通過提供NI最新的軟硬件平臺(tái)加速到來的未來

5月22日，美國(guó)奧斯汀，美國(guó)國(guó)家儀器（National Instruments）舉辦了NIWEEK2018年度盛宴，此次NIWEEK以“加速到來的未來（Future Faster）”為主題，旨在通過提供NI最新的軟硬件平臺(tái)，為客戶解決未來問題。此次NIWEEK規(guī)模盛大，共有3300名聽眾參加了230場(chǎng)以上的課程培訓(xùn)，而在展覽會(huì)上共有106個(gè)展商，NI也在展位上提供了104個(gè)Demo可讓觀眾更直觀的體驗(yàn)NI的產(chǎn)品和解決方案。

“為什么我們一再強(qiáng)調(diào)未來？雖然現(xiàn)今的挑戰(zhàn)已然很大，但隨著系統(tǒng)越來越復(fù)雜，未來對(duì)測(cè)試復(fù)雜度的需求將會(huì)越來越多，我們作為基礎(chǔ)技術(shù)供應(yīng)商，需要提前為客戶做好儲(chǔ)備?！盢I總裁兼CEO Alex Davern在NIWEEK 2018上說道。

NI總裁兼CEO Alex Davern

自動(dòng)化測(cè)試和營(yíng)銷副總裁Luke Schreier也說道，“未來對(duì)于測(cè)試的挑戰(zhàn)來自三大方面，第一是復(fù)雜度的提升，第二是上市時(shí)間被整體壓縮，第三是每個(gè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)的人員越來越少，需要更多專精更多高效的技術(shù)來完成任務(wù)?！?/p>

自動(dòng)化測(cè)試和營(yíng)銷副總裁Luke Schreier

Luke表示，NI未來繼續(xù)看好三大市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，分別為5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及汽車，其所對(duì)應(yīng)的行業(yè)則包括了半導(dǎo)體、軌道交通、航空國(guó)防以及教育市場(chǎng)。

平臺(tái)就是一切

Luke表示，“NI內(nèi)部流傳著一句話，如果你問NI任何一個(gè)問題，我們都可以用LabVIEW解決?！?/p>

但自從去年NI提出了平臺(tái)化戰(zhàn)略之后，今后也許一切問題都可以通過NI的平臺(tái)化方案解決。

Alex表示，NI已構(gòu)建了一套復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)平臺(tái)，通過軟件定義平臺(tái)，可應(yīng)對(duì)任何復(fù)雜和廣泛的客戶應(yīng)用需求。

完整的NI生態(tài)平臺(tái)，通過NI核心軟硬件，再配合超過千余家NI軟硬件合作伙伴，構(gòu)建了復(fù)雜且穩(wěn)固的生態(tài)鏈系統(tǒng)。

NI CPO（首席平臺(tái)官）Dunkun Hudson介紹了NI的系統(tǒng)級(jí)平臺(tái)方案，通過最新SystemLink的發(fā)布，NI實(shí)現(xiàn)了云端與終端的更完美結(jié)合。

NI構(gòu)建了從系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)管理再到云端分析與存儲(chǔ)的整體解決方案。

NI數(shù)據(jù)采集和控制副總裁Chad Chesney表示，平臺(tái)化并不是意味著客戶完全自定義，因?yàn)橥耆远x也存在著測(cè)試序列維護(hù)成本的壓力，而完全封閉的ATE考慮到未來可升級(jí)性，同樣是存在著不夠靈活，升級(jí)成本過高等問題，所以NI未來平臺(tái)化的定義除了提供最靈活的底層方案之外，還會(huì)通過參考設(shè)計(jì)、軟件集成等方式，實(shí)現(xiàn)選擇更多的客戶定義平臺(tái)。

NI數(shù)據(jù)采集和控制副總裁Chad Chesney

如圖所示，未來從軟件定義解決方案變成了客戶定制解決方案，達(dá)成了封閉與開放系統(tǒng)的完美融合與平衡。

滿足客戶一切

“今年NIWEEK與以往最大的不同就是，以前都是先發(fā)布產(chǎn)品，現(xiàn)在我們需要更多聆聽與分享客戶的故事。”NI全球銷售和市場(chǎng)執(zhí)行副總裁Eric Starkloff表示。

