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控制軟件

讓不可能成為可能,讓過去昭示你通往未來之路

2025China.cn   2017年05月24日

  我們應(yīng)當(dāng)張開雙臂擁抱快節(jié)奏的技術(shù)變革,它推動科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,讓人們更加緊密相連并感到安全自信,它改變了我們此前認(rèn)為的不可能。這些成果的影響不再只孤立于一個狹窄的垂直市場,它滲透進(jìn)了各行各業(yè),對現(xiàn)有的從業(yè)企業(yè)既具有破壞性又帶來增長的潛力。

  但在這種背景下,推動業(yè)務(wù)影響力的壓力和挑戰(zhàn)也令人望而卻步。在對未來技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模投資時,您會如何刺激增長,同時不明顯改變您的商業(yè)模式?當(dāng)涉足不相關(guān)的專業(yè)知識的領(lǐng)域時,企業(yè)觀察到他們的經(jīng)營成本不斷增長。同時,高度專注且沒有前期包袱的小型初創(chuàng)公司能完全將新技術(shù)用于成熟競爭者無法涉及的領(lǐng)域。

  那么,你如何在不用大幅提高經(jīng)營成本的情況下進(jìn)行創(chuàng)新?這歸結(jié)為一個簡單的問題:你是否對正在使用的工具感到安全?這是一個神奇的問題,不論是你的個人財務(wù)、職業(yè)生涯,還是未來的工程系統(tǒng)。例如,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將網(wǎng)絡(luò)的潛力與顯著的風(fēng)險都推到了一個新紀(jì)元。為了更好地了解哪款軟件能讓你最安全地設(shè)計未來的系統(tǒng),你應(yīng)當(dāng)回顧最近的情況。

  2005年,英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾以一個簡單的觀察定義了過去三十年的技術(shù)。根據(jù)近期的情況,摩爾定律預(yù)測,集成電路上每平方英寸的晶體管數(shù)目每隔18個月會增加一倍。表面上看到的線性增長只是指數(shù)增長的開始。在我們知曉這一定律之前,每家半導(dǎo)體制造商的CEO都在談?wù)撐磥韼啄瓴⑿刑幚砗说臄?shù)量。英特爾CEO保羅·歐德寧許諾未來五年內(nèi)嵌80個核心芯片。對更強處理能力與低延遲的要求持續(xù)不斷,于是可替代的處理架構(gòu)就此產(chǎn)生。首先,F(xiàn)PGA憑借軟件定義的時序和大規(guī)模復(fù)雜的底層編程語言席卷用戶。其次,異構(gòu)處理的誕生,將傳統(tǒng)處理器和FPGA結(jié)合到單一芯片上。

  伴隨著處理器結(jié)構(gòu)的爆發(fā),一大批新的編程環(huán)境、編程語言、以及開源概念出現(xiàn)并尋找機會,直到無可避免地被人遺忘。當(dāng)然,搞清楚如何高效實現(xiàn)處理器編程的重任在你們的身上。

  但現(xiàn)在,我們要展望未來。處理能力的爆炸式增長將我們帶到了超高速連接的世界。工程系統(tǒng)更加分散,這個世界連接更加緊密。如5G和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等潮流承諾會連接基礎(chǔ)設(shè)施、交通和消費者網(wǎng)絡(luò),豐富全世界人們的生活。毫無爭議的是,軟件將成為任何工程系統(tǒng)的決定性方面。不久以后,硬件就將完全商品化,系統(tǒng)中唯一不同的部分是定義邏輯的IP。

  大部分測試和測量供應(yīng)商對不可避免的軟件興起反應(yīng)遲緩,眼下才憑借能夠幫助工程領(lǐng)域的軟件環(huán)境進(jìn)入市場。但即便這些也只能讓你越來越脫離時代。隨著工業(yè)繼續(xù)進(jìn)步,工程師用來設(shè)計連接系統(tǒng)的工具必須能應(yīng)對四個重要挑戰(zhàn):透過抽象化實現(xiàn)生產(chǎn)力、軟件互操作性、綜合數(shù)據(jù)分析以及分布式系統(tǒng)的高效管理。

  通過抽象提高生產(chǎn)力

  “抽象”這個詞用的很多,簡言之,就是化繁為簡。在設(shè)計工程系統(tǒng)中,復(fù)雜性往往來自于編程。為智能系統(tǒng)添加自定義邏輯一般需要十分復(fù)雜的編程,對編程者要求較高。但化繁為簡。為解決這一挑戰(zhàn),工程師需要一種“編程可選”工作流程,發(fā)現(xiàn)并配置測量硬件,獲取真實數(shù)據(jù),然后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,從數(shù)據(jù)中得到有價值的結(jié)論。NI在LabVIEW NXG中引入一種新的工作流程:基于配置。它通過LabVIEW的圖形化數(shù)據(jù)流編程進(jìn)行輔助,在近30年的時間里提升開發(fā)者設(shè)計復(fù)雜系統(tǒng)的效率而聞名。憑借這種基于配置的交互式方式,您可以從傳感器連接直接獲取結(jié)果進(jìn)行操作,無需編程。如果你還需要進(jìn)行重復(fù)測量和自定義,使測試過程更加自動化,你可以使用配置階段自動生成的代碼來進(jìn)行自定義。

  圖1 - LabVIEW NXG的新工作流程意味著用戶無需編程就能獲取、分析和輸出測量數(shù)據(jù)。

 

  軟件互操作性

  隨著應(yīng)用需求越來越復(fù)雜,結(jié)合多種軟件語言、環(huán)境和方法的需求很快變得十分普遍。但集成這些軟件模塊的成本相當(dāng)驚人,且在繼續(xù)增長。由于這些計算平臺正在被整合成單一的設(shè)備,專業(yè)硬件平臺的語言必須與其他語言集成。這個問題一般是由集成方解決,成為其負(fù)擔(dān)。但這治標(biāo)不治本。軟件供應(yīng)商必須解決根本原因。

