2014 PXI TAC展示NI软硬兼修之道

    跟随着亚峰会的脚步，美国国家仪器（NI）第十一届PXI技术和应用论坛（2014 PXI TAC）于5月底在上海召开，这是今年NI中国PXI TAC活动的第一站，之后还将分别在深圳、西安和北京举办，针对不同城市的技术发展特点，PXI TAC也将有不同的用侧重点，上海站侧重汽车电子和射频通信应用。

会议现场

    NI核心PXI和分布式控制研发部副总裁Robert Canik先生，NI中国技术市场工程师陈宇睿及上海华依科技副总经理王立先生在主题演讲中向参会的众多来自不同领域的工程师介绍了PXI最新的技术发展及应用案例。会议期间，Robert也与NI中国市场部经理徐赟和NI中国平台市场经理方慧敏一起解答了记者关于NI和PXI的疑惑。

NI核心PXI和分布式控制研发部副总裁Robert Canik（中），NI中国市场部经理徐赟（右）和NI中国平台市场经理方慧敏（左）出席PXI TAC媒体见面会

    Robert介绍到：“NI从融合前沿科技、简化系统开发以及构建完整生态系统以加速创新三个大方向来重新定义自动化测试。NI通过应用最新商业技术提升测试性能，使得测试的准确率和采样率都得到大幅度提升。NI采用丰富的模块化I/O构建高性能测控系统，NI提供超过600种PXI产品，例如PXI嵌入式控制器、多功能DAQ、数字化仪/示波器、源测量单元、信号生成器、高达26.5 GHz的RF网络分析仪等等。目前，超过60万个PXI模块被部署在超过10万套PXI系统中，预计截止到2014年，全球将有30万套PXI系统被部署在各种不同的应用领域。”

摩尔定律助力PXI攻占实时和射频市场

     PXI平台利用摩尔定律，融合诸如PCI-Express数据总线、x86处理器、FPGA以及数据转换器这样的前沿科技。其中，FPGA本身就是在不断地诠释着摩尔定律。最近几年，FPGA技术在测试和控制领域得到广泛应用。根据NI对测试经理的一份调查显示，在未来1~2年，PXI和FPGA将成为对测试系统最具影响力的技术。NI把这两者集合起来推出了LabVIEW可重配置I/O（RIO）架构，该架构还结合了处理器和模块化I/O，它们都可以通过LabVIEW来编程，而这又回到了PXI的初衷——以软件为中心。其典型产品有FlexRIO和矢量信号收发仪（VST）。LabVIEW为用户的测试系统带来了多核处理器和FPGA的技术优势，并提高统一的编程环境，帮助用户将最先进的工具应用于开发工作。

    随着自身技术实力的增强，PXI也在不断拓展应用领域，现在不再局限于生产制造测试、电子验证及特征测试、机械自动化、结构测试和机器状态监测，而是把触角伸向了实时和射频两大具有很强技术壁垒的应用，并且已经跨出了坚实的一步。

    实时应用存在着图像分析、复杂的I/O和快速的接口等方面的挑战，NI针对实时应用提供硬件在环（HIL）仿真测试和NI FlexRIO硬件架构（能够简化FPGA编程的复杂度）。富士重工业株式会社就通过NI HIL仿真改进斯巴鲁混合动力汽车测试。该公司工程师表示：“在NI的软硬件平台上进行基于FPGA的仿真，我们现在的测试方案相对于以前在测功器上的测试，测试时间缩短为1/20。”

    NI的FlexRIO FPGA模块与FPGA领头羊Xilinx最新FPGA系列Kintex-7同步，该模块提供132个数字I/O，串行传输速率高达1 GB/s。台湾思卫科技采用NI模块化的硬件和软件，将其数字麦克风测试速度提升了20倍，缩减了其设备成本，并且提供了很强的系统扩展性和灵活性。

    射频领域的挑战更是错综复杂，如多种标准，单一设备上集成多种无线协议等。NI PXI无线通信应用平台很好地解决了这些问题，其具有高度模块化的软件与硬件、优化的API、直观易用的软面板、蜂窝、无线、GPS、测试工具包、参考架构。软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射频带宽的NI PXIe-5646R矢量信号收发仪已成为IEEE 802.11ac、160 MHz WLAN和LTE Advanced等最新无线标准理想的测试仪器。此外，NI已经在中国相关机构的5G技术验证阶段发挥了很大的作用。在谈到RF对于NI的重要性时，徐经理表示：“NI对RF的投入推动了NI对PXI的投入，进入RF领域对于PXI很重要，把PXI的性能提升，是PXI平台下一步的方向。”

