美國時間8月7日,2012 NIWeek如期而至,超過3000名工程師趕赴德克薩斯州,參與NI一年一度的圖形化系統(tǒng)設(shè)計的盛會,交流最前沿的工程技術(shù)。 在三天的時間里,我們看到的不僅是NI兩大"新秀"的亮相,LabVIEW的過去、現(xiàn)在和未來,更感受到NI對改變教育,改變世界所做的不懈努力。

第二天:LabVIEW的過去、現(xiàn)在和未來

公司的創(chuàng)始人之一兼CEO James Truchard (Dr.T)給大會做了開場報告,他用虛擬化測試儀器的發(fā)展和圖形化系統(tǒng)設(shè)計工具的興起歷程,論證了在現(xiàn)代電子工業(yè)中,設(shè)計和測試已經(jīng)完全結(jié)合為一體,系統(tǒng)測試設(shè)計軟件將成為系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。

軟件"新秀"——LabVIEW 2012

LabVIEW 2012著力于提升用戶的應(yīng)用效率,面向復(fù)雜應(yīng)用的模版和范例項目大為增加,并增添了用于高性能分析和高級圖像處理的新工具,同時在系統(tǒng)表現(xiàn)上更加穩(wěn)定。由于支持了更多的硬件新產(chǎn)品,工程師用于搭建復(fù)雜系統(tǒng)的時間將大為減少,開發(fā)和維護(hù)成本也將大幅減低。

硬件"新秀"——射頻矢量信號收發(fā)儀(VST)

NI PXIe-5644R矢量信號收發(fā)儀(VST)是一類全新的儀器,它結(jié)合了矢量信號分析儀、矢量信號發(fā)生器與基于FPGA的實時信號處理和控制。 這種軟件設(shè)計的方法讓VST擁有軟件定義無線電架構(gòu)的靈活性以及射頻儀器的高性能。

VST不僅具備快速的測量速度和小巧的生產(chǎn)測試儀器組成結(jié)構(gòu),同時還擁有研發(fā)級箱型儀器的靈活性和高性能。VST因此可以用來測試各種移動和無線通信標(biāo)準(zhǔn),如IEEE 802.11ac,5.8 GHz下其誤差矢量幅度優(yōu)于-45分貝(0.5%)。 此外,您可以輕松地擴展VST的三槽3U PXI Express組成結(jié)構(gòu),以支持多輸入多輸出(MIMO)配置。

VST軟件基于NI LabVIEW FPGA,并設(shè)有應(yīng)用初始功能,包括應(yīng)用IP、參考設(shè)計、范例和LabVIEW范例項目。 這些開放的軟件初始功能包括默認(rèn)的LabVIEW FPGA特性和預(yù)構(gòu)建的FPGA位文件,可幫助您快速上手并進(jìn)行完全自定制。

第二天:LabVIEW的過去、現(xiàn)在和未來

過去——參天大樹的成長史

1986年,蘋果最初的MacII的時代誕生了LabVIEW,從最初5寸軟盤上的小程序到2012年的具有上百個工具包的系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境,LabVIEW的前進(jìn)也映襯了計算機技術(shù)的進(jìn)步。最重要的是,LabVIEW引入的數(shù)據(jù)流編程思想,在當(dāng)今這個多核處理盛行的時代,已經(jīng)證明了其具有無可替代性。

"編程者已經(jīng)不能用傳統(tǒng)方法來搭建并行軟件系統(tǒng)了,有一種更好的方法——那就是用LabVIEW來設(shè)計并行系統(tǒng)。"

未來——改變世界的設(shè)計工具

LabVIEW的發(fā)展空間還很寬廣,Jeff Kodosky用手中的iPad給大家展示了在開發(fā)中的iPad版本LabVIEW。這個LabVIEW家族的新成員可以讓用戶在iPad上進(jìn)行LabVIEW程序的開發(fā)。Jeff演示了在iPad上如何編程,包括智能地布線,智能地規(guī)劃模塊位置,隨著他的指尖滑動,一個美妙的設(shè)計圖躍然屏上,整個過程就像音樂家在演奏樂器一樣。

現(xiàn)在——實現(xiàn)不可思議的應(yīng)用

創(chuàng)新應(yīng)用1:新加坡開發(fā)人員用圖形化系統(tǒng)設(shè)計平臺打造了一套城市太陽能發(fā)電管理系統(tǒng)。這個系統(tǒng)能根據(jù)天氣來預(yù)測遍布全城的太陽能發(fā)電設(shè)備所輸出的電能,使得太陽能發(fā)電的利用率達(dá)到最高。

創(chuàng)新應(yīng)用2:自從日本大地震造成核泄漏后,東京大學(xué)的科學(xué)家們用LabVIEW和CompactRIO開發(fā)了輻射監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)合了GPS,可準(zhǔn)確測定日本各地所受的輻射狀況。整個系統(tǒng)的開發(fā)只用了兩個月,截止今天已經(jīng)部署了100套,圖形化系統(tǒng)設(shè)計大大加速了整個系統(tǒng)的開發(fā)。

