【圖文報道】直擊NIWeek 2013：酷炫應(yīng)用及其背后的故事
在會議的首日我已經(jīng)在網(wǎng)站發(fā)布了一篇有關(guān)NIWeek 2013上重大宣布的文章，今天再強(qiáng)調(diào)一下，并增加更多的內(nèi)容，包括很多的神奇應(yīng)用和故事。
圖1：NIWeek 2013展會現(xiàn)場。
Dr·T：基于軟件的平臺策略不變
每年NIWeek的重頭戲之一是主題演講，有關(guān)NI的發(fā)展策略、技術(shù)走向、和新產(chǎn)品都會在這個重要環(huán)節(jié)由該公司高層發(fā)布。
NI董事長和CEO James Truchard博士，他被業(yè)界尊稱為Dr·T，充滿激情地在主題演講中闡述了NI的宏觀發(fā)展方向：基于軟件的平臺；FPGA；信息物理系統(tǒng)(Cyber-Physical Systems, CPS)
圖2: Dr·T在主題演講中。
Dr. T認(rèn)為基于軟件的平臺將是NI不變的發(fā)展策略。他以業(yè)界聞名的iOS系統(tǒng)為例，指出蘋果iOS操作系統(tǒng)+硬件的配合，創(chuàng)造了手機(jī)業(yè)的神奇故事，并引伸到NI的LabVIEW軟件+硬件平臺的持續(xù)發(fā)展能力和強(qiáng)大的功能?；贜I的圖形軟件和硬件平臺，將創(chuàng)造出不同的應(yīng)用系統(tǒng)，包括機(jī)器人、嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)等。
在會后的一個視頻采訪中，我特意問了他關(guān)于PCI/PCIe是否會成為T&M儀器中未來的瓶頸，他的回答大意是目前沒有問題，除非有更新的架構(gòu)出現(xiàn)。大家可以在本頁發(fā)現(xiàn)該視頻的鏈接。
FPGA是演變的關(guān)鍵
“FPGA將是嵌入式系統(tǒng)不斷演變的關(guān)鍵，”Dr. T強(qiáng)調(diào)了FPGA的重要性，“FPGA使用戶可以快速定制不同的T&M儀器，可將平臺的概念發(fā)揮至極致?！蓖ㄟ^與Xilinx的合作，NI在最近幾年陸續(xù)推出了多款配置了FPGA的產(chǎn)品，尤其在嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域。
作為本次NIWeek的亮點(diǎn)之一，在NI重點(diǎn)推出的產(chǎn)品中均出現(xiàn)了FPGA的身影，包括后面將介紹的CompactRIO和myRIO等。
圖3：NI的解決方案在這里得以總結(jié)：處理器+FPGA+接口。在單一平臺上實現(xiàn)先進(jìn)測試和先進(jìn)控制。
未來發(fā)展概念：信息物理系統(tǒng)
這是Dr· T第二次在主題演講中提出這個未來發(fā)展概念。該概念涉及到由計算、通信和控制組成的系統(tǒng)。他認(rèn)為第4代工業(yè)革命的代表性應(yīng)用，如云計算、大數(shù)據(jù)、智能化等都對信息交流、可控化應(yīng)用都將是信息物理系統(tǒng)的體現(xiàn)。
圖4：信息物理系統(tǒng)的圖解。
基于Dr· T主題演講中闡述的方向，NIWeek在主題演講環(huán)節(jié)中推出了一系列新或改善性產(chǎn)品。
cRIO 9068向更開放邁進(jìn)
在主題演講中，cRIO 9068是NI壓軸推出的重磅產(chǎn)品，被NI聲稱為“軟件定制的控制器”，是最為先進(jìn)和開放的嵌入式控制與監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計平臺中的一部分?？纯词欠穹螪r. T的發(fā)展策略。
較上一版本相比放棄了PowerPC和FPGA分離的配置，采用了Xilinx集成ARM雙核Cotrex A9的ZYNQ FPGA 7020，實現(xiàn)ARM+可編程合一，并規(guī)避了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i。
cRIO 9068支持運(yùn)行Linux Real-Time操作系統(tǒng)，為LabVIEW Real-Time和C/C++應(yīng)用程序開發(fā)人員提供更大的靈活性，大大擴(kuò)展了其應(yīng)用的環(huán)境，使更多的工程師可快速使用cRIO儀器。
FPGA編程仍需采用LabVIEW FPGA圖形化工具編程。
圖5：最新推出的cRIO 9068機(jī)箱。
圖6：cRIO系列儀器內(nèi)部總線的變化，9068改善了高速數(shù)據(jù)的瓶頸。
圖7：NI實時操作系統(tǒng)的變遷，向更開放邁進(jìn)……
