合測試測量領(lǐng)域的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，是一套不錯(cuò)的解決方案。