NI全球銷售和市場(chǎng)執(zhí)行副總裁Eric Starkloff

基于此，NI邀請(qǐng)了眾多合作伙伴在NIWEEK上做主題發(fā)言，他們以自己的實(shí)際經(jīng)歷，闡述了NI是如何滿足他們對(duì)未來系統(tǒng)的需求。

此次NI邀請(qǐng)了馬自達(dá)、霍尼韋爾以及NXP作為代表，闡述了NI分別在汽車、國(guó)防軍工以及半導(dǎo)體行業(yè)的優(yōu)勢(shì)，另外邀請(qǐng)了中國(guó)中車、Cirrus Logic、Joby以及德州儀器與德州農(nóng)機(jī)聯(lián)合體，代表了NI在數(shù)據(jù)采集管理以及處理方面的能力。

其中馬自達(dá)代表了大多數(shù)汽車OEM商的訴求，即需要更復(fù)雜、開放的平臺(tái)，應(yīng)對(duì)汽車系統(tǒng)不斷出現(xiàn)的新的測(cè)試需求。馬自達(dá)高級(jí)首席工程師Tomohiko Adachi已經(jīng)口頭承諾討論他們的用戶自定義的信息娛樂設(shè)施測(cè)試系統(tǒng)。Adachi先生的團(tuán)隊(duì)將PXI，RIO和LabVIEW結(jié)合起來，作為一個(gè)龐大而復(fù)雜系統(tǒng)的一部分，用以控制HILS引擎、機(jī)器人手臂、工業(yè)相機(jī)、語音合成器和GPS模擬器，而這個(gè)系統(tǒng)在沒有NI生態(tài)系統(tǒng)支持的情況下是無法建立起來的。從構(gòu)建這個(gè)新系統(tǒng)開始，與舊方法相比，測(cè)試時(shí)間和所需工時(shí)減少了90％。

霍尼韋爾航空航天業(yè)務(wù)部門的困境則來源于其大量的測(cè)試儀器與設(shè)備急需標(biāo)準(zhǔn)化工作，目前公司運(yùn)營(yíng)分布在數(shù)百個(gè)測(cè)試平臺(tái)和數(shù)十個(gè)部門上的數(shù)千個(gè)測(cè)試工作站，資產(chǎn)重用和人力管理的靈活性被證明極其困難。 與NI結(jié)為戰(zhàn)略合作伙伴來開發(fā)核心測(cè)試方法、并擴(kuò)展至全球各地的項(xiàng)目，霍尼韋爾在PXI平臺(tái)上開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試方案，降低了總體擁有成本并簡(jiǎn)化了資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理。在NIWEEK上，其首席工程師Mark Keith已在霍尼韋爾航空航天公司內(nèi)部開展的標(biāo)準(zhǔn)化工作，并預(yù)計(jì)通過該工作將減少40%的系統(tǒng)開銷。

恩智浦需要的是更大吞吐量的測(cè)試設(shè)備，可極大減少測(cè)試時(shí)間，以應(yīng)對(duì)5G MIMO時(shí)代的到來，其執(zhí)行副總裁David Reed表示恩智浦將STS用于5G小型基站功率放大器（PA）的測(cè)試，該測(cè)試要求比大多數(shù)蜂窩手機(jī)功放更高的功率水平、但又會(huì)低于全尺寸基站的功率要求，因此非常適合STS。而通過此方案，測(cè)試速度較之前提升了一倍。

來自中國(guó)中車青島四方機(jī)車車輛公司國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)部的張志強(qiáng)主任分享了和NI、天澤智云在高鐵PHM（Prognostics Health Management，故障預(yù)測(cè)與健康管理）領(lǐng)域的合作項(xiàng)目，“我們開發(fā)了一個(gè)高速列車故障預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng)，即PHM系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控列車核心部件軸箱軸承的運(yùn)行狀態(tài)，并使用算法對(duì)故障進(jìn)行診斷和預(yù)測(cè)?！睆堉緩?qiáng)說道。在這個(gè)過程中，天澤智云負(fù)責(zé)將開發(fā)的CompactRIO和InsightCM與機(jī)器學(xué)習(xí)算法整合在一起，形成一整套PHM系統(tǒng)方案。

