NIWEEK 2019 Day1全解析：原力覺醒，全力前進(jìn)
每年的5月21日，5000名世界頂尖的工程師和科學(xué)家都會集聚美國德州奧斯汀，參加一年一次的NIWeek，以尋求如何用全新技術(shù)搞定自己在工程開發(fā)上面的難題。NIWeek作為美國國家儀器（NI）的最強(qiáng)IP，已經(jīng)連續(xù)舉辦了25年。此次NIWeek的主題是Full Force Ahead（全力前進(jìn)），與去年Future Faster（加速未來）相比，更多了一份堅(jiān)定與信心，這自然是離不開不斷縱深行業(yè)的產(chǎn)品線和創(chuàng)新服務(wù)、合作伙伴的協(xié)助、以及客戶的支持。在稍早一天（5月20日）舉辦的合作伙伴日上，NI CEO Alex Davern宣告，公司的目標(biāo)從專注轉(zhuǎn)變?yōu)殚L大，通過加速系統(tǒng)級業(yè)務(wù)（單一訂單超過2萬美元的產(chǎn)品），從而實(shí)現(xiàn)公司營收的進(jìn)一步突破。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級突破，NI將繼續(xù)關(guān)心四大縱深領(lǐng)域，通過以軟件定義測驗(yàn)的平臺化搞定方案為基礎(chǔ)，搞定半導(dǎo)體、交通、航空航天及國防、以及基礎(chǔ)事業(yè)（ 主要包括科研、電子以及能源）四大市場所遇到的難題和瓶頸。
NI CEO Alex Davern介紹四大垂直產(chǎn)業(yè)（圖源自網(wǎng)絡(luò)）
每年的NIWeek主題演講，更多展示的是NI同合作伙伴及客戶一起，如何共同加速產(chǎn)品化的落地，此次也不例外。半導(dǎo)體領(lǐng)域：Qorvo：5G帶來的機(jī)會Qorvo 5G業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)Ben Thomas是第一家上臺演講的客戶代表。作為無線射頻領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，Qorvo與NI合作歷史超過了十年，早在3G轉(zhuǎn)向4G時代，Qorvo就利用PXI和軟件進(jìn)行產(chǎn)品的驗(yàn)證和測驗(yàn)。Ben說道：“當(dāng)時運(yùn)用傳統(tǒng)儀器進(jìn)行RF測驗(yàn)非常耗時，考慮到測驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量的增加，我們面臨著需要不斷擴(kuò)充測驗(yàn)平臺的挑戰(zhàn)，而PXI可以讓我們不犧牲質(zhì)量的情況下顯著提升吞吐量?！比缃瘢?G時代，Ben和Qorvo團(tuán)隊(duì)面臨著比當(dāng)時更復(fù)雜的情況：5G引入了新的頻段，其中大部分帶寬比LTE寬得多，同時增加了許多載波聚合、MIMO、更復(fù)雜的波形與調(diào)制等。也正因此，5G RF組件相比4G時代要有60%以上的內(nèi)容需要重大更改?！袄蠈?shí)說，如果沒有NI的平臺，我們將無法滿足我們的5G發(fā)布時間表。”Ben說道，“5G時代的測驗(yàn)項(xiàng)目為600個，LTE-A是140個，LTE為74個，盡管測驗(yàn)項(xiàng)目急劇增長，但我們的團(tuán)隊(duì)可以借助靈活的PXI平臺，支持全新的測量方式，同時確保核心測量軟件和硬件不變?！庇捎贜I平臺的完整性靈活性，使得Qorvo成為全球首批量產(chǎn)專為新型n77 5G頻段規(guī)劃的射頻前端模塊，這款RF前端將PA，LNA，濾波和開關(guān)結(jié)合在一個緊湊的集成封裝中。Ben最后也表示，隨著5G波段向毫米波演進(jìn)，由于傳播和更短距離等挑戰(zhàn)，需要更多支持毫米波頻譜的儀器。