創(chuàng)新應(yīng)用3:Robert Swan, 一位徒步穿越南北極的探險家,一個可再生能源的倡導(dǎo)者,他專注于在第三世界國家使用新能源技術(shù)。事實上,NI在專注創(chuàng)新自己產(chǎn)品的同時也致力于將自己的技術(shù)推廣并應(yīng)用于一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)。 Planet NI就是基于這樣一個理念產(chǎn)生的一個項目,在這個項目中,NI將資助這些地區(qū)的工程師使用NI的平臺與技術(shù)。事實上,我們已經(jīng)看到在一些可喜的應(yīng)用,巴基斯坦的工程師利用資助的NI軟硬件平臺開發(fā)出一個太陽能泵水系統(tǒng),解決了當(dāng)?shù)厝说娘嬘盟畣栴}。

LabVIEW 2012 相關(guān)下載:

第三天:改變教育,改變世界

第一組嘉賓來自于LEEDS大學(xué),他們多年前就用LabVIEW和CompactRIO搭建了測試中風(fēng)的設(shè)備,該設(shè)備頗受好評,隨后又開發(fā)了多種醫(yī)療測試平臺。今年,他們則帶來全新的設(shè)計——使用微軟公司的體感控制器Kinect和LabVIEW搭建了幫助中風(fēng)患者康復(fù)的平臺。這臺儀器發(fā)揮了Kinect的動作捕捉功能,患者只要面對儀器做出動作,系統(tǒng)就能對其進(jìn)行識別和捕捉,然后進(jìn)行分析,以供醫(yī)生進(jìn)行診斷。利用Kinect的應(yīng)用目前有很多,但大多集中在家庭娛樂上,將其用在醫(yī)療系統(tǒng)上,是對發(fā)揮該設(shè)備潛力的一個新思路。

第二組嘉賓來自英國的曼徹斯特大學(xué)。該學(xué)校也是較早嘗試在教學(xué)中引入LabVIEW的學(xué)校之一。根據(jù)全英國教育調(diào)查(NSS),該校在綜合滿意度、教學(xué)資源和學(xué)習(xí)資源評比中連續(xù)兩年名列第一。這座建校于1824年的工學(xué)院,與多個行業(yè)企業(yè)都開展了合作。在與著名車企勞斯萊斯的合作中,該校的學(xué)生用LabVIEW搭起了一個測試汽車引擎的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),取得了極大的成功。

第三組嘉賓來自O(shè)lin大學(xué),該校的學(xué)生們設(shè)計了一個帆船模型。通過LabVIEW的使用,機械設(shè)計、電子設(shè)計和代碼設(shè)計小組的學(xué)生完美配合,構(gòu)建了一個能自動適應(yīng)風(fēng)向進(jìn)行航向的帆船模型。這現(xiàn)場的演示中,這個模型在水面的靈活運動贏得了全場的贊譽之聲。

背景知識

虛擬儀器

虛擬儀器技術(shù)就是利用高性能的模塊化硬件,結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應(yīng)用。靈活高效的軟件能幫助您創(chuàng)建完全自定義的用戶界面,模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成,標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件平臺能滿足對同步和定時應(yīng)用的需求。

NI致力于開發(fā)基于計算機的測試、測量和自動化控制的軟、硬件產(chǎn)品。早在八十年代初,NI就提出了"軟件就是儀器"的口號,將日益普及的計算機技術(shù)與儀器儀表技術(shù)完美地結(jié)合起來(在業(yè)內(nèi)稱為Virtual Instruments -- 虛擬儀器),使用戶在操作計算機時,如同在操作自已定義的儀器,方便靈活,不僅精減了單個傳統(tǒng)儀器的成本,更是提高了用戶的工作效率,從而為現(xiàn)代儀器測控技術(shù)掀開了嶄新的一頁。今天,NI已是國際上IEEE488(GPIB)、VXI儀器控制產(chǎn)品、DAQ(數(shù)據(jù)采集)產(chǎn)品、PXI-新型模塊化工業(yè)用計算機的領(lǐng)先供應(yīng)商;圖形化的編程軟件LabVIEW、基于文本的測量軟件LabWindows/CVI已成為編制虛擬儀器系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)環(huán)境。

PXI

PXI(PCI eXtensions for Instrumentation,面向儀器系統(tǒng)的PCI擴展) 是一種由NI公司發(fā)布的堅固的基于PC的測量和自動化平臺。PXI結(jié)合了PCI的電氣總線特性與CompactPCI的堅固性、模塊化及Eurocard機械封裝的特性發(fā)展成適合于試驗、測量與數(shù)據(jù)采集場合應(yīng)用的機械、電氣和軟件規(guī)范。制訂PXI規(guī)范的目的是為了將臺式PC的性能價格比優(yōu)勢與PCI總線面向儀器領(lǐng)域的必要擴展完美地結(jié)合起來,形成一種主流的虛擬儀器測試平臺。這使它成為測量和自動化系統(tǒng)的高性能、低成本運載平臺。

一個PXI系統(tǒng)由幾項組件所組成,包含了一個機箱、一個PXI背板(backplane)、系統(tǒng)控制器(System controller module)以及數(shù)個外設(shè)模塊(Peripheral modules)。

CompactRIO

CompactRIO是NI公司生產(chǎn)的一款可重新配置的嵌入式測控系統(tǒng)。CompactRIO系統(tǒng)擁有堅固的硬件架構(gòu),其中包含:I/O模塊、帶有可重新配置的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的機箱、實時控制器。此外,用戶可以采用 LabVIEW 圖形化開發(fā)工具對CompactRIO進(jìn)行編程,并將之應(yīng)用于各類嵌入式控制和監(jiān)測應(yīng)用中。

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