在IoT的世界請(qǐng)相信You and NI will

全球圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)峰會(huì)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(chǎng)進(jìn)行采訪報(bào)道，筆者現(xiàn)在帶大家全方位了解此次活動(dòng)的細(xì)節(jié)，感受圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來的測(cè)試測(cè)量和自動(dòng)化控制等領(lǐng)域技術(shù)革命性挑戰(zhàn)。每年的NI Week 都會(huì)吸引來自全球150個(gè)國家的近4000名參與者，大會(huì)設(shè)有多場(chǎng)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(bào)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(qiáng)調(diào)時(shí)間在控制和測(cè)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(fèi)電子的兩個(gè)不同卻又有彼此關(guān)聯(lián)的IoT體系，并繼續(xù)強(qiáng)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(diǎn)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(chǎng)合作副總裁Ray Almgren在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布了NI公司的全新口號(hào)“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(gè)新理念。“You and NI will”強(qiáng)調(diào)NI會(huì)在智能交通、工業(yè)自動(dòng)化、無線技術(shù)、智能電網(wǎng)、新能源多個(gè)熱點(diǎn)的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，與客戶一起去推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步。

You and NI will之亮點(diǎn)

NI WeeK的另一個(gè)名字是圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)峰會(huì)，NI每年都會(huì)借此機(jī)會(huì)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(dòng)連線和自動(dòng)選擇框等便利操作，提升編程效率；對(duì)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(jí)用戶可以進(jìn)行更好的分布式測(cè)試管理及系統(tǒng)搭建和遠(yuǎn)程獲取各個(gè)測(cè)試項(xiàng)目的數(shù)據(jù)；NI自己開發(fā)了基于實(shí)時(shí)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(duì)移動(dòng)端或者說是移動(dòng)客戶端的支持，支持客戶可以在移動(dòng)平臺(tái)上開發(fā)并進(jìn)行一定的操作。另一個(gè)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(shí)現(xiàn)從硬件監(jiān)控轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖途W(wǎng)絡(luò)級(jí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)廣域監(jiān)控應(yīng)用。Dukeenergy用這套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了3萬多個(gè)傳感器，200多個(gè)節(jié)點(diǎn)，60個(gè)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(jí)新產(chǎn)品還有三個(gè)，分別是高性能矢量信號(hào)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(shí)現(xiàn)了26.5GHz的最高采樣頻率和高達(dá)765MHz的實(shí)時(shí)帶寬，完全可以應(yīng)對(duì)微波和未來5G的測(cè)試開發(fā)需求。NI還發(fā)布了帶有雙核處理器的4槽CompactDAQ機(jī)箱控制器CDAQ-9134，該產(chǎn)品可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)營(yíng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，特別適合企業(yè)級(jí)用戶對(duì)不同地域的整體監(jiān)控。CompactRIOcontrollercRIO-9033，用ATOM做主處理器，同時(shí)還提出了全新的一個(gè)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(jì)中直接驅(qū)動(dòng)FPGA，而無需具備任何FPGA的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，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(duì)FPGA開發(fā)和仿真的新功能，以及基于FPGA實(shí)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(gè)發(fā)布的產(chǎn)品是NI之前很少介入的領(lǐng)域，半導(dǎo)體測(cè)試，這次NI發(fā)布了全新的半導(dǎo)體測(cè)試系統(tǒng)，分別可以對(duì)整體的芯片進(jìn)行測(cè)試以及可以對(duì)晶圓進(jìn)行針對(duì)性基臺(tái)測(cè)試，目前主要瞄準(zhǔn)的是RF、模擬和混合信號(hào)的半導(dǎo)體產(chǎn)品。借助PXI的系統(tǒng)靈活性優(yōu)勢(shì)，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(cè)試平臺(tái)設(shè)備。針對(duì)客戶的特別需求，NI將半導(dǎo)體測(cè)試系統(tǒng)不僅是提供模塊和開發(fā)平臺(tái)，更是直接做成一套可以測(cè)試的完整系統(tǒng)，方便客戶在此硬件基礎(chǔ)上快速進(jìn)行定制化測(cè)試方案的實(shí)現(xiàn)，ADI和IDT兩家公司都已經(jīng)開始用NI的平臺(tái)進(jìn)行相關(guān)的半導(dǎo)體測(cè)試應(yīng)用。