阴阳之道，看PXI的软硬融合

    PXI凭借本身软件定义及模块化的特性，能够紧跟技术发展。帮助用户把精力花在创新点上，而不是工具使用上。徐经理认为：“软件在‘中国智造’中会起到越来越大的作用。软件和硬件类似中国古代的‘阴阳’学说，软硬件相铺相成，硬件在于快速地引入最新的技术，软件在于在应用层面发挥新技术。现在人们已经在消费电子产品和电子商务上看到软件在改变着世界，在其他领域也一样。硬件差异化会越来越小，而产品最终是由软件来决定的，可能将来都是基于FPGA的。”

    NI为测量和控制提供完整的软件工具，NI的模块化测试系统架构包括系统管理软件、系统开发软件、系统服务和驱动、硬件平台、模块化仪器和仪器控制。美国能源部Sandia国家实验室软件开发工程师Jame Kajder表示：“普及图形化编程语言帮助我们建立了标准的系统架构，使得决策更加合理，硬件管理和模块化的软件编程也比传统的文本编程更加容易，最终我们的测试开发时间缩短了63%。”

生态系统

    陈宇睿工程师概述了一下NI 生态系统的情况：“NI拥有大规模的生态社区，包括技术、集成伙伴、广泛的服务和支持。而LabVIEW工具包网络、用户社区和LabVIEW互联接口撑起了NI的软件生态系统。在硬件层面，包括NI的600多种模块化仪器在内，全球共用60多家公司提供2000多种PXI模块化仪器，以满足不同的测试测量和控制的应用。此外，在中国本地，NI PXI在9个城市驻有应用工程师和系统工程师提供本地支持，同时还有遍布全国的技术顾问和联盟商，解决各行各业的项目难题，并且能够有能力在本土进行设备的安装、校准和维修。 方慧敏女士补充到：“2013年NI成立了中国服务中心，使得NI 80%的产品可以在中国维修，维修周期从1个月缩短为10天。”

无数案例只为印证一点：NI PXI产品提高效率且节省成本

    各行各业的测试工程师面临着严峻的挑战，需要提升测控系统性能，同时减小系统的尺寸和成本。NI已经帮助全球超过35 000家公司改进了自动化测试和控制方案，不同行业都有成功的应用。如微软的消费电子测试，西门子的硬件在环仿真，安森美的半导体测试，Harris的射频和通信测试，索尼的多媒体测试，军火巨头Lockheed Martin的军用电子测试。

    本届PXI TAC主题演讲的一个亮点是，NI不再“王婆卖瓜，自卖自夸”，而是请使用过NI PXI产品的公司和资深工程师分享切身体会。美国军用飞机设备大亨Harris公司工程部主管表示：“NI平台帮助我们的产线提升了400%的测试吞吐量，投资回报比提升了185%，并且保证了我们军用无线电的维护质量和性能标准。”PXI还帮助通信处理器巨头高通公司将802.11ac测试速率提升了200倍。基于微波射频MMIC/RFIC方案设计和制造商Hittite Microwave公司将NI VST和仪器驱动的FPGA扩展应用在RFIC产线测试，使测试速度提高了30倍，同时提高了测试覆盖面。

    NI新产品在中国也得到了成功应用，如新能源汽车，上海华依科技副总经理王立在主题演讲中详细讲述了基于NI平台的新能源车动力总成性能试验台。此外，陈宇睿工程师向参会者介绍了本土的其他成功案例。北京大学“三网合一”研究项目就基于软件无线电方式在PXI平台中集成的FPGA上进行实时信号处理。霍尼韦尔（中国）有限公司基于PXI和LabVIEW开发新型FCT系统，降低了工程中的重复操作并且能更轻松地共享软硬件资源。霍尼韦尔（中国）成功地将这项解决方案用于生产线，实现了稳定可靠的PCB测试。

    在PXI TAC的产品展示区，记者也见识到了很多有特色的案例，现在来看看图集吧！

http://www.chinaaet.com/article/219084