虛擬與現(xiàn)實的交匯 — NIWeek2005盛況報道

　　最先接觸NI(美國國家儀器公司National Instruments Corp. 的簡稱)的產(chǎn)品是在1997年，當(dāng)時我在清華大學(xué)電子工程系工作。在一個項目中我選用了NI的GPIB接口芯片，用8051單片機(jī)做控制器，自行設(shè)計了一款嵌入式的GPIB控制接口卡。當(dāng)時獲得了NI在中國區(qū)代理-北京中科泛華的很好的技術(shù)支持，并有機(jī)會第一次接觸了NI的核心產(chǎn)品LabVIEW圖形化編程語言(基于PC的虛擬儀器軟件包, 有良好的圖形化開發(fā)環(huán)境) ，還借鑒其風(fēng)格，在我們采用的320*240單色EL顯示屏上用單片機(jī)匯編語言畫出了圖形化的監(jiān)控界面。以后的多年，我一直從事硬件系統(tǒng)的設(shè)計和測試，職業(yè)的關(guān)系讓我不斷關(guān)注測試儀器領(lǐng)域的一些新的技術(shù)和應(yīng)用，所以工作中也經(jīng)常用到NI的產(chǎn)品，LabVIEW在我同事、朋友的圈子里更是廣為熟知和使用，我漸漸對NI有了更完整的認(rèn)識。
 
　　今年，作為《電子產(chǎn)品世界》駐美國的特約撰稿人，我接受NI中國區(qū)朋友們的邀請，前往NI總部-美國德克薩斯州的奧斯汀參加了為期一周的NIWeek2005（2005年8月15日至18日）。據(jù)介紹，今年的NIWEEK已經(jīng)是連續(xù)第十一年舉辦了，來自全球44個國家和地區(qū)的2300多位行業(yè)專家和學(xué)者參加了NI準(zhǔn)備的200場技術(shù)講座，在NI提供的正式和非正式平臺上進(jìn)行充分的技術(shù)交流，并且多達(dá)139家NI系統(tǒng)聯(lián)盟商在會議期間展示了他們基于NI產(chǎn)品和技術(shù)而開發(fā)的系統(tǒng)應(yīng)用。
 
　　我和其他62位來自世界各地的媒體同行一起度過了愉快的一周，通過親身參與技術(shù)講座、演示和面對面的專訪，感受到此次盛會的盛況、測試測量行業(yè)的最新技術(shù)趨勢，以及NI傳遞出來的企業(yè)文化。

　　一．NI虛擬儀器技術(shù)概覽

　　PC技術(shù)的飛速發(fā)展 (CPU的處理能力，總線的速度以及系統(tǒng)成本) 使得在數(shù)字域進(jìn)行信號處理成為一種更有效、靈活的方式被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域，比如通信行業(yè)的軟件無線電技術(shù)。NI所一直提倡的虛擬儀器技術(shù)也正是以同樣的PC技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)，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。

　　NI公司針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域 (主要是控制、設(shè)計以及測試測量三大板塊) 設(shè)計了靈活、開放的通用軟硬件平臺。在硬件方面，NI有一系列輸入/輸出模塊化儀器，將現(xiàn)實中的模擬或數(shù)字參量轉(zhuǎn)化為PC可以方便處理的數(shù)字化信號，然后利用它的核心技術(shù)LabVIEW在PC上用軟件進(jìn)行針對不同領(lǐng)域設(shè)計的算法處理，并將處理后的結(jié)果再通過接口模塊輸出到現(xiàn)實世界進(jìn)行反饋控制 (見圖1)。作為NI核心技術(shù)，LabVIEW更重要的是提供給工程技術(shù)人員一套基于商業(yè)技術(shù)、易于集成的圖形化開發(fā)環(huán)境，用戶可以很方便地構(gòu)造和真實儀器面板一樣的圖形化按鍵、顯示窗口等人機(jī)接口界面，簡單、快捷、靈活地構(gòu)建自己的系統(tǒng)，并且成本較低，系統(tǒng)可擴(kuò)展，可重用性也很強(qiáng)，這就是NI“虛擬儀器技術(shù)”的概念。多年來NI一直專注于改進(jìn)LabVIEW的核心處理能力，提高硬件的精度和頻率，以滿足更多的工業(yè)應(yīng)用。

