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NI研發(fā)副總裁梳理PXI技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新20年

    回顧PXI發(fā)展歷程，1997年P(guān)XI技術(shù)誕生，2004年將FPGA技術(shù)引入PXI平臺，2010年推出業(yè)界首款PXI平臺矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，在2012年又發(fā)布了業(yè)界第一款矢量信號收發(fā)儀，2015年推出業(yè)界首款基于第三代PCIe總線技術(shù)的 PXI系統(tǒng)， 2017年發(fā)布三款新品： MXI Thunderbolt、PXI全新任意波形發(fā)生器和802.11ax WTS-IS 1.3。NI是PXI技術(shù)的發(fā)明者并持續(xù)引領(lǐng)該技術(shù)創(chuàng)新20年。

    在主題演講上，NI研發(fā)副總裁Steve Warntjes先生說：“NI堅持開放靈活的平臺化戰(zhàn)略，PXI平臺的優(yōu)勢在于可以保證每個模塊協(xié)同工作，又不會過度定義，對不需要的部分，廠商可以對模塊進行ADD屏蔽。”

    關(guān)于PXI如何提高定時和同步，Steve Warntjes表示：“集成時間和同步能極大地提高生產(chǎn)力，PXI是為自動化而生的，PXI機箱包含專用的10 MHz差分時鐘和差分觸發(fā)，可減輕多設(shè)備同步情況下的誤差。”

    PXI的另外一個優(yōu)勢是高吞吐率和低延遲，他指出，雖然AT系統(tǒng)的吞吐量經(jīng)常被忽略，數(shù)據(jù)瓶頸可能會削弱測試速度。設(shè)計系統(tǒng)時都會注意到延遲，PXI提供命令并以亞微秒速度接收數(shù)據(jù)，速度比千兆以太網(wǎng)快1000倍。

相對于傳統(tǒng)的軟件架構(gòu)，PXI的優(yōu)勢也不言而喻。PXI系統(tǒng)的軟件位于主機上，可實時配置用戶定義的測量和分析。用戶可以通過將測量分析算法部署到FPGA來進一步靈活的定義功能。信號處理占測量時間的80%以上，傳統(tǒng)的儀器不能升級CPU，PXI的CPU可以更新，這樣可以大大提高性能，實現(xiàn)最小的投資。

    借助NI開放靈活的PXI平臺，迎接智能設(shè)備爆發(fā)帶來的測試挑戰(zhàn)

    如今，智能設(shè)備的復(fù)雜性不斷提升，多重技術(shù)融合。面對智能設(shè)備的大爆發(fā)，工程師需要更加靈活，高可靠性的智能測試系統(tǒng)。在本次論壇的展示區(qū)，PXI在各種熱門高精尖領(lǐng)域的解決方案和應(yīng)用實例十分引人注目。

　　1) FPGA、SMU結(jié)合靈活的軟件LabVIEW助力測試智能化

    NI FlexRIO設(shè)備包括了可采用NI LabVIEW FPGA模塊進行編程的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)模塊，以及能提供高性能模擬和數(shù)字I/O的適配器模塊。適配器模塊是可互換的，并可以在LabVIEW FPGA編程環(huán)境下定義可用的I/O。

　　那么，NI FlexRIO配合高速串行板卡能帶來什么?

• 板載FPGA實現(xiàn)實時處理和確定控制

• 可重配置I/O(RIO)架構(gòu)
• 從原型驗證到獨立分布式部署的完整方案
• 終端到主機1.2GB/s高速光纖串行通信

    基于NI SourceAdapt技術(shù)的NI系統(tǒng)源測量單元(SMU)，靈敏度可達10fA, 用戶可以自定義調(diào)整SMU響應(yīng)，采用SCPI標準指令控制，從而實現(xiàn)四象限靈活運行，多通道、高密度、更快速穩(wěn)定的測量。

