虛擬與現實(shí)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(jiǎn)稱(chēng))的產(chǎn)品是在1997年，當時(shí)我在清華大學(xué)電子工程系工作。在一個(gè)項目中我選用了NI的GPIB接口芯片，用8051單片機做控制器，自行設計了一款嵌入式的GPIB控制接口卡。當時(shí)獲得了NI在中國區代理-北京中科泛華的很好的技術(shù)支持，并有機會(huì )第一次接觸了NI的核心產(chǎn)品LabVIEW圖形化編程語(yǔ)言(基于PC的虛擬儀器軟件包, 有良好的圖形化開(kāi)發(fā)環(huán)境) ，還借鑒其風(fēng)格，在我們采用的320*240單色EL顯示屏上用單片機匯編語(yǔ)言畫(huà)出了圖形化的監控界面。以后的多年，我一直從事硬件系統的設計和測試，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）。據介紹，今年的NIWEEK已經(jīng)是連續第十一年舉辦了，來(lái)自全球44個(gè)國家和地區的2300多位行業(yè)專(zhuān)家和學(xué)者參加了NI準備的200場(chǎng)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139家NI系統聯(lián)盟商在會(huì )議期間展示了他們基于NI產(chǎn)品和技術(shù)而開(kāi)發(fā)的系統應用。
 
　　我和其他62位來(lái)自世界各地的媒體同行一起度過(guò)了愉快的一周，通過(guò)親身參與技術(shù)講座、演示和面對面的專(zhuān)訪(fǎng)，感受到此次盛會(huì )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(lái)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(xiàn)的速度以及系統成本) 使得在數字域進(jìn)行信號處理成為一種更有效、靈活的方式被廣泛應用在各個(gè)領(lǐng)域，比如通信行業(yè)的軟件無(wú)線(xiàn)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，利用高性能的模塊化硬件，結合高效靈活的軟件來(lái)完成各種測試、測量和自動(dòng)化的應用。

　　NI公司針對不同的應用領(lǐng)域 (主要是控制、設計以及測試測量三大板塊) 設計了靈活、開(kāi)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，將現實(shí)中的模擬或數字參量轉化為PC可以方便處理的數字化信號，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)域設計的算法處理，并將處理后的結果再通過(guò)接口模塊輸出到現實(shí)世界進(jìn)行反饋控制 (見(jiàn)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(kāi)發(fā)環(huán)境，用戶(hù)可以很方便地構造和真實(shí)儀器面板一樣的圖形化按鍵、顯示窗口等人機接口界面，簡(jiǎn)單、快捷、靈活地構建自己的系統，并且成本較低，系統可擴展，可重用性也很強，這就是NI“虛擬儀器技術(shù)”的概念。多年來(lái)NI一直專(zhuān)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(mǎn)足更多的工業(yè)應用。

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

　　LabVIEW軟件的核心從來(lái)沒(méi)有發(fā)生改變，多年來(lái)NI一直加大研發(fā)力度，不斷為L(cháng)abVIEW添加新的測試工具包 (Toolkit) ，使LabVIEW可以采用不同的硬件，并擴展到更多的應用領(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(jiàn)面會(huì )，介紹最新推出的LabVIEW嵌入式開(kāi)發(fā)模塊和DSP模塊，將LabVIEW擴展到嵌入式系統的應用。此外，在本次NIWEEK上，NI還宣布同ADI(www.analog.com)聯(lián)盟，共同開(kāi)發(fā)并發(fā)布了基于A(yíng)DI 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計工程師更直觀(guān)地配置目標處理器—Blackfin，大大加速樣機開(kāi)發(fā)，縮短設計的時(shí)間，簡(jiǎn)單易用的圖形化界面幫助更多工程師和科學(xué)家開(kāi)發(fā)嵌入式的應用。

　　2，總線(xiàn) – PXI Express的發(fā)布，以及開(kāi)發(fā)基于兩種高速總線(xiàn)的模塊, 支持高吞吐量的測試應用

　　2.1．    PXI Express

　　在NIWEEK期間，PXI系統聯(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(huì )員公司召開(kāi)聯(lián)合新聞發(fā)布會(huì )，推出PXI Express規范。PXI Express將PCI Express和CompactPCI技術(shù)集成到PXI規范中——在兼容現有的1000多款PXI產(chǎn)品的前提下，還可以達到每系統6G的帶寬，這和傳統PXI系統相比帶寬提高45倍；此外，PXI Express還兼容PICMG（PCI工業(yè)計算機制造聯(lián)盟）CompactPCI Express (EXP.0)規范的模塊。具體規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(lái)說(shuō)無(wú)疑是一次飛躍性的進(jìn)步。

　　2.2.   PCI Express高速串行總線(xiàn)模塊

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

　　總線(xiàn)供電, 即插即用, 480Mbps的高速串行連接使USB2.0成為了PC的標準接口。NI也于日前推出八款最新USB 2.0高速數據采集設備--USB-9000系列產(chǎn)品，具有高達800 kS/s的采樣速率，并配以功能強大的測量服務(wù)軟件，簡(jiǎn)化了系統設置和程序設計的工作。此外，新推出的USB 2.0高速設備包含免費的交互式數據記錄軟件，供工程師們記錄和監視實(shí)時(shí)數據和歷史數據，并且將數據導入電子數據表程序Excel。