　　二．NIWeek2005的技術(shù)焦點(diǎn)
　　
　　1，LabVIEW – 加強(qiáng)核心處理能力

　　LabVIEW軟件的核心從來沒有發(fā)生改變，多年來NI一直加大研發(fā)力度，不斷為LabVIEW添加新的測試工具包 (Toolkit) ，使LabVIEW可以采用不同的硬件，并擴(kuò)展到更多的應(yīng)用領(lǐng)域（包括FPGA、DSP等）。
 

　　例如，7月底我參加了NI在北京的一次媒體見面會，介紹最新推出的LabVIEW嵌入式開發(fā)模塊和DSP模塊，將LabVIEW擴(kuò)展到嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。此外，在本次NIWEEK上，NI還宣布同ADI(www.analog.com)聯(lián)盟，共同開發(fā)并發(fā)布了基于ADI Blackfin 處理器的NI LabVIEW Beta版嵌入式模塊，以圖形化流程的方式幫助設(shè)計工程師更直觀地配置目標(biāo)處理器—Blackfin，大大加速樣機(jī)開發(fā)，縮短設(shè)計的時間，簡單易用的圖形化界面幫助更多工程師和科學(xué)家開發(fā)嵌入式的應(yīng)用。

　　2，總線 – PXI Express的發(fā)布，以及開發(fā)基于兩種高速總線的模塊, 支持高吞吐量的測試應(yīng)用

　　2.1．    PXI Express

　　在NIWEEK期間，PXI系統(tǒng)聯(lián)盟聯(lián)合了NI、Intel、Xilinx、Ascor、Ztec、Conduant/B&B Tech、Aeroflex、GOEPEL、Elam/Bustronics和GeoTest總共10家的會員公司召開聯(lián)合新聞發(fā)布會，推出PXI Express規(guī)范。PXI Express將PCI Express和CompactPCI技術(shù)集成到PXI規(guī)范中——在兼容現(xiàn)有的1000多款PXI產(chǎn)品的前提下，還可以達(dá)到每系統(tǒng)6G的帶寬，這和傳統(tǒng)PXI系統(tǒng)相比帶寬提高45倍；此外，PXI Express還兼容PICMG（PCI工業(yè)計算機(jī)制造聯(lián)盟）CompactPCI Express (EXP.0)規(guī)范的模塊。具體規(guī)范的條文將于今年第四季度推出，這對于測試測量行業(yè)來說無疑是一次飛躍性的進(jìn)步。

　　2.2.   PCI Express高速串行總線模塊

　　PCI Express是一種高性能、點(diǎn)到點(diǎn)的串口連接方式，具有可擴(kuò)展的構(gòu)架，其帶寬可比傳統(tǒng)PCI提高2至30倍，同時也可以與現(xiàn)有的PCI產(chǎn)品提供軟件的兼容性。這兩方面的結(jié)合為虛擬儀器技術(shù)拓展了新的應(yīng)用領(lǐng)域，比如第三代移動通信、高速多媒體數(shù)據(jù)采集分析等。在NIWeek2005上，NI推出了行業(yè)最新兩款PCI Express多功能數(shù)據(jù)采集設(shè)備——NI PCIe-6251和 NI PCIe-6259。提供250 MB/s帶寬，全新PCI Express M系列多功能數(shù)據(jù)采集設(shè)備包含高效的NI測量服務(wù)軟件（NI-DAQmx驅(qū)動軟件和VI Logger Lite數(shù)據(jù)記錄軟件）；此外，它們和NI其他所有的PCI Express設(shè)備都可以與傳統(tǒng)PCI實現(xiàn)軟件上的完全兼容，使得用戶確保他們現(xiàn)有的、在驅(qū)動和應(yīng)用軟件上的投資。
                   