半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備

 You and NI will之合作

今年的NIWeek強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)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(qǐng)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(shì)。從DrT的主題演講，到后面的產(chǎn)品展示，NI也在強(qiáng)調(diào)突出一個(gè)新的主題，就是更好的服務(wù)于企業(yè)級(jí)用戶，更好的幫助企業(yè)級(jí)用戶實(shí)現(xiàn)廣泛的和網(wǎng)絡(luò)化的測(cè)試和控制系統(tǒng)管理，更好的應(yīng)對(duì)IoT對(duì)未來集中數(shù)據(jù)處理和分散測(cè)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(qǐng)到現(xiàn)場(chǎng)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(cè)試系統(tǒng)、無線設(shè)施三大應(yīng)用為重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)了NI在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的技術(shù)價(jià)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(shí)時(shí)LabVIEW和sbRIO-9561模塊，空客開發(fā)者實(shí)現(xiàn)了為每個(gè)螺絲安裝一個(gè)識(shí)別裝置，工人可以通過眼鏡進(jìn)行圖像采集以識(shí)別安裝的位置和信息，可以自動(dòng)指揮安裝螺絲工具進(jìn)行不同類別和力度的安裝，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)級(jí)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(gè)滿足多種需求的智能電網(wǎng)控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，比如數(shù)據(jù)接入、靈活性和整個(gè)電網(wǎng)的測(cè)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(cè)試系統(tǒng)的復(fù)雜性隨之提升，這讓NI測(cè)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(cè)試就是一個(gè)復(fù)雜測(cè)試系統(tǒng)的代表，該系統(tǒng)需要1000多個(gè)Sensor組成一個(gè)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(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)。富士公司的斯巴魯混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力監(jiān)控和仿真系統(tǒng)也是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，主要的技術(shù)挑戰(zhàn)包括混合動(dòng)力的兩個(gè)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(shí)現(xiàn)了這個(gè)系統(tǒng)的測(cè)試需求。獲得今年NI年度應(yīng)用大獎(jiǎng)的是來自日本Furuno公司的氣象雷達(dá)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用NIAWR的設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境進(jìn)行了復(fù)雜信號(hào)的模擬與仿真，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象數(shù)據(jù)的搜集和對(duì)應(yīng)預(yù)測(cè)，未來該系統(tǒng)還會(huì)增加GPS的結(jié)合和云形的預(yù)測(cè)，這是非常有應(yīng)用價(jià)值的設(shè)計(jì)。

無線設(shè)施的測(cè)試也是一個(gè)很重要的熱點(diǎn)，NI利用VST和FlexRIO相結(jié)合的方案，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)smallcell和marcocell等系統(tǒng)的多模和多制式的協(xié)同測(cè)試。另一個(gè)方面，5G是這一兩年來商業(yè)探討的重點(diǎn)技術(shù)，不過5G標(biāo)準(zhǔn)的制定需要面對(duì)很多的技術(shù)挑戰(zhàn)，NI借助靈活性更好的信號(hào)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(yàn)證、協(xié)議分析和仿真環(huán)境提供更好的幫助，從這點(diǎn)上如福布斯所言，NI走在了傳統(tǒng)無線測(cè)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(dòng)化測(cè)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(gè)比較有趣的現(xiàn)象是，很多小朋友也被現(xiàn)場(chǎng)有趣的運(yùn)動(dòng)娛樂方案所吸引，熱情的投入讓人感受到很多工程師對(duì)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(chǎng)方面，NI 全球高校市場(chǎng)總監(jiān) Dave Wilson主持的Academic Forum演講展示了NI在院校市場(chǎng)合作計(jì)劃中的各種最新進(jìn)展，今年共有超過15個(gè)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(gè)NI一貫強(qiáng)調(diào)的工程教學(xué)主題下，今年提出的口號(hào)是幫助準(zhǔn)備好創(chuàng)新基礎(chǔ)的學(xué)生實(shí)現(xiàn)其夢(mèng)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(cè)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(jì)學(xué)習(xí)平臺(tái)Elvis。MyRIO平臺(tái)是去年NI Week的重點(diǎn)發(fā)布產(chǎn)品，一年之后該平臺(tái)已經(jīng)有65個(gè)國家超過800所高校采用，Stratom公司基于MyRIO的機(jī)器人方案就是展示的一個(gè)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(gè)亮點(diǎn)，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(jìn)行了一些專門的ToolKit開發(fā)，提供一些特有的功能，詳細(xì)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(dòng)和觸控應(yīng)用的開發(fā)。

針對(duì)MyRIO的LabVIEW 2014工具包

點(diǎn)評(píng)

這是筆者連續(xù)第二年參加NI Week，從筆者個(gè)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(gè)重點(diǎn)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(shí)時(shí)帶寬的矢量信號(hào)分析儀從指標(biāo)上已經(jīng)可以和最高端臺(tái)式無線頻譜分析儀和信號(hào)分析儀分庭抗禮，半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備則是讓很多人看到了ATE測(cè)試成本大幅降低的可能，這對(duì)半導(dǎo)體測(cè)試這個(gè)測(cè)試技術(shù)的金字塔尖的壟斷性發(fā)起了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)，記住一點(diǎn)，那個(gè)市場(chǎng)的容量可是$8B級(jí)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(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用都變得更為復(fù)雜，應(yīng)用市場(chǎng)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(diǎn)技術(shù)核心，在這樣的一個(gè)平臺(tái)架構(gòu)下NI逐步實(shí)現(xiàn)著很多工程師的夢(mèng)想。我個(gè)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(jì)平臺(tái)再加上創(chuàng)新的硬件架構(gòu)，這是整個(gè)NI的技術(shù)根基，也是NI不斷向傳統(tǒng)測(cè)試和自動(dòng)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(gè)測(cè)試行業(yè)隨著技術(shù)的演進(jìn)在慢慢改變。

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