　　3. 進(jìn)行廣泛技術(shù)交流的三大峰會(huì )和主題展覽

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

　　NI與各行業(yè)的專(zhuān)家一同為大家做了很多精彩的演講, 并輔助現場(chǎng)的產(chǎn)品演示和培訓, 生動(dòng)地探討了各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域存在的問(wèn)題以及NI對有效解決這些問(wèn)題的幫助。與會(huì )的專(zhuān)家都是行業(yè)界的精英, 比如美國國家半導體公司首席技術(shù)專(zhuān)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(guān)NI總部的時(shí)候, 我就聽(tīng)說(shuō)NI的創(chuàng )始人、總裁兼CEO的James Truchard博士(人們都親切地稱(chēng)他為Dr. T)在公司初創(chuàng )的時(shí)候就規劃了一個(gè)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(zhuān)注于企業(yè)文化的塑造和致力于員工自身的長(cháng)期成功。企業(yè)文化是人的文化，NI以員工為本，尊重每一個(gè)人，營(yíng)造一個(gè)開(kāi)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(shí)干精神結合起來(lái)?？梢钥闯?，NI正沿著(zhù)Dr. T制定的這一道路發(fā)展著(zhù)。

　　也正因為這樣，近30年來(lái), 良好的企業(yè)文化使NI成長(cháng)為測試測量行業(yè)的技術(shù)  領(lǐng)導者，在40個(gè)國家中設有分支機構并在全球擁有3500多名員工。在過(guò)去連續六年里，《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)懷和更為重要的團隊精神。在硅谷的多年，我自己看到過(guò)太多員工的流動(dòng)，聽(tīng)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，投機和過(guò)分強調個(gè)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(shù)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(hù)提供完整的測試測量和自動(dòng)化的解決方案。另一方面，NI為聯(lián)盟商以及他們的各種應用提供了非常有效而實(shí)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(yíng)，共同構建一個(gè)成熟的商業(yè)生態(tài)系統。

　　人才梯隊的培養

　　被尊稱(chēng)為L(cháng)abVIEW之父, 也是NI創(chuàng )始人之一的Jeffrey Kodosky先生是個(gè)非常和善可親的長(cháng)者，當我問(wèn)及他NI如何保持競爭優(yōu)勢時(shí)，他特別強調NI同全球各高等院校之間的緊密合作。多年來(lái)，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(shí)驗室等基地，積極培養下一代工程領(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(gè)實(shí)驗室。通過(guò)這種合作方式，NI的產(chǎn)品可以被更廣泛地認識、掌握并應用；與此同時(shí)，一些新的思路、新的設計能及時(shí)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構都會(huì )吸收一屆屆優(yōu)秀的高校學(xué)生，為NI不斷注入新鮮血液。人才梯隊的培養是一項長(cháng)期持久的戰略, 為NI保持長(cháng)期的競爭性做保證。

　　四．關(guān)注未來(lái)

　　技術(shù)的發(fā)展改變著(zhù)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用和提高, 依本人有限的想象，未來(lái)人們將更多地生活在網(wǎng)絡(luò )和移動(dòng)產(chǎn)品構筑的世界中。NI將如何在這兩大領(lǐng)域內尋找自己的定位？我國的企業(yè)如何尋求同NI的技術(shù)/商業(yè)合作來(lái)滿(mǎn)足將來(lái)可能的應用需求？

　　網(wǎng)絡(luò )

　　網(wǎng)絡(luò )的應用(遠程辦公、遠程監控、分布式管理等)提高了工作的效率，也會(huì )更多地滲透到測試測量、工業(yè)控制領(lǐng)域。LabVIEW如何簡(jiǎn)化分布式應用的需求？NIWeek2005一些文章反應出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(lái)會(huì )有更多的技術(shù)是基于網(wǎng)絡(luò )應用的。

　　便攜式應用

　　NI發(fā)布了一款CompactFlash接口的可用于PDA上的最小的測試設備 – CF-6004。僅比郵票大一點(diǎn)點(diǎn)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)連接同PC進(jìn)行通信將采集到的數據傳輸到PC進(jìn)行存儲/分析，工程師可以用NI專(zhuān)為Pocket PC開(kāi)發(fā)的LabVIEW圖形編程環(huán)境在PDA上進(jìn)行數據采集、分析及查看。這是一個(gè)有益的嘗試, 但是如何將LabVIEW應用于更多的便攜式、嵌入式的產(chǎn)品中？相信大家有更多見(jiàn)仁見(jiàn)智的想法。

　　普及化路線(xiàn)

　　大多數的電子工程師所習慣使用的測試工具仍然是萬(wàn)用表、示波器和信號發(fā)生器，這些儀器簡(jiǎn)單實(shí)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(gè)領(lǐng)域的發(fā)展提供了強大的市場(chǎng)需求，當然這也是一個(gè)低價(jià)格驅動(dòng)的市場(chǎng)，NI對此如何定位？我們國內的企業(yè)是否有機會(huì )利用LabVIEW開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足這個(gè)市場(chǎng)需求的產(chǎn)品?

　　NI公司產(chǎn)品的核心價(jià)值在于一套基于PC的圖形化編程軟件LabVIEW，以及應用于工業(yè)控制方面的模塊化輸入/輸出接口，幫助用戶(hù)以較低的成本大大縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。憑多年的耕耘，NI在工業(yè)測控領(lǐng)域獨樹(shù)一幟。隨著(zhù)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？我們國內的工程師如何從中定位自己的應用? 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(tīng)到您的聲音—關(guān)于NI，關(guān)于我國測控、工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。