在2018年2月，兩家公司就曾在第20屆GTI研討會上聯(lián)合演示測驗(yàn)首款市售5G RF前端模塊(FEM)。ADI：同時扮演了供應(yīng)商與客戶角色ADI儀器和精密技術(shù)業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Mike O'Sullivan表示，ADI的理念就是超越一切可能，為此，ADI與客戶密切合作，了解并滿足市場不斷變化的需要。NI總裁兼COO Eric Starkloff說道，NI最新推出的毫米波矢量信號收發(fā)儀，正是基于與ADI的密切合作，每個產(chǎn)品上采用了200多顆ADI芯片，從ADC到DAC，從放大器到電源管理IC等。除了產(chǎn)品規(guī)劃，雙方在實(shí)驗(yàn)室和量產(chǎn)測驗(yàn)上的合作也非常多。Mike表示，半導(dǎo)體公司在測驗(yàn)上始終面臨減少測驗(yàn)時間和成本的壓力，有效利用自動化是其中最關(guān)鍵的第一步。但這還不夠，在實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)車間運(yùn)用不一樣的測驗(yàn)搞定方案會造成額外的重復(fù)工作，導(dǎo)致效率變差，因此因這些團(tuán)隊(duì)之間的重復(fù)工作而產(chǎn)生額外的低效率。“打破工程和生產(chǎn)之間的障礙并不是新鮮想法，但傳統(tǒng)的ATE測驗(yàn)搞定方案已經(jīng)是分別針對實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行了優(yōu)化，這使得雙方打通很難實(shí)現(xiàn)。”Mike說道?！耙虼嗽贏DI，推出了一項(xiàng)名為LEAP（Leveraging Evaluation to Accelerate Production）的計(jì)劃，該計(jì)劃通過研究實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自動化測驗(yàn)IP驗(yàn)證，最終將其復(fù)用到量產(chǎn)環(huán)節(jié)?！边@項(xiàng)計(jì)劃看起來，只有NI的STS（半導(dǎo)體測驗(yàn)系統(tǒng)）最為合適，2014年，公司在晶圓廠和實(shí)驗(yàn)室都部署了NI STS產(chǎn)品進(jìn)行試點(diǎn)。ADI高度認(rèn)可STS系統(tǒng)的靈活性，現(xiàn)在STS廣泛使用在晶圓探針測驗(yàn)和最終的封裝測驗(yàn)中，產(chǎn)品涵蓋從混合信號器件到RFIC的組合，并且未來將會繼續(xù)擴(kuò)展。“通過完全相同的平臺，我們簡化了實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)間的過渡，通過最終試點(diǎn)，我們也獲得了強(qiáng)大的投資回報率，如今我們正在全球范圍內(nèi)擴(kuò)展該項(xiàng)目?！盡ike解釋道，“STS可以顯著減少測驗(yàn)成本和占地面積，同時STS對于5G收發(fā)器產(chǎn)品的支持也非常好，另外則是高度的可靠性，平均問題間隔時間超過10000小時，并且雙方可以認(rèn)真聆聽彼此意見，不斷改進(jìn)系統(tǒng)性能?！?ADI利用NI的平臺進(jìn)行射頻器件測驗(yàn)