  NI的平臺以軟件為中心,將軟件互操作性置于開發(fā)中的首要位置。盡管LabVIEW一直是該軟件中心的核心,許多其他公司的補充軟件產(chǎn)品分別只針對特定的任務(wù),如測試序列、硬件在環(huán)原型、基于服務(wù)器的數(shù)據(jù)分析、用于工程師教學(xué)的電路模擬、以及在線資產(chǎn)監(jiān)控。這些產(chǎn)品特意限制在工程師和技術(shù)人員執(zhí)行任務(wù)的常見工作流程中。出于相同的目的,業(yè)內(nèi)其他軟件也具有同樣的特性。但對于NI軟件而言,LabVIEW是一種專注于工程的編程語言,提供了終極的可擴展能力,打破了定制軟件的限制。例如DAQExpress?。

  圖2 - 產(chǎn)品在NI軟件產(chǎn)品組合中的互操作性簡化了更復(fù)雜開發(fā)中的IP分享和代碼傳輸。

 

  DAQExpress是一款新的配套軟件,用于USB和低成本插件NI數(shù)據(jù)獲取采集硬件,大幅簡化了硬件的發(fā)現(xiàn)和配置,點擊兩下就能獲取實時數(shù)據(jù)。產(chǎn)品中所有的配置“任務(wù)”都可以全部傳輸至LabVIEW NXG,簡化了從硬件配置到測量自動化的轉(zhuǎn)換。

  除了NI平臺內(nèi)部的互操作,LabVIEW 2017等產(chǎn)品還具有與IP和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的增強互操作性。對于需要與工業(yè)自動化設(shè)備互操作的嵌入式系統(tǒng),LabVIEW 2017包括了對IEC 61131-3、OPC-UA和安全DDS消息標(biāo)準(zhǔn)的原生支持。它還提供了新的交互式機器學(xué)習(xí)算法以及與亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的原生集成。

  每種產(chǎn)品創(chuàng)新背后,是NI承諾對軟件持續(xù)投資的成果。這一獨特的軟件產(chǎn)品組合及固有的互操作性使得NI的平臺從其他產(chǎn)品中脫穎而出。其他供應(yīng)商目前只發(fā)現(xiàn)了軟件是關(guān)鍵,但NI對軟件的投資已經(jīng)增長了30年。

  綜合數(shù)據(jù)分析

  全球大規(guī)模連接系統(tǒng)最大的好處或許就是即時獲取數(shù)據(jù)并分析,制定自動化決策、以及出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時消除可預(yù)防的必要糾正措施的延遲,這一流程至關(guān)重要。為了創(chuàng)造能滿足這種需要的未來網(wǎng)絡(luò),數(shù)十億的資金投入到研究中,全球各地的算法專家競相滿足1 ms延遲與10 Gbps生產(chǎn)力的需求。這一方向帶來了對軟件的新需求。首先是確保處理單元能在各種處理架構(gòu)上輕松部署,然后在不同的處理器上以最低(期望是零)的返工重新部署。其次是足夠開放,可以與無限數(shù)量的節(jié)點和無限數(shù)量的數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行對接。

  NI對服務(wù)器產(chǎn)品的投資能讓您智能且輕松地標(biāo)準(zhǔn)化、分析和匯報整個測試機構(gòu)的大量數(shù)據(jù)。除了執(zhí)行基本分析和數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查外,一個主要部分是提供算法來預(yù)處理文檔和自動標(biāo)準(zhǔn)化元數(shù)據(jù)、單元和文檔類型等項目。根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容,軟件能智能選擇運行哪種腳本。這種接口類型對避免復(fù)雜的實時數(shù)據(jù)分析十分重要,您可以將注意力放在真正重要的內(nèi)容上:即數(shù)據(jù)。

  分布式系統(tǒng)的高效管理

  系統(tǒng)的大規(guī)模部署和連通性更新了從集中式位置——也常常是遠(yuǎn)程——高效管理所有分布式硬件的需求。如今,這通常需要在成百上千的系統(tǒng)復(fù)制單點部署。集中化管理能從遠(yuǎn)程depot查看硬件實時儀表板,無需物理進(jìn)入系統(tǒng)。

  圖3 - SystemLink引入了基于網(wǎng)絡(luò)的借口來管理分布式硬件系統(tǒng)。

 

  SystemLink是NI的創(chuàng)新軟件,幫助您集中化系統(tǒng)設(shè)備配置、軟件部署和數(shù)據(jù)管理的協(xié)調(diào)。它能減少系統(tǒng)管理運行產(chǎn)生的管理負(fù)擔(dān)和物流成本。它還能通過促進(jìn)操作意識和健康標(biāo)準(zhǔn),改善測試和嵌入式系統(tǒng)正常運行時間。它簡化了分布式系統(tǒng)的管理,并提供來自LabVIEW和C++等其他軟件語言的API。

  再詢問自己一遍

  該軟件超越了每種產(chǎn)品的單獨創(chuàng)新,是NI年復(fù)一年承諾對軟件持續(xù)投資的巔峰。這一獨特的軟件產(chǎn)品組合及固有的互操作性使得NI平臺從其他產(chǎn)品中脫穎而出。從發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子到將高通的測試時間縮短100倍,到為諾基亞和三星5G研究提供解決方案,NI以軟件中心的平臺是工程師用于應(yīng)對全球最復(fù)雜工程挑戰(zhàn)的基石。

  再問自己一遍:你是否對正在使用的工具感到安全?

(轉(zhuǎn)載)

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