值得關(guān)注的另一個因素是cRIO的應(yīng)用已經(jīng)跳出了測試測量的應(yīng)用范圍，這一點(diǎn)在與NI市場部高級副總裁Eric Starkloff的采訪中得到了證實?！拔覀兊暮芏嘤脩粢苍谑褂胏RIO實現(xiàn)系統(tǒng)的控制功能”，他表示。確實，有ARM處理器，有FPGA，有可編程的I/O，這不也就是一個可編程控制器嗎？
myRIO：學(xué)生創(chuàng)新的好幫手
myRIO是NIWeek最先熱身推出的新產(chǎn)品，其與NI的CompactRIO平臺基于同樣的技術(shù)，體積小，更適合學(xué)生使用。
NI myRIO具有Xilinx Zynq FPGA，其包含雙核ARM Cortex-A9處理器與帶有28,000個邏輯單元。借助NI LabVIEW圖形化編程環(huán)境，學(xué)生可對FPGA進(jìn)行編程，并實時改進(jìn)他們的系統(tǒng)，為原型化和快速迭代設(shè)計提供了靈活性。
myRIO還包括10個模擬輸入、6個模擬輸出、音頻I/O通道和多達(dá)40條數(shù)字I/O線，以及板載WiFi、一個三軸加速度計和多個可編程的LED，共同集成在一個耐用、封閉的架構(gòu)中。
圖8：NI myRIO面向教育體系，幫助學(xué)生在一個學(xué)期內(nèi)完成復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計。
NI myRIO可免費(fèi)下載課件，兼容所有NI miniSystems，連接眾多第三方[!--empirenews.page--]傳感器與激勵器，確保可在教室和實驗室中使用。 除了適用于NI myRIO的廣泛的硬件生態(tài)系統(tǒng)，該設(shè)備可在多種環(huán)境中進(jìn)行編程，包括LabVIEW和C/C++，幫助教育工作者將其納入其現(xiàn)有的控制、機(jī)器人技術(shù)、機(jī)電一體化和嵌入式系統(tǒng)課程。
“學(xué)生現(xiàn)在就能接觸到在畢業(yè)后會使用到的技術(shù)，”NI院校市場總監(jiān)Dave Wilson表示， “我們想要確保學(xué)生和他們未來的雇主在合作伊始就能開始創(chuàng)新?！?/P>
NI的校園巴士長什么樣？
NI確實比較重視對學(xué)生的培養(yǎng)，除了myRIO等系列產(chǎn)品外，Lego教育系統(tǒng)玩具也在業(yè)界廣受好評。在NIWeek的第3天上午的Keynote更是集中展示了學(xué)生們采用NI儀器的創(chuàng)造性。
圖9: LEGO推出的最新玩具系列，可以用LabVIEW編程。
圖10:中學(xué)生在演示一款發(fā)射系統(tǒng)，可準(zhǔn)確穿越右手邊的方框，并可精確打擊放在方框內(nèi)的瓶狀物。
下面一張圖是NI開進(jìn)美國校園的科研巴士，可惜沒有時間進(jìn)去一睹芳容。據(jù)說美國的高校都非常歡迎這樣的車輛進(jìn)入校園，可沒有保安會攔住……
圖11：NI的校園實驗室巴士，裝載了眾多儀器。希望也可以盡快開入中國。
用榔頭砸cDAQ-9188XT會發(fā)生……
NI繼續(xù)增加了對NI CompactDAQ平臺的投資，發(fā)布了一款堅固的新機(jī)箱，并支持LabVIEW電力套件。
在現(xiàn)場,NI高層親自用榔頭砸開了封固在cDAQ-9188XT機(jī)箱外部的水泥保護(hù)層，機(jī)殼無損，儀器工作正常。它是一款8槽NI CompactDAQ以太網(wǎng)機(jī)箱，專為極端環(huán)境下的分布式或遠(yuǎn)程測量而設(shè)計。 cDAQ-9188XT的工作溫度范圍為-40到70?C，抗50g沖擊和5 g振動。在汽車、軍事和航空航天等行業(yè)中，工程師已成功使用它來采集數(shù)據(jù)，避免了代價高昂的重復(fù)性測試。
圖12：NIWeek現(xiàn)場砸損保護(hù)水泥套的9188XT機(jī)箱，無損，工作正常。
此外，首次在NI CompactDAQ平臺的機(jī)箱上提供板載看門狗，并定義安全狀態(tài)，以確保用戶的測試穩(wěn)定與設(shè)備安全。該系列平臺提供支持10個機(jī)箱選項、3種總線和超過50款C系列模塊，具有良好的連接通用性和適用的I/O端口。該平臺還可以與NI LabVIEW軟件系統(tǒng)無縫兼容，提供數(shù)據(jù)可視化的信號處理庫和用戶界面控件。
LabVIEW 2013的新特性
按慣例，NI在今年推出了NI LabVIEW 2013。LabVIEW 2013中對項目范例進(jìn)行了很大改進(jìn)，并擴(kuò)展了培訓(xùn)庫。
LabVIEW 2013支持NI Linux實時操作系統(tǒng)，方便開發(fā)人員訪問動態(tài)、社區(qū)數(shù)據(jù)庫，還是全新cRIO-9068軟件自定義控制器的基礎(chǔ)。
