NI：面向测试仪器的革新

       所谓革新是革除旧的，创造新的技术或事物的行为。NI公司的历史已为很多人所熟知，作为一个从三个人团队成长起来的美国式高科技企业，从三十多年前的诞生日起，致力于以图形化系统设计和测试开发工具来推动工业的革新。在2012年11月举办的第十四届NIDays全球图形化系统设计盛会中国站期间，NI再次向业界传达了其最新前沿技术信息以及在测试测量、控制和设计领域的应用革新，直指“仪器变革进行时”的主题。

       在IT产业快速发展的今天，人们感受到的是信息发展给制造业带来的巨大影响，在竞争激烈的信息化时代，如何使企业降低成本，加速产品上市时间成为了一门新课题。NI立足于帮助工程师加速创新，延续摩尔定律在测试测量领域的长期发展，将通用技术及应用通过模块化设计进行简化，帮助工程师解决了这一难题。其长期以来的创新成果为测试测量、设计和控制系统领域的发展带来了革命性的改变。

不是传统仪器

       早在1986年，NI就发明了LabVIEW，在仪器领域第一次引入了“虚拟仪器”的概念。虚拟仪器的问世，立足于工程师创新的思想，实现了让使用者自己构建测试系统的终极目标。它的测试模块不仅具有同传统仪器一样的功能，而且工程师可以通过LabVIEW把模块组合成他们想要的仪器。

       这种超前的工程创新理念至今依然领先。随着用户需求逐渐向着多样化、个性化的方向发展，传统仪器设备商在箱式测量仪中集成了太多的功能，所以使产品变得非常复杂。而虚拟仪器，通过模块化的方式以软件定义为手段，将仪器的功能完全交给了最终用户来进行定义，实现了简化应用。同时，其成本极大地低于传统仪器，这也成为了有别于传统仪器的重要优势。

       图形化系统设计是一个集成的软硬件平台，它构建了强大的生态系统，帮助工程师克服了从开发到实现的挑战，提供了面向设计、原型、发布应用的统一平台。它能够使工程师更快的集成实际信息以便更早检测出错误，重复利用代码，实现效率的最大化；从计算技术中迅速获益；通过超越传统设计的方法，优化系统性能。LabVIEW作为图形化系统设计方法的核心，为用户提供了一个由高效软件和可重构硬件组成的开放式平台，帮助客户轻松实现实际的系统功能，加快系统的开发进程。

       LabVIEW经过26年的不断发展，帮助了工程师和科研人员提高了开发效率并加速应用创新。今年NI推出了LabVIEW2012新版本，其最大特点就是更加强调用户使用体验。新版LabVIEW在用户体验方面做出了明显的改进，拥有更多的设计模块与范例库。随着平板电脑的普及应用，LabVIEW已经实现了工程师使用平板电脑对现实应用中的测试测量应用的数据进行监控。据了解，作为以技术为导向的公司，NI每年都将超过16%的盈利投入到市场研发活动中，持续在R&D部门投资，不断推出新产品，其新产品推出的速度大概是对手的五到十倍。

重新定义射频测试

       传统的射频测试需要矢量信号发生器、矢量信号分析仪和测试设备通信模块三大硬件测试产品配合使用。随着技术发展的日新月异，NI射频和微波测试经理Erik先生认为传统射频测试已经不能满足用户的需求，而是需要一种新的解决方案替代。新的解决方案需要在RF指标方面有所提升，产品体积更加小巧，速度更加快捷并且成本更低，同时要能够将多功能仪器进行集成，能够快速支持不断演进的无线标准，满足用户的所有自定义需求。

       基于对用户需求的把握，在本届NIDays上，NI重新定义射频测试，发布了全球首台矢量信号收发仪（简称VST）。Erik先生介绍，VST中集成了射频发生器、分析仪以及一个高速数字化I/O端口，内嵌向用户开放的FPGA设计芯片。用户通过软件化设计，在一台测试设备中就实现了RF信号发射、接收和实时信号处理与控制功能，大幅提升了测试效率，进一步体现了NI软件设计仪器的创新理念。

       VST的核心在于它是基于LabVIEW FPGA架构。NI亚太区市场总监朱君女士介绍，VST在研发过程中克服的最大困难是将软硬件技术相结合，其中软件代码都是从零编写，使软件应用达到更好的效果是研发人员专注的重要课题。在商用现成的射频测试仪器中，FPGA可以满足用户对于速度和灵活性的需求；在高层中，FPGA是可编程的硅芯片，可以通过软件开发环境的配置实现自定义硬件环境。

       对于不熟悉FPGA编程的射频测试工程师而言，在初次使用中不需要有后顾之忧。由于LabVIEW在2003年起实现了对FPGA实时系统进行图形化编程，它能够清楚地表现并行架构和数据流，非常适用于FPGA程序的辨析，不论有没有传统FPGA设计经验都能高效运用可重新配置硬件功能。作为系统设计软件，LabVIEW能够混合处理FPGA和微处理器上的数据，用户无需拥有渊博的计算架构和数据处理知识即可实现，这点对于现代通信测试系统的装配尤其重要。

       由于VST具备了快速的测量速度和小巧的生产测试仪器组成结构，同时还拥有研发级箱型仪器的灵活性和高性能。它可以用来测试各种标准，包括最新WIFI标准802.11ac。用户通过使用NI PXI架构的矢量信号收发仪与NI LabVIEW FPGA模块，构建灵活的自定义WLAN测试系统，相比堆叠式仪器，可缩短200倍的测试时间。减少了用户的成本，同时也提升了设备特性。据朱君女士透露，NI未来还将更好的利用摩尔定律，在该款VST的基础上，继续创新，带宽、频谱范围等性能也会实现进一步的扩展。

服务于行业的解决方案

       NI在测试测量领域拥有多项针对最终用户和行业应用的技术和产品创新，近几年主要涉及到的行业有能源电力、轨道交通、国防与航空航天、工业控制、机器人等行业。

       在数据采集方面，通过NI模块化硬件和软件平台，综合实现了建筑结构监测中的各项技术，如各种模拟、数字及光纤光栅传感器采集、振动与模态分析、数据管理等。该平台在东海大桥、长江隧桥、青马大桥、青岛海湾大桥等结构监控监测系统中得到了成功应用。其平台的稳定性，保证了在桥梁、基础设施建设、楼宇等领域长期可靠的结构健康监测。

       在NIDays的行业应用展区，针对能源行业的解决方案由NI合作伙伴上海远宽能源科技有限公司推出的基于StarSim控制与仿真软件平台。它是一款与LabVIEW无缝结合的电力电子仿真软件。它与传统的离线型仿真软件最大的不同是，它利用专门的仿真算法解决了电力电子系统实时仿真的难题，帮助客户利用NI的实时运算平台及PXI实现了电力电子系统硬件的在环仿真。

       除此之外，还有采用LabVIEW软件利用语音识别进行智能电话拨号以及判断归属地的应用演示；飞机操纵杆控制升降舵的硬件在环测试；LabVIEW让IPad或平板电脑变身移动HMI进行便携式测量；产线上智能手机快速多指标测试；汽车发动机控制开发和燃烧分析系统等。有趣的是，NI通过LabVIEW软件及硬件产品，在展示区域设置了微博互动及NI拍照机的活动区，让参会者身临其境的感受NI技术和产品的应用无处不在。