圖左為中國(guó)中車青島四方機(jī)車車輛公司國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)部的張志強(qiáng)

Cirrus Logic則通過LabVIEW和TestStand完成測(cè)試序列和測(cè)試數(shù)據(jù)的開發(fā)和管理。

Joby則利用基于TSN技術(shù)的CompactDAQ與FieldDAQ硬件，結(jié)合LabVIEW和Flexlogger軟件，實(shí)現(xiàn)了PST工程工作流程，用以達(dá)到對(duì)螺旋機(jī)翼物理狀態(tài)的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。

德州農(nóng)機(jī)學(xué)院正在引領(lǐng)工程教育革命，他們?yōu)榇颂岢隽?525規(guī)劃，即到2025年，培養(yǎng)25000名工程師，其Zachry大樓實(shí)驗(yàn)室將配備最新的ELVIS III平臺(tái)，德州儀器開發(fā)了一套基于ELVIS III開發(fā)的電源管理學(xué)習(xí)套件，結(jié)合了德州儀器在電源管理上的優(yōu)勢(shì)與ELVIS III靈活的控制與測(cè)試平臺(tái)，助力跨學(xué)科的融合學(xué)習(xí)。

ELVIS III結(jié)合TI的電源管理套件

來自Sierra Nevada的測(cè)試工程師負(fù)責(zé)人Stefan Kienle表示，Sierra的測(cè)試要從零部件做起，再到小系統(tǒng)測(cè)試以及最終的系統(tǒng)級(jí)測(cè)試。其中會(huì)碰到諸多挑戰(zhàn)，包括儀表通道同步、大量的數(shù)據(jù)I/O以及驗(yàn)證測(cè)試等等，為此，Sierra通過帶有TSN功能的CompactDAQ和LabVIEW平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了DREAM CHASER的壓力測(cè)試系統(tǒng)。

G System，作為NI的戰(zhàn)略合作伙伴，G System一直以來都在基于LabVIEW，圍繞著工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人以及數(shù)據(jù)領(lǐng)域的工廠自動(dòng)化進(jìn)行定制化服務(wù)。面對(duì)的挑戰(zhàn)一方面是提高整體效率的需求，另外則是降低成本以及給他的客戶提供產(chǎn)線數(shù)據(jù)獲取，看產(chǎn)線是否正常，他們的挑戰(zhàn)第一個(gè)是提高產(chǎn)線整體效率，第二個(gè)是降低成本，第三是采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。通過利用CompactRIO，G System解決了工廠自動(dòng)化的效率問題，而通過SystemLink和LabVIEW實(shí)現(xiàn)了軟件的快速化迭代開發(fā)。由于工廠自動(dòng)化的改造并不是從零開始，也不是一個(gè)傳統(tǒng)ATE測(cè)試方案就可以實(shí)現(xiàn)的，需要通過半定制化的形式，給客戶帶來有價(jià)值的服務(wù)。

康明斯也遇到了一些麻煩，面對(duì)越來越多的ECU和傳感器，測(cè)試系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，一方面他們需要具有全球支持的公司，另外則是快速可迭代的技術(shù)，第三則是功能性測(cè)試需求。為此，康明斯通過與NI第三方合作伙伴WTI合作，借助PXI HIL參考設(shè)計(jì)，搭載了一套快速定制化的測(cè)試平臺(tái)。

安森美測(cè)試工程師Warren Later介紹道，安森美1997年就采用了NI的平臺(tái)搭建自己的測(cè)試系統(tǒng)，然而隨著芯片的復(fù)雜度提升，自己搭建測(cè)試系統(tǒng)的速度和效率非常低下，因此安森美在2015年選擇了NI的STS 半導(dǎo)體測(cè)試平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了每月六萬美元的開銷降低，ROI小于兩年。

產(chǎn)品構(gòu)筑一切

在NIWEEK上，公司共宣布推出5款新品，包括四款軟件和一款硬件。分別為L(zhǎng)abVIEW 2018、FlexLogger、InstrumentStudio、SystemLink以及ELVIS III