Butterfly：NI靈活測驗(yàn)平臺助力測驗(yàn)開發(fā)作為手持超聲波領(lǐng)域初創(chuàng)公司Butterfly Network來說，其核心就是自己的超聲波芯片技術(shù)，可將典型超聲波探頭的性能集成到一個由數(shù)以千計(jì)MEMS組成的2D矩陣陣列中。作為系統(tǒng)級的初創(chuàng)公司，Butterfly Network的芯片采用了代工模式，但公司測驗(yàn)工程經(jīng)理Andrew Betts表示，公司內(nèi)部依然有軟硬件開發(fā)的測驗(yàn)人員，只是將測驗(yàn)執(zhí)行交給了外包OSAT?！拔覀冃枰粋€可定制的靈活測驗(yàn)搞定方案，NI的STS可以提供對于C#和Python的支持，提供了I / O定制和資源密度，具有極具吸引力的成本目標(biāo)和緊湊的占地面積，因此我們可以在實(shí)驗(yàn)室就進(jìn)行測驗(yàn)方案的開發(fā)。STS可以使我們的迭代時間從三周縮短到一天?！盇ndrew說道。Butterfly Network的彩超展示
更垂直深入的半導(dǎo)體搞定方案Qorvo、ADI和Butterfly的合作方案，也引出了NI幾個全新產(chǎn)品，其中包括與東京電子、FormFactor和Reid-Ashman聯(lián)合演示5G毫米波半導(dǎo)體晶圓探針測驗(yàn)搞定方案。5G毫米波半導(dǎo)體晶圓探針測驗(yàn)搞定方案
全新的毫米波矢量信號收發(fā)儀（VST），結(jié)合了射頻信號發(fā)生器、射頻信號分析儀和集成開關(guān)，頻率高達(dá)44 GHz的1 GHz瞬時帶寬，以搞定5G毫米波RFIC收發(fā)儀和功率放大器帶來的測驗(yàn)挑戰(zhàn)。汽車領(lǐng)域：法雷奧：NI平臺助力XtraVue Trailer系統(tǒng)在CES 2019上，法雷奧展示了XtraVue Trailer，通過在牽引車后部安裝一個攝像頭，通過計(jì)算，在中控系統(tǒng)顯示屏上顯示一幅圖像，使拖車幾乎“透明”。法雷奧XtraVue Trailer
法雷奧測驗(yàn)開發(fā)經(jīng)理Chris Forristal表示，在該系統(tǒng)中，采用了PXI平臺，用于新技術(shù)的開發(fā)和驗(yàn)證。該平臺既有現(xiàn)成的技術(shù)組合，同時也允許客戶進(jìn)行軟件開發(fā)。FlexRIO在其中扮演著重要角色，開放式的可編程FPGA可以靈活搞定挑戰(zhàn)。法雷奧運(yùn)用FlexRIO作為主要的相機(jī)界面，可以進(jìn)行實(shí)時初始化，控制和捕獲攝像機(jī)的數(shù)據(jù)?！爱?dāng)ECU正在開發(fā)中，我們可以完成控制和同步攝像機(jī)的工作，可以將這些數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)秸陂_發(fā)并在PC上運(yùn)行的算法。而當(dāng)ECU準(zhǔn)備就緒時，我們可以通過控制ECU來直接記錄攝像機(jī)數(shù)據(jù)。除了攝像機(jī)數(shù)據(jù)，我們還可以捕獲ECU調(diào)試數(shù)據(jù)，車輛總線和參考傳感器數(shù)據(jù)。”Chris說道。Chris表示，利用捕獲到的數(shù)據(jù)，法雷奧可以隨時進(jìn)行視覺算法的訓(xùn)練和驗(yàn)證，在算法開發(fā)期間就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將數(shù)據(jù)重放到ECU硬件上，作為我們測驗(yàn)工作包括HIL流程的一部分?；赑XI和FlexRIO的平臺化系統(tǒng)可以涵蓋從規(guī)劃驗(yàn)證到環(huán)境測驗(yàn)和量產(chǎn)的任何環(huán)節(jié)中，作為一項(xiàng)全新項(xiàng)目，除了重新規(guī)劃FlexRIO相機(jī)界面之外，其他90％的硬件和軟件都可以直接重復(fù)運(yùn)用?！皩τ谙鄼C(jī)規(guī)劃這種全新的測驗(yàn)項(xiàng)目，封閉式的搞定方案不夠靈活，非常浪費(fèi)開發(fā)時間。而通過NI平臺，開發(fā)階段已縮短至3個月，比此前至少快了50%以上?！盋hris說道。博世：NI助力中央網(wǎng)關(guān)測驗(yàn)博世測驗(yàn)設(shè)備開發(fā)工程經(jīng)理Jason Guss表示，現(xiàn)在博世針對網(wǎng)關(guān)ECU的驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)中已經(jīng)對3種不一樣的NI系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，其中包括PXI、LabVIEW以及TestStand。 對于車用ECU來說，越來越多的ECU，使得DUT的測驗(yàn)復(fù)雜度大幅提升。 如圖所示，針對不一樣復(fù)雜度的驗(yàn)證工作，博世靈活選擇了NI的軟硬件，并結(jié)合自身knowhow，大幅提升了工作效率。Jason表示，針對不一樣的復(fù)雜度，博世曾經(jīng)考慮過多供應(yīng)商搞定方案，但最終還是選擇了NI，可以通過一家公司的平臺化產(chǎn)品滿足大部分需要?！拔覀兛紤]NI的原因主要是因?yàn)榭梢越档蜏y驗(yàn)的開發(fā)周期和成本，同時具有可重復(fù)運(yùn)用的硬件和軟件?！盝ason說道。通過NI系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，博世實(shí)現(xiàn)了更緊密的團(tuán)隊(duì)配合及項(xiàng)目導(dǎo)入，由于不再需要支持多種軟件語言和專有的測驗(yàn)管理人員，因此減少了團(tuán)隊(duì)基礎(chǔ)配置，同時工程師基于標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)劃的新測驗(yàn)系統(tǒng)所需的時間大大減少。也正是因?yàn)檫@一項(xiàng)目中的成功，Jason已經(jīng)在博世中領(lǐng)導(dǎo)整個汽車多媒體/信息娛樂部門的全球標(biāo)準(zhǔn)化工作，現(xiàn)在在德國已經(jīng)有20個車輛駕駛艙單元測驗(yàn)儀采用了此標(biāo)準(zhǔn)。NI副總裁兼交通事業(yè)部總經(jīng)理Chad Chesney表示：“整個汽車的割裂是普遍存在的，每個系統(tǒng)部分都有自己的處理器和傳感器，但是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能的出現(xiàn)，將對未來汽車界產(chǎn)生重大影響。未來的融合挑戰(zhàn)需要集體努力，沒有一家公司，一家Tier1供應(yīng)商，一家測驗(yàn)供應(yīng)商可以處理汽車中各個方面的技術(shù)難題?！?strong>NI電動車大功率測驗(yàn)搞定方案針對電動車大功率相關(guān)模擬仿真測驗(yàn)，需要在一側(cè)模擬電池，在另一側(cè)模擬電機(jī)。由于電池是EV動力總成中成本最高且最具潛在危險的部件，因此運(yùn)用實(shí)際物理電池驗(yàn)證性能與模擬相比至關(guān)重要，為了獲得足夠的測驗(yàn)覆蓋率和信心，必須長期測驗(yàn)大量的實(shí)測案例，這需要工作流程的控制和測量步驟中的高度自動化。NI正在構(gòu)建三套汽車測驗(yàn)系統(tǒng)，用于電池組驗(yàn)證，牽引逆變器驗(yàn)證和ECU生產(chǎn)測驗(yàn)，其中兩項(xiàng)和大功率有關(guān)?！皟?yōu)化工作流程的硬件和測驗(yàn)配置步驟可以防止測驗(yàn)開發(fā)人員不得不一遍又一遍地重新發(fā)明輪子，通過NI與特定使用的組合，為產(chǎn)業(yè)提供一站式搞定方案，從而縮短測驗(yàn)開發(fā)時間?！盩y說道。