　　2.3．基于USB2.0接口的高速數(shù)據(jù)采集接口卡以及相應(yīng)的交互式驅(qū)動程序軟件

　　總線供電, 即插即用, 480Mbps的高速串行連接使USB2.0成為了PC的標(biāo)準(zhǔn)接口。NI也于日前推出八款最新USB 2.0高速數(shù)據(jù)采集設(shè)備--USB-9000系列產(chǎn)品，具有高達(dá)800 kS/s的采樣速率，并配以功能強(qiáng)大的測量服務(wù)軟件，簡化了系統(tǒng)設(shè)置和程序設(shè)計的工作。此外，新推出的USB 2.0高速設(shè)備包含免費(fèi)的交互式數(shù)據(jù)記錄軟件，供工程師們記錄和監(jiān)視實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，并且將數(shù)據(jù)導(dǎo)入電子數(shù)據(jù)表程序Excel。

　　3. 進(jìn)行廣泛技術(shù)交流的三大峰會和主題展覽

　　在NIWeek2005上，同期推出嵌入式工程及控制設(shè)計、RF及無線通信，以及聲音和震動三大技術(shù)峰會。此外，還有以工業(yè)控制、合作設(shè)計和PCI Express為主題的三大展覽。

　　NI與各行業(yè)的專家一同為大家做了很多精彩的演講, 并輔助現(xiàn)場的產(chǎn)品演示和培訓(xùn), 生動地探討了各個技術(shù)領(lǐng)域存在的問題以及NI對有效解決這些問題的幫助。與會的專家都是行業(yè)界的精英, 比如美國國家半導(dǎo)體公司首席技術(shù)專家和研究員、加州大學(xué)伯克利分校的Ahmad Bahai教授, 德州基督大學(xué)的Patrick Walter博士、ATA Engineering公司的Havard Vold博士等。

　　三．NI的企業(yè)文化
　　
　　百年計劃

　　在我們第一天參觀NI總部的時候, 我就聽說NI的創(chuàng)始人、總裁兼CEO的James Truchard博士(人們都親切地稱他為Dr. T)在公司初創(chuàng)的時候就規(guī)劃了一個百年計劃。在隨后面對面的交談中，Dr. T給我解釋了他的百年計劃，其核心就是專注于企業(yè)文化的塑造和致力于員工自身的長期成功。企業(yè)文化是人的文化，NI以員工為本，尊重每一個人，營造一個開放的、可自由發(fā)展的環(huán)境，留住人才，鼓勵人人創(chuàng)新，并將創(chuàng)新意識和實干精神結(jié)合起來。可以看出，NI正沿著Dr. T制定的這一道路發(fā)展著。

　　也正因為這樣，近30年來, 良好的企業(yè)文化使NI成長為測試測量行業(yè)的技術(shù)  領(lǐng)導(dǎo)者，在40個國家中設(shè)有分支機(jī)構(gòu)并在全球擁有3500多名員工。在過去連續(xù)六年里，《財富》雜志評選NI為全美最適合工作的100家公司之一。

　　團(tuán)隊精神

　　我接觸到的NI的管理層基本上都已經(jīng)在NI工作了10年以上，在他們的職業(yè)氣質(zhì)之外我感觸更深的是他們對公司的熱忱, 對員工的關(guān)懷和更為重要的團(tuán)隊精神。在硅谷的多年，我自己看到過太多員工的流動，聽到更多的是對老板或公司的抱怨；浮躁和急功近利把很多很有前途的公司摧垮，投機(jī)和過分強(qiáng)調(diào)個人奮斗使得企業(yè)失去了精神，并最終走向衰落。在NIWEEK的這幾天里，我看到了這家扎根在南方的科技公司全新的企業(yè)面貌，員工間的密切合作，它使我重樹這樣的信念：健康的企業(yè)文化是企業(yè)的生命之本。

　　建立廣泛的企業(yè)聯(lián)盟

　　在NI的合作群體中有一支重要的系統(tǒng)聯(lián)盟商隊伍。一方面，聯(lián)盟商從NI獲得產(chǎn)品和技術(shù)支持，為他們各自領(lǐng)域的用戶提供完整的測試測量和自動化的解決方案。另一方面，NI為聯(lián)盟商以及他們的各種應(yīng)用提供了非常有效而實用的平臺，從他們那里獲得商業(yè)/技術(shù)反饋，并將虛擬儀器技術(shù)推向盡可能多的領(lǐng)域。即所謂互惠共贏，共同構(gòu)建一個成熟的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

　　人才梯隊的培養(yǎng)

