跟隨著亞峰會的腳步，美國國家儀器（NI）第十一屆PXI技術(shù)和應(yīng)用論壇（2014 PXI TAC）于5月底在上海召開，這是今年NI中國PXI TAC活動的第一站，之后還將分別在深圳、西安和北京舉辦，針對不同城市的技術(shù)發(fā)展特點，PXI TAC也將有不同的用側(cè)重點，上海站側(cè)重汽車電子和射頻通信應(yīng)用。
會議現(xiàn)場
NI核心PXI和分布式控制研發(fā)部副總裁Robert Canik先生，NI中國技術(shù)市場工程師陳宇睿及上海華依科技副總經(jīng)理王立先生在主題演講中向參會的眾多來自不同領(lǐng)域的工程師介紹了PXI最新的技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用案例。會議期間，Robert也與NI中國市場部經(jīng)理徐赟和NI中國平臺市場經(jīng)理方慧敏一起解答了記者關(guān)于NI和PXI的疑惑。
NI核心PXI和分布式控制研發(fā)部副總裁Robert Canik（中），NI中國市場部經(jīng)理徐赟（右）和NI中國平臺市場經(jīng)理方慧敏（左）出席PXI TAC媒體見面會
Robert介紹到：“NI從融合前沿科技、簡化系統(tǒng)開發(fā)以及構(gòu)建完整生態(tài)系統(tǒng)以加速創(chuàng)新三個大方向來重新定義自動化測試。NI通過應(yīng)用最新商業(yè)技術(shù)提升測試性能，使得測試的準(zhǔn)確率和采樣率都得到大幅度提升。NI采用豐富的模塊化I/O構(gòu)建高性能測控系統(tǒng)，NI提供超過600種PXI產(chǎn)品，例如PXI嵌入式控制器、多功能DAQ、數(shù)字化儀/示波器、源測量單元、信號生成器、高達(dá)26.5 GHz的RF網(wǎng)絡(luò)分析儀等等。目前，超過60萬個PXI模塊被部署在超過10萬套PXI系統(tǒng)中，預(yù)計截止到2014年，全球?qū)⒂?0萬套PXI系統(tǒng)被部署在各種不同的應(yīng)用領(lǐng)域。”
摩爾定律助力PXI攻占實時和射頻市場
PXI平臺利用摩爾定律，融合諸如PCI-Express數(shù)據(jù)總線、x86處理器、FPGA以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器這樣的前沿科技。其中，F(xiàn)PGA本身就是在不斷地詮釋著摩爾定律。最近幾年，F(xiàn)PGA技術(shù)在測試和控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)NI對測試經(jīng)理的一份調(diào)查顯示，在未來1~2年，PXI和FPGA將成為對測試系統(tǒng)最具影響力的技術(shù)。NI把這兩者集合起來推出了LabVIEW可重配置I/O（RIO）架構(gòu)，該架構(gòu)還結(jié)合了處理器和模塊化I/O，它們都可以通過LabVIEW來編程，而這又回到了PXI的初衷——以軟件為中心。其典型產(chǎn)品有FlexRIO和矢量信號收發(fā)儀（VST）。LabVIEW為用戶的測試系統(tǒng)帶來了多核處理器和FPGA的技術(shù)優(yōu)勢，并提高統(tǒng)一的編程環(huán)境，幫助用戶將最先進的工具應(yīng)用于開發(fā)工作。
隨著自身技術(shù)實力的增強，PXI也在不斷拓展應(yīng)用領(lǐng)域，現(xiàn)在不再局限于生產(chǎn)制造測試、電子驗證及特征測試、機械自動化、結(jié)構(gòu)測試和機器狀態(tài)監(jiān)測，而是把觸角伸向了實時和射頻兩大具有很強技術(shù)壁壘的應(yīng)用，并且已經(jīng)跨出了堅實的一步。
實時應(yīng)用存在著圖像分析、復(fù)雜的I/O和快速的接口等方面的挑戰(zhàn)，NI針對實時應(yīng)用提供硬件在環(huán)（HIL）仿真測試和NI FlexRIO硬件架構(gòu)（能夠簡化FPGA編程的復(fù)雜度）。富士重工業(yè)株式會社就通過NI HIL仿真改進斯巴魯混合動力汽車測試。該公司工程師表示：“在NI的軟硬件平臺上進行基于FPGA的仿真，我們現(xiàn)在的測試方案相對于以前在測功器上的測試，測試時間縮短為1/20。”
NI的FlexRIO FPGA模塊與FPGA領(lǐng)頭羊Xilinx最新FPGA系列Kintex-7同步，該模塊提供132個數(shù)字I/O，串行傳輸速率高達(dá)1 GB/s。臺灣思衛(wèi)科技采用NI模塊化的硬件和軟件，將其數(shù)字麥克風(fēng)測試速度提升了20倍，縮減了其設(shè)備成本，并且提供了很強的系統(tǒng)擴展性和靈活性。
射頻領(lǐng)域的挑戰(zhàn)更是錯綜復(fù)雜，如多種標(biāo)準(zhǔn)，單一設(shè)備上集成多種無線協(xié)議等。NI PXI無線通信應(yīng)用平臺很好地解決了這些問題，其具有高度模塊化的軟件與硬件、優(yōu)化的API、直觀易用的軟面板、蜂窩、無線、GPS、測試工具包、參考架構(gòu)。軟件工具包囊括了很多流行的工具包，如GSM、WLAN、802.11ac等。具有200 MHz射頻帶寬的NI PXIe-5646R矢量信號收發(fā)儀已成為IEEE 802.11ac、160 MHz WLAN和LTE Advanced等最新無線標(biāo)準(zhǔn)理想的測試儀器。此外，NI已經(jīng)在中國相關(guān)機構(gòu)的5G技術(shù)驗證階段發(fā)揮了很大的作用。在談到RF對于NI的重要性時，徐經(jīng)理表示：“NI對RF的投入推動了NI對PXI的投入，進入RF領(lǐng)域?qū)τ赑XI很重要，把PXI的性能提升，是PXI平臺下一步的方向。”