其中一個很好的例子就是NI增加了電力電子功能，為EV測驗(yàn)使用（如電池循環(huán)器）提供適當(dāng)功率級別的高性能電源和負(fù)載，此前NI一直專注于中小功率產(chǎn)品，但現(xiàn)在NI已在比利時投資了新的研究基地，實(shí)現(xiàn)電力電子方向的新突破。 基礎(chǔ)事業(yè)（包括科研、電子及能源）：NI高級副總裁兼基礎(chǔ)事業(yè)總經(jīng)理Ajit Gokhale介紹了NI在此領(lǐng)域的四項(xiàng)重要實(shí)踐。在科研及教學(xué)領(lǐng)域：俄克拉荷馬州立大學(xué)部署了60多種NI ELVIS III，為學(xué)生提供工程實(shí)踐，以便獲得和業(yè)界一致的開發(fā)體驗(yàn)。在能源領(lǐng)域：Tokamak Energy正在運(yùn)用LabVIEW和CompactRIO來維持1億攝氏度的等離子體。在消費(fèi)電子領(lǐng)域：Amfax通過LabVIEW FGPA提供革命性的檢測技術(shù)，以顯著提升PCB的生產(chǎn)質(zhì)量。在電氣設(shè)備的維護(hù)和監(jiān)控領(lǐng)域：NI平臺正在產(chǎn)生巨大的業(yè)務(wù)影響，世界各地的制造商都在尋求提升生產(chǎn)線設(shè)備的有效利用率。 德勤：NI賦能物聯(lián)網(wǎng)整體搞定方案德勤首席物聯(lián)網(wǎng)科學(xué)家Robert Schmid利用AR技術(shù)，展示了德勤虛擬工廠。在這一Turnkey IoT搞定方案中，德勤結(jié)合了NI平臺的CompactRIO和InsightCM，通過CompactRIO執(zhí)行高速采集和分析，將信息匯總，以評估生產(chǎn)線的健康和效率。德勤通過這一手段，幫助某家客戶進(jìn)行了產(chǎn)線改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了2000萬美元以上的整體收益，效率提升了9%。“借助NI的平臺，我們可以看到集成的高性能采集和分析帶來無窮機(jī)會，為客戶資產(chǎn)實(shí)現(xiàn)效率，運(yùn)行時間和質(zhì)量的提升?！盧obert說道。為了減少工廠復(fù)雜的布線要求，NI特別推出了全新的無線節(jié)點(diǎn)網(wǎng)關(guān)和產(chǎn)線健康狀態(tài)檢測的振動傳感器，該傳感器采用MEMS技術(shù)準(zhǔn)確判斷出物體的振幅和振頻，通過藍(lán)牙將各傳感器數(shù)據(jù)匯總到新推出的無線網(wǎng)關(guān)中，之后再由支持無線系統(tǒng)的在線資產(chǎn)監(jiān)測軟件InsightCM匯總。全新的無線網(wǎng)關(guān)以及振動傳感器
國防與航空航天：Virgin Orbit：NI平臺助力衛(wèi)星小型化來自Virgin Orbit的副總裁Will Pomerants和測驗(yàn)工程師Omar Mussa介紹了NI在航空航天上的使用。作為專注中小型衛(wèi)星的公司，Virgin Orbit的運(yùn)載火箭2018年首次綁在飛機(jī)機(jī)翼上進(jìn)行測驗(yàn)飛行。這個背后的功臣，就是通過靈活且快速的NI平臺實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)在Virgin Orbit大部分操作系統(tǒng)產(chǎn)品都來自NI，從多級航空電子硬件在環(huán)測驗(yàn)臺，到飛行驗(yàn)收和鑒定測驗(yàn)，再到發(fā)射控制，以及監(jiān)控飛機(jī)上的火箭和有效載荷狀態(tài)，通過運(yùn)用NI的硬件和軟件平臺組合，包括LabVIEW，VeriStand，TestStand，SystemLink，PXI，CompactRIO和CompactDAQ。通過VeriStand和LabVIEW運(yùn)行多個場景來測驗(yàn)控制軟件如何飛行火箭，以及航空電子設(shè)備硬件和發(fā)射操作系統(tǒng)的交互?！