以軟件為中心，構(gòu)建自動化測試生態(tài)系統(tǒng)，NI LabVIEW就是通過生態(tài)系統(tǒng)而變得更有價值的應(yīng)用軟件之一。

    本次PXI TAC，NI展示了全新的LabVIEW——LabVIEW誕生30年來最具革命性的新版本，它具有以下新特性：獲得?所需?的?工具?和?IP，?使用?最新?的?系統(tǒng)?設(shè)計?技術(shù)，?加之?不斷?壯大?的?硬件?和?軟件?生態(tài)?系統(tǒng)，?以及?協(xié)調(diào)?分布?式?系統(tǒng)?中?大量?的?連接?設(shè)備，?簡化?復(fù)雜?系統(tǒng)?的?開發(fā)。

　　2) PXI整合式解決方案，直面物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域測試挑戰(zhàn)

    有調(diào)研公司數(shù)據(jù)顯示，到2020年物聯(lián)網(wǎng)將帶來每年至少300億美元的市場利潤，屆時也將出現(xiàn)25億個設(shè)備連接到物聯(lián)網(wǎng)上，這一趨勢并將繼續(xù)快速增長。

NI PXI硬件平臺配合LabVIEW開發(fā)軟件為低功耗藍牙(LE)的測試提供完整的BLE測試方案。支持1.x ,2.x+EDR, 3.x+HS, 4.2 LE,和5.0 LE等標準，提供LabVIEW/NET/CVI/C應(yīng)用程序接口(API)，支持使用HCI進行DTM測試。

　　多模天線交互操作，Micropross可以提供NFC 測試解決方案，具體可看現(xiàn)場展示的MP500 PT1-NFC，它具有NFC協(xié)議(ISO 14443 A/B，ISO 15693，MIFARETM，F(xiàn)eliCaTM)讀寫仿真性能，用于智能卡片測試，豐富的C語言用于自定義測試和集成。

　　NI與HPE聯(lián)手打造支持高性能PXI儀器的Edgeline IoT遠程服務(wù)器系統(tǒng)，實現(xiàn)邊緣網(wǎng)絡(luò)的即時分析和控制。同時，面對物聯(lián)網(wǎng)場景下的大數(shù)據(jù)，NI提供DIAdem軟件進行海量數(shù)據(jù)的挖掘與管理。

　　3) NB-IoT, 5G, 802.11ax……如何應(yīng)對射頻和無線測試新挑戰(zhàn)?

　　NB-IoT已經(jīng)迅速成為低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)(LPWAN)的主流通信技術(shù)，LPWAN是當前全球物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中最引人矚目的領(lǐng)域，可以真正實現(xiàn)大范圍物聯(lián)網(wǎng)的低成本全覆蓋。

　　與此同時，NI基于模塊化儀器快速靈活部署的NB-IoT測試工具包應(yīng)運而生，目前已經(jīng)在臺灣多地推廣了NB-IoT產(chǎn)品測試解決方案。

　　讓W(xué)IFI不再“塞車”的802.11ax，也是最近比較熱的話題。與此相對應(yīng)的解決方案，就是NI第二代矢量信號收發(fā)儀，每一個VST都有著1GHz的損失帶寬，四塊VST集成在一起，組成了4×4 ax MIMO的測試系統(tǒng)。

　　面對現(xiàn)在最新最火的5G原型設(shè)計，NI發(fā)言人表示，Massive MIMO、毫米波、Multi-RAT(Radio Access Technology)、無線網(wǎng)絡(luò)等是進行5G關(guān)鍵技術(shù)驗證的關(guān)鍵。

　　以下有兩個案例佐證：

　　NI通過和Nokia公司的合作，發(fā)布了世界上首個支持高達2G Hz帶寬的毫米波原型系統(tǒng);通過和隆德大學(xué)合作，首次實現(xiàn)100天線Massive MIMO系統(tǒng)。

4)NI STS半導(dǎo)體測試系統(tǒng)，專門為量產(chǎn)測試而打造

　　NI STