在IoT的世界請相信You and NI will

全球圖形化系統(tǒng)設(shè)計峰會NI Week 2014于8月4日-7日在美國奧斯丁舉辦，作為國內(nèi)受邀媒體代表，《電子產(chǎn)品世界》前往現(xiàn)場進行采訪報道，筆者現(xiàn)在帶大家全方位了解此次活動的細節(jié)，感受圖形化系統(tǒng)設(shè)計帶來的測試測量和自動化控制等領(lǐng)域技術(shù)革命性挑戰(zhàn)。每年的NI Week 都會吸引來自全球150個國家的近4000名參與者，大會設(shè)有多場主題演講以及眾多技術(shù)講座。

You and NI will之主題

NI聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO Dr T的主題報告是每次NIWeek必不可少的前瞻性環(huán)節(jié)，他從宇宙大爆炸引入借以強調(diào)時間在控制和測量中的應(yīng)用，再到現(xiàn)在最流行的IoT，特別是基于工業(yè)應(yīng)用和消費電子的兩個不同卻又有彼此關(guān)聯(lián)的IoT體系，并繼續(xù)強調(diào)NI所倡導(dǎo)的Big Analog Data以及與此類似的如工業(yè)4.0、信息物理系統(tǒng)、智慧地球等內(nèi)涵相同的不同稱謂。在這些技術(shù)的基礎(chǔ)上，Dr T指引了NI未來重點發(fā)展的方向——IoT.

年逾古稀的Dr T精神矍鑠的做著主題演講

區(qū)別于往年的NI Week，今年NI市場合作副總裁Ray Almgren在現(xiàn)場發(fā)布了NI公司的全新口號“You and NI will”，這不僅成為今年NI Week的主題，也是NI公司未來致力于IoT應(yīng)用的一個新理念。“You and NI will”強調(diào)NI會在智能交通、工業(yè)自動化、無線技術(shù)、智能電網(wǎng)、新能源多個熱點的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，與客戶一起去推動技術(shù)的進步。

You and NI will之亮點

NI WeeK的另一個名字是圖形化系統(tǒng)設(shè)計峰會，NI每年都會借此機會發(fā)布全新的LabVIEW版本，LabVIEW 2014新增加的特性主要包括：增加自動連線和自動選擇框等便利操作，提升編程效率；對HTML5的支持以更好的發(fā)揮在瀏覽和網(wǎng)絡(luò)操作上的便利；DataFinderFederation 技術(shù)，讓企業(yè)級用戶可以進行更好的分布式測試管理及系統(tǒng)搭建和遠程獲取各個測試項目的數(shù)據(jù)；NI自己開發(fā)了基于實時Linux系統(tǒng)和FPGA開發(fā)的一些全新算法，加速用戶的開發(fā)過程并提升系統(tǒng)性能還有就是對移動端或者說是移動客戶端的支持，支持客戶可以在移動平臺上開發(fā)并進行一定的操作。另一個和LabVIEW密切相關(guān)的新產(chǎn)品或者說新應(yīng)用是NI與DukeEnergy共同開發(fā)的InsightCM狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)從硬件監(jiān)控轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖途W(wǎng)絡(luò)級監(jiān)控，實現(xiàn)企業(yè)的遠程網(wǎng)絡(luò)廣域監(jiān)控應(yīng)用。Dukeenergy用這套系統(tǒng)實現(xiàn)了3萬多個傳感器，200多個節(jié)點，60個不同地域的智能電網(wǎng)監(jiān)控應(yīng)用。

今年發(fā)布的重量級新產(chǎn)品還有三個，分別是高性能矢量信號分析儀PXIe-5668RVSA，基于非常高性能的ADC以及可用戶編程的FPGA，該儀器實現(xiàn)了26.5GHz的最高采樣頻率和高達765MHz的實時帶寬，完全可以應(yīng)對微波和未來5G的測試開發(fā)需求。NI還發(fā)布了帶有雙核處理器的4槽CompactDAQ機箱控制器CDAQ-9134，該產(chǎn)品可以長時間運營并進行數(shù)據(jù)記錄，特別適合企業(yè)級用戶對不同地域的整體監(jiān)控。CompactRIOcontrollercRIO-9033，用ATOM做主處理器，同時還提出了全新的一個應(yīng)用理念，即SystemonModule，用模塊化的FPGA功能單元，可以讓客戶直接將模塊放在設(shè)計中直接驅(qū)動FPGA，而無需具備任何FPGA的開發(fā)經(jīng)驗，這更加速了客戶采用NI模塊化產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)的過程。此外還發(fā)布了Multisim對FPGA開發(fā)和仿真的新功能，以及基于FPGA實現(xiàn)的更為靈活Trigger的示波器應(yīng)用。

cRIO-9033應(yīng)用展示

另一個發(fā)布的產(chǎn)品是NI之前很少介入的領(lǐng)域，半導(dǎo)體測試，這次NI發(fā)布了全新的半導(dǎo)體測試系統(tǒng)，分別可以對整體的芯片進行測試以及可以對晶圓進行針對性基臺測試，目前主要瞄準(zhǔn)的是RF、模擬和混合信號的半導(dǎo)體產(chǎn)品。借助PXI的系統(tǒng)靈活性優(yōu)勢，該系統(tǒng)可以幫助客戶節(jié)省成本，并開發(fā)所需要的靈活可定制的測試平臺設(shè)備。針對客戶的特別需求，NI將半導(dǎo)體測試系統(tǒng)不僅是提供模塊和開發(fā)平臺，更是直接做成一套可以測試的完整系統(tǒng)，方便客戶在此硬件基礎(chǔ)上快速進行定制化測試方案的實現(xiàn)，ADI和IDT兩家公司都已經(jīng)開始用NI的平臺進行相關(guān)的半導(dǎo)體測試應(yīng)用。

半導(dǎo)體測試設(shè)備

 You and NI will之合作

今年的NIWeek強調(diào)的重點是客戶和NI共同推介新產(chǎn)品和新應(yīng)用，正是呼應(yīng)那句“You and NI will”，很多新應(yīng)用的介紹，都是邀請客戶的代表，在客戶開發(fā)的方案基礎(chǔ)上去演示NI的新產(chǎn)品和新技術(shù)帶來哪些全新的優(yōu)勢。從DrT的主題演講，到后面的產(chǎn)品展示，NI也在強調(diào)突出一個新的主題，就是更好的服務(wù)于企業(yè)級用戶，更好的幫助企業(yè)級用戶實現(xiàn)廣泛的和網(wǎng)絡(luò)化的測試和控制系統(tǒng)管理，更好的應(yīng)對IoT對未來集中數(shù)據(jù)處理和分散測試數(shù)據(jù)采集與控制完美結(jié)合的技術(shù)挑戰(zhàn)。值得一提的是，今年邀請到現(xiàn)場展示各種開發(fā)方案的全部是美國之外的客戶，方案以工業(yè)系統(tǒng)、復(fù)雜測試系統(tǒng)、無線設(shè)施三大應(yīng)用為重點，強調(diào)了NI在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的技術(shù)價值。

工業(yè)應(yīng)用方面，空中客車公司的未來工廠中，借助NI的實時LabVIEW和sbRIO-9561模塊，空客開發(fā)者實現(xiàn)了為每個螺絲安裝一個識別裝置，工人可以通過眼鏡進行圖像采集以識別安裝的位置和信息，可以自動指揮安裝螺絲工具進行不同類別和力度的安裝，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)級應(yīng)用，打造未來工廠。英國的國家電網(wǎng)用LabVIEW和NI的各種硬件搭建了一個滿足多種需求的智能電網(wǎng)控制監(jiān)測系統(tǒng)，比如數(shù)據(jù)接入、靈活性和整個電網(wǎng)的測量容量等需求。

AirBus公司的未來工廠主要組成部分

嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜度不斷提升，讓測試系統(tǒng)的復(fù)雜性隨之提升，這讓NI測試系統(tǒng)的靈活性有了更多的施展空間。Clemson大學(xué)研究的風(fēng)電系統(tǒng)中的各種測試就是一個復(fù)雜測試系統(tǒng)的代表，該系統(tǒng)需要1000多個Sensor組成一個系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)，還要涉及到功率放大器、系統(tǒng)控制器等設(shè)備的監(jiān)控與控制，利用NI的產(chǎn)品技術(shù)可以定制化實現(xiàn)這個系統(tǒng)。富士公司的斯巴魯混合動力汽車的動力監(jiān)控和仿真系統(tǒng)也是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)，主要的技術(shù)挑戰(zhàn)包括混合動力的兩個系統(tǒng)之間的能源轉(zhuǎn)換問題、仿真環(huán)的速度要求很高和非線性的模型等。富士公司用LabVIEWFPGA和FlexRIO共同配合，實現(xiàn)了這個系統(tǒng)的測試需求。獲得今年NI年度應(yīng)用大獎的是來自日本Furuno公司的氣象雷達系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用NIAWR的設(shè)計開發(fā)環(huán)境進行了復(fù)雜信號的模擬與仿真，實現(xiàn)對氣象數(shù)據(jù)的搜集和對應(yīng)預(yù)測，未來該系統(tǒng)還會增加GPS的結(jié)合和云形的預(yù)測，這是非常有應(yīng)用價值的設(shè)計。

無線設(shè)施的測試也是一個很重要的熱點，NI利用VST和FlexRIO相結(jié)合的方案，可以實現(xiàn)對smallcell和marcocell等系統(tǒng)的多模和多制式的協(xié)同測試。另一個方面，5G是這一兩年來商業(yè)探討的重點技術(shù)，不過5G標(biāo)準(zhǔn)的制定需要面對很多的技術(shù)挑戰(zhàn)，NI借助靈活性更好的信號仿真與生成方案，可以在5G標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中的原型驗證、協(xié)議分析和仿真環(huán)境提供更好的幫助，從這點上如福布斯所言，NI走在了傳統(tǒng)無線測試領(lǐng)導(dǎo)者安捷倫的前面。

今年NIWeek的方案展示區(qū)分為九大主題，分別是LabVIEW、嵌入式系統(tǒng)、CPS（信息物理系統(tǒng)）、自動化測試、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、RF和無線、國防與航天、視覺處理和院校合作，分行業(yè)應(yīng)用展示NI及合作伙伴在不同領(lǐng)域的最新技術(shù)和解決方案。一個比較有趣的現(xiàn)象是，很多小朋友也被現(xiàn)場有趣的運動娛樂方案所吸引，熱情的投入讓人感受到很多工程師對科技的興趣恰恰是從童真和娛樂中激發(fā)出來的。

You and NI will之院校

在院校市場方面，NI 全球高校市場總監(jiān) Dave Wilson主持的Academic Forum演講展示了NI在院校市場合作計劃中的各種最新進展，今年共有超過15個國家500多位來自院校的開發(fā)者和教育者參加NI Week，在Do Engineering這個NI一貫強調(diào)的工程教學(xué)主題下，今年提出的口號是幫助準(zhǔn)備好創(chuàng)新基礎(chǔ)的學(xué)生實現(xiàn)其夢想。NI目前的院校產(chǎn)品主要集中在三大系列，分別是MyDAQ側(cè)重測試和數(shù)據(jù)采集，側(cè)重控制和嵌入式應(yīng)用的MyRIO，以及更為基礎(chǔ)的電路設(shè)計學(xué)習(xí)平臺Elvis。MyRIO平臺是去年NI Week的重點發(fā)布產(chǎn)品，一年之后該平臺已經(jīng)有65個國家超過800所高校采用，Stratom公司基于MyRIO的機器人方案就是展示的一個合作成果。而Quanser公司基于Elvis的一些全新應(yīng)用則是今年展示的另一個亮點，他們帶來并展示了控制教學(xué)和物理教學(xué)的一些方案。LabVIEW 2014也根據(jù)myRIO的教學(xué)需求，進行了一些專門的ToolKit開發(fā)，提供一些特有的功能，詳細功能可以參考下面的圖片，另外，Multisim今年也推出了基于iPAD的版本，更方便移動和觸控應(yīng)用的開發(fā)。

針對MyRIO的LabVIEW 2014工具包

點評

這是筆者連續(xù)第二年參加NI Week，從筆者個人的視角，比起2013年提出Big Analog Data，今年的內(nèi)容安排更明確了NI 未來致力于IoT應(yīng)用的決心。在產(chǎn)品方面，如果說去年的新產(chǎn)品的各種性能大幅提升主要依靠全面應(yīng)用了高性能的FPGA的話，今年的幾個重點新產(chǎn)品則是回歸到儀器的應(yīng)用本身，從震撼性來說更為驚人。26.5GHz最高采樣頻率和765MHz實時帶寬的矢量信號分析儀從指標(biāo)上已經(jīng)可以和最高端臺式無線頻譜分析儀和信號分析儀分庭抗禮，半導(dǎo)體測試設(shè)備則是讓很多人看到了ATE測試成本大幅降低的可能，這對半導(dǎo)體測試這個測試技術(shù)的金字塔尖的壟斷性發(fā)起了強有力的挑戰(zhàn)，記住一點，那個市場的容量可是$8B級別的超大蛋糕。在應(yīng)用展示方面，涉及的應(yīng)用領(lǐng)域雖然和去年相似，但每個領(lǐng)域的應(yīng)用都變得更為復(fù)雜，應(yīng)用市場前景變得更為廣闊。下面這張圖可以很清楚的代表NI在IoT中的重點技術(shù)核心，在這樣的一個平臺架構(gòu)下NI逐步實現(xiàn)著很多工程師的夢想。我個人非常愿意在其中再加上PXI，PXI + LabVIEW，高速串行總線加圖形化系統(tǒng)設(shè)計平臺再加上創(chuàng)新的硬件架構(gòu)，這是整個NI的技術(shù)根基，也是NI不斷向傳統(tǒng)測試和自動化領(lǐng)域發(fā)起挑戰(zhàn)的武器。經(jīng)過這次NI Week，我們不僅看到NI技術(shù)上的突破，更能感受到整個測試行業(yè)隨著技術(shù)的演進在慢慢改變。

我相信，對每個工程師來說，總有一天你會感受到在IoT應(yīng)用中，LabVIEW+PXI+Big Analog Data會讓你由衷的感受到“You and NI will”這句口號的含義。