癗I平臺讓我們能夠保持自我設(shè)定的激進(jìn)時間表，它的靈活性和可擴(kuò)展性使得我們可以實(shí)現(xiàn)最快速的創(chuàng)新?！?strong>軟件平臺的進(jìn)展軟件是NI最重要的武器，NI的一切都可以通過軟件定義。每年，LabVIEW都會有重大革新，但此次的意義非比以往。 LabVIEW NXG改進(jìn)了與MATLAB軟件的互操作性，增加了對于MATLAB的接口，這意味著兩家公司第一次官宣合作。MathWorks MATLAB工程副總裁Roy Lurie以奧斯汀大學(xué)Reneu Labs計(jì)算臂原型開發(fā)為例。在這個實(shí)驗(yàn)中，工程人員驗(yàn)證控制算法的系數(shù)，以便在抓住物體時最大化手的剛度。在每次手臂移動時，都運(yùn)用MATLAB編寫的腳本?！斑^去，研究人員先進(jìn)行試驗(yàn)，然后把采集到的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel中，再導(dǎo)入MATLAB進(jìn)行分析，非常的不科學(xué)?！比缃?，接口的支持運(yùn)用戶能夠在一個工具中同時執(zhí)行采集和分析，而無需進(jìn)行痛苦的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。“所有這些都不需要離開LabVIEW NXG，您甚至可以在VI運(yùn)行時調(diào)試或修改MATLAB代碼?！盧oy興奮地說道。通過LabVIEW和MATLABS，消除開發(fā)隔閡
NI CEO：平臺化趨勢勢不可擋正如CEO Alex Davern所說，在如今快速發(fā)展的科技與搞定問題的工具方面形成了一個鴻溝。如何彌補(bǔ)這種不一樣的關(guān)鍵點(diǎn)是在整個工作流程中提供高價值的平臺。在Alex看來，“一個開放的平臺，可以滿足各種特定業(yè)務(wù)和技術(shù)的需要；一個軟件定義的平臺，可以快速適應(yīng)新的要求；一個平臺話的產(chǎn)品理應(yīng)允許開發(fā)人員運(yùn)用更多常用的編程工具，包括NI提供的軟件和其他如Python，.NET，MATLAB和Simulink等軟件；一個平臺應(yīng)該具備提供模塊化的高性能I / O，具有先進(jìn)的驅(qū)動軟件和測量IP；一個平臺應(yīng)該是小尺寸，但是具有豐富的可擴(kuò)展性的平臺?！睂τ贜I來說，在軟件定義的平臺之上，構(gòu)建了越來越深厚，越來越廣泛的行業(yè)使用，以幫助客戶加速產(chǎn)品的上市周期。“如果您沒有充分利用NI平臺，您將無法跟上競爭對手的步伐。”Alex表示。小發(fā)現(xiàn)：此次NIWEEK 2019以Full Force為主題，在整個演講過程中，滲透了大量星戰(zhàn)元素。比如每位參會者都會收到一個光劍（lightsaber）禮物。 在主題演講論壇上，NI產(chǎn)品規(guī)劃副總裁Stephanie Breyer甚至揮舞起劍，通過NI強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集功能實(shí)時獲得加速度等數(shù)據(jù)。 同時也有打扮成打扮成R2-D2的STS系統(tǒng)，以及打扮成絕地武士的NI測驗(yàn)系統(tǒng)主管Charles Schroeder。誠意滿滿的星戰(zhàn)主題，似乎預(yù)示著NI的原力已覺醒。該文章被收錄于：
如何用示波器 ? https://www.chinafix.com/zt/32019-1.html
編程器 ? https://www.chinafix.com/zt/1877-1.html
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