陰陽之道，看PXI的軟硬融合
PXI憑借本身軟件定義及模塊化的特性，能夠緊跟技術(shù)發(fā)展。幫助用戶把精力花在創(chuàng)新點上，而不是工具使用上。徐經(jīng)理認(rèn)為：“軟件在‘中國智造’中會起到越來越大的作用。軟件和硬件類似中國古代的‘陰陽’學(xué)說，軟硬件相鋪相成，硬件在于快速地引入最新的技術(shù)，軟件在于在應(yīng)用層面發(fā)揮新技術(shù)?，F(xiàn)在人們已經(jīng)在消費電子產(chǎn)品和電子商務(wù)上看到軟件在改變著世界，在其他領(lǐng)域也一樣。硬件差異化會越來越小，而產(chǎn)品最終是由軟件來決定的，可能將來都是基于FPGA的。”
NI為測量和控制提供完整的軟件工具，NI的模塊化測試系統(tǒng)架構(gòu)包括系統(tǒng)管理軟件、系統(tǒng)開發(fā)軟件、系統(tǒng)服務(wù)和驅(qū)動、硬件平臺、模塊化儀器和儀器控制。美國能源部Sandia國家實驗室軟件開發(fā)工程師Jame Kajder表示：“普及圖形化編程語言幫助我們建立了標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)架構(gòu)，使得決策更加合理，硬件管理和模塊化的軟件編程也比傳統(tǒng)的文本編程更加容易，最終我們的測試開發(fā)時間縮短了63%。”
生態(tài)系統(tǒng)
陳宇睿工程師概述了一下NI 生態(tài)系統(tǒng)的情況：“NI擁有大規(guī)模的生態(tài)社區(qū)，包括技術(shù)、集成伙伴、廣泛的服務(wù)和支持。而LabVIEW工具包網(wǎng)絡(luò)、用戶社區(qū)和LabVIEW互聯(lián)接口撐起了NI的軟件生態(tài)系統(tǒng)。在硬件層面，包括NI的600多種模塊化儀器在內(nèi)，全球共用60多家公司提供2000多種PXI模塊化儀器，以滿足不同的測試測量和控制的應(yīng)用。此外，在中國本地，NI PXI在9個城市駐有應(yīng)用工程師和系統(tǒng)工程師提供本地支持，同時還有遍布全國的技術(shù)顧問和聯(lián)盟商，解決各行各業(yè)的項目難題，并且能夠有能力在本土進行設(shè)備的安裝、校準(zhǔn)和維修。 方慧敏女士補充到：“2013年NI成立了中國服務(wù)中心，使得NI 80%的產(chǎn)品可以在中國維修，維修周期從1個月縮短為10天。”
無數(shù)案例只為印證一點：NI PXI產(chǎn)品提高效率且節(jié)省成本
各行各業(yè)的測試工程師面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，需要提升測控系統(tǒng)性能，同時減小系統(tǒng)的尺寸和成本。NI已經(jīng)幫助全球超過35 000家公司改進了自動化測試和控制方案，不同行業(yè)都有成功的應(yīng)用。如微軟的消費電子測試，西門子的硬件在環(huán)仿真，安森美的半導(dǎo)體測試，Harris的射頻和通信測試，索尼的多媒體測試，軍火巨頭Lockheed Martin的軍用電子測試。
本屆PXI TAC主題演講的一個亮點是，NI不再“王婆賣瓜，自賣自夸”，而是請使用過NI PXI產(chǎn)品的公司和資深工程師分享切身體會。美國軍用飛機設(shè)備大亨Harris公司工程部主管表示：“NI平臺幫助我們的產(chǎn)線提升了400%的測試吞吐量，投資回報比提升了185%，并且保證了我們軍用無線電的維護質(zhì)量和性能標(biāo)準(zhǔn)。”PXI還幫助通信處理器巨頭高通公司將802.11ac測試速率提升了200倍?；谖⒉ㄉ漕lMMIC/RFIC方案設(shè)計和制造商Hittite Microwave公司將NI VST和儀器驅(qū)動的FPGA擴展應(yīng)用在RFIC產(chǎn)線測試，使測試速度提高了30倍，同時提高了測試覆蓋面。
NI新產(chǎn)品在中國也得到了成功應(yīng)用，如新能源汽車，上海華依科技副總經(jīng)理王立在主題演講中詳細(xì)講述了基于NI平臺的新能源車動力總成性能試驗臺。此外，陳宇睿工程師向參會者介紹了本土的其他成功案例。北京大學(xué)“三網(wǎng)合一”研究項目就基于軟件無線電方式在PXI平臺中集成的FPGA上進行實時信號處理。霍尼韋爾（中國）有限公司基于PXI和LabVIEW開發(fā)新型FCT系統(tǒng)，降低了工程中的重復(fù)操作并且能更輕松地共享軟硬件資源?；裟犴f爾（中國）成功地將這項解決方案用于生產(chǎn)線，實現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的PCB測試。
在PXI TAC的產(chǎn)品展示區(qū)，記者也見識到了很多有特色的案例，現(xiàn)在來看看圖集吧！