　　被尊稱為LabVIEW之父, 也是NI創(chuàng)始人之一的Jeffrey Kodosky先生是個非常和善可親的長者，當(dāng)我問及他NI如何保持競爭優(yōu)勢時，他特別強(qiáng)調(diào)NI同全球各高等院校之間的緊密合作。多年來，NI一直向高校進(jìn)行投資，捐贈軟硬件產(chǎn)品，成立虛擬儀器聯(lián)合實驗室等基地，積極培養(yǎng)下一代工程領(lǐng)域的中堅力量。僅在中國本土NI就已經(jīng)與60多家大學(xué)建立了近百個實驗室。通過這種合作方式，NI的產(chǎn)品可以被更廣泛地認(rèn)識、掌握并應(yīng)用；與此同時，一些新的思路、新的設(shè)計能及時反饋回NI。此外，不單是在美國，在全球NI的各家分公司和辦事機(jī)構(gòu)都會吸收一屆屆優(yōu)秀的高校學(xué)生，為NI不斷注入新鮮血液。人才梯隊的培養(yǎng)是一項長期持久的戰(zhàn)略, 為NI保持長期的競爭性做保證。

　　四．關(guān)注未來

　　技術(shù)的發(fā)展改變著人們的生活方式, 技術(shù)也將在這些改變了的生活空間中得到應(yīng)用和提高, 依本人有限的想象，未來人們將更多地生活在網(wǎng)絡(luò)和移動產(chǎn)品構(gòu)筑的世界中。NI將如何在這兩大領(lǐng)域內(nèi)尋找自己的定位？我國的企業(yè)如何尋求同NI的技術(shù)/商業(yè)合作來滿足將來可能的應(yīng)用需求？

　　網(wǎng)絡(luò)

　　網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用(遠(yuǎn)程辦公、遠(yuǎn)程監(jiān)控、分布式管理等)提高了工作的效率，也會更多地滲透到測試測量、工業(yè)控制領(lǐng)域。LabVIEW如何簡化分布式應(yīng)用的需求？NIWeek2005一些文章反應(yīng)出NI在這方面的嘗試，對于下一代的LabVIEW我們也拭目以待，相信NI在未來會有更多的技術(shù)是基于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的。

　　便攜式應(yīng)用

　　NI發(fā)布了一款CompactFlash接口的可用于PDA上的最小的測試設(shè)備 – CF-6004。僅比郵票大一點(diǎn)點(diǎn)，通過無線連接同PC進(jìn)行通信將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C進(jìn)行存儲/分析，工程師可以用NI專為Pocket PC開發(fā)的LabVIEW圖形編程環(huán)境在PDA上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析及查看。這是一個有益的嘗試, 但是如何將LabVIEW應(yīng)用于更多的便攜式、嵌入式的產(chǎn)品中？相信大家有更多見仁見智的想法。

　　普及化路線

　　大多數(shù)的電子工程師所習(xí)慣使用的測試工具仍然是萬用表、示波器和信號發(fā)生器，這些儀器簡單實用，但是缺乏記錄、分析功能。USB2.0接口的廣泛采用，PC的普及，都為以PC為本的NI在這個領(lǐng)域的發(fā)展提供了強(qiáng)大的市場需求，當(dāng)然這也是一個低價格驅(qū)動的市場，NI對此如何定位？我們國內(nèi)的企業(yè)是否有機(jī)會利用LabVIEW開發(fā)出滿足這個市場需求的產(chǎn)品?

　　NI公司產(chǎn)品的核心價值在于一套基于PC的圖形化編程軟件LabVIEW，以及應(yīng)用于工業(yè)控制方面的模塊化輸入/輸出接口，幫助用戶以較低的成本大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。憑多年的耕耘，NI在工業(yè)測控領(lǐng)域獨(dú)樹一幟。隨著其技術(shù)的成熟及其它領(lǐng)域的需求, NI也在嘗試以不同的方式進(jìn)入一些新的領(lǐng)域，但從商業(yè)角度NI將如何去定位對于這些領(lǐng)域的支持，以及介入到這些領(lǐng)域的深度？我們國內(nèi)的工程師如何從中定位自己的應(yīng)用? 如何從中找到自己的發(fā)展領(lǐng)域? 我們也非常希望能夠聽到您的聲音—關(guān)于NI，關(guān)于我國測控、工業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展。