LabVIEW 2018則可幫助工程師解決其中的一些挑戰(zhàn)。工程師可以使用Python等工具集成更多第三方IP，以充分利用第三方提供的軟件包或已有IP的優(yōu)勢(shì)。測(cè)試工程師可以使用LabVIEW 2018的新功能來加強(qiáng)代碼可靠性，通過與Jenkins等開放式界面工具相集成，實(shí)現(xiàn)軟件的構(gòu)建和執(zhí)行自動(dòng)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)持續(xù)交付。

FlexLogger基于配置的數(shù)據(jù)記錄軟件，方便用戶進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試?；谥庇^的工作流程和集成的數(shù)據(jù)管理功能，F(xiàn)lexLogger可幫助汽車測(cè)試部門快速捕捉準(zhǔn)確且記錄完整的數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證在真實(shí)條件下的系統(tǒng)功能以及是否符合嚴(yán)格的政府法規(guī)。

針對(duì)PXI模塊化儀器的InstrumentStudio軟件極大改善了模塊化儀器的實(shí)時(shí)交互式使用，可讓用戶在運(yùn)行測(cè)試時(shí)更直觀地進(jìn)行調(diào)試。InstrumentStudio將單儀器軟面板的概念發(fā)展為一個(gè)統(tǒng)一的多儀器環(huán)境，工程師可以抓取一整套儀器的屏幕截圖和測(cè)量結(jié)果。InstrumentStudio還可以保存針對(duì)特定待測(cè)設(shè)備的項(xiàng)目級(jí)配置，以便之后復(fù)用或與同事共享。這種效率是測(cè)試高混合設(shè)備的關(guān)鍵，并且?guī)椭こ處熁蚣夹g(shù)人員輕松地實(shí)現(xiàn)測(cè)試可重復(fù)性。

分布式系統(tǒng)管理的應(yīng)用軟件SystemLink為軟件部署、遠(yuǎn)程設(shè)備配置和系統(tǒng)健康性能監(jiān)控等自動(dòng)化任務(wù)提供了一個(gè)集中界面，有助于提高運(yùn)營(yíng)效率并降低維護(hù)成本。SystemLink使工程師能夠通過可從任何地方訪問的集中界面連接、部署和管理NI和第三方的分布式系統(tǒng)，從而使他們能夠遠(yuǎn)程配置和部署軟件，監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀況和性能，管理警報(bào)和可視化應(yīng)用程序參數(shù)。此外，工程師可以自動(dòng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇蛻舳x的儀表板和遠(yuǎn)程操作界面。

NI ELVIS III提供了一個(gè)專為滿足大學(xué)工程教育需求而設(shè)計(jì)的平臺(tái)。該解決方案結(jié)合了儀器、嵌入式FPGA設(shè)計(jì)以及可通過互聯(lián)網(wǎng)直接訪問的測(cè)量和課程資源，為實(shí)驗(yàn)室、工作室和翻轉(zhuǎn)教室提供了一個(gè)相互協(xié)作的主動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境。NI ELVIS III包含了由領(lǐng)先教育工作者和工業(yè)合作伙伴合作設(shè)計(jì)的應(yīng)用板，擴(kuò)展了NI ELVIS平臺(tái)的功能，為電子電路、控制與自動(dòng)化、機(jī)械工程、測(cè)控、通信等領(lǐng)域提供更多更廣泛的課程主題。

值得注意的是，此次發(fā)布的軟件均為基于LabVIEW平臺(tái)開發(fā)的產(chǎn)品。Luke表示，NI發(fā)現(xiàn)很多客戶由于開發(fā)時(shí)間、人員配置等問題，不愿意從最底層開始進(jìn)行LabVIEW的開發(fā)工作，因此NI為客戶提供了諸如FlexLogger、SystemLink、InstrumentStudio等工具，可加速客戶的測(cè)試開發(fā)周期，使客戶更專注于差異化定制化的部分。

當(dāng)然，現(xiàn)在的NI不只有LabVIEW，Eric表示，NI正在通過一系列軟件和集成方案的創(chuàng)新，將自己塑造成“超越LabVIEW”的公司。