2013版本的變化，使得原本復(fù)雜、基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)設(shè)計相比以往更為直觀。在過去的幾年中，LabVIEW已經(jīng)有了顛覆性的改進(jìn)。
LabVIEW 2013的主要特性包括:
經(jīng)簡化的程序框圖注釋導(dǎo)航和支持NI CompactRIO平臺的最新變革，支持運(yùn)行NI Linux Real-Time操作系統(tǒng)的NI cRIO-9068軟件定制的控制器（Software Designed Controller）
新的工具能夠簡化日趨復(fù)雜的系統(tǒng)管理、文件歸檔與調(diào)試
通過改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和NI LabVIEW應(yīng)用程序生成器精簡了大型系統(tǒng)的部署局，使注釋更直觀化
更新的模板、范例和在線培訓(xùn)課程
可訪問龐大的第三方附加組件網(wǎng)絡(luò)—LabVIEW工具網(wǎng)絡(luò)
圖13: LabVIEW 2013的新特性總結(jié)。
酷眩的應(yīng)用１：北美之鷹
NIWeek的Keynote和展覽中也出現(xiàn)了大量基于PCI/PCIe儀器的應(yīng)用和演示，以下是一些有看點(diǎn)的應(yīng)用。
圖14: LabVIEW之父Jeff Kodosky在Keynote中列舉了大量的應(yīng)用實例。
圖15: 2012年重點(diǎn)推出的矢量信號收發(fā)器，重點(diǎn)在高頻性能。
北美之鷹項目組的幾個神采奕奕的老科學(xué)家們給我留下了深刻的影響。他們的目的是用一架采用噴氣發(fā)動機(jī)、神似飛機(jī)的陸地機(jī)車創(chuàng)造陸地機(jī)車速度世界紀(jì)錄。
“我們使用cDAQ-9188XT監(jiān)測噴氣動力車輛的壓力、振動、轉(zhuǎn)速等參數(shù)，并試圖打破陸地速度的世界紀(jì)錄?！北泵乐楉椖康目茖W(xué)家Steve Wallace表示。 “目前為止，它能應(yīng)對所有我們拋出的難題，并取得了驕人的成績?！?
圖16: 北美之鷹的雄姿，穿紅衣者為項目成員。
酷眩的應(yīng)用2：歐洲的高能對撞系統(tǒng)
這個應(yīng)用對系統(tǒng)的高速性能有很高的要求，組建系統(tǒng)的復(fù)雜度也非常高。
圖17:高能對撞系統(tǒng)的覆蓋面積。
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圖18：地下碰撞系統(tǒng)的真實照片?！?/P>
圖19: 碰撞系統(tǒng)內(nèi)部的儀器陣列。
酷眩的應(yīng)用3：體育設(shè)施（現(xiàn)場驚險一幕）
這種應(yīng)用比較普遍，監(jiān)視運(yùn)動軌跡，計算出加速度、角度、距離、精確度即大功告成。之所以放了下面這張照片在于這位老兄可能太過興奮竟然把那只高爾夫球桿脫手，高速拋向天花板，一眾人紛逃，所幸無人享受落下的一擊……
圖20：興奮的現(xiàn)場體驗者和“危險人物”。
酷眩的應(yīng)用4：對面的帥哥在干什么？
太多的內(nèi)容，就主要以圖片來報道了：
圖21: 車輛碰撞試驗監(jiān)控和測量。
圖22: 肉身俠？大家養(yǎng)養(yǎng)眼，休息休息……
圖23: 也養(yǎng)養(yǎng)眼。小機(jī)器人的臉部皮膚也有感應(yīng)的。
圖24: 這種車開時應(yīng)該將后備箱打開才酷。
圖25:NI推動LabVIEW在移動設(shè)備上的應(yīng)用，如平板電腦等。他在演示Google眼鏡的LabVIEW應(yīng)用，當(dāng)然，你要戴上才能看到。
請你猜一猜
圖26: 請你猜一猜面對著你、坐在椅子上的那個人在做什么？
掌門人辦公室探秘
圖27: NI辦公樓（部分）
圖28: 看到這些，你也可以了解為什么溫度會有40多度了。
圖29：每個座位上懸掛的是員工畢業(yè)的院校。人都去了NIWeek現(xiàn)場……
這就是NI掌門人Dr·T的辦公室，完全開放的一隅。目測面積約12至15平方米。
圖30：Dr. T的開放辦公室。
Austin風(fēng)情和猜一猜迷底
圖30: 展館旁的輕軌和林立的酒店。Austin真的很小……
圖31：快速掠過的州府。幾年前參觀過，里面有讓德州人驕傲的兩位布什總統(tǒng)畫像。也可以現(xiàn)場觀摩議會會議。
［猜一猜答案］啞語翻譯。有兩名啞語翻譯輪流為一名最前排觀眾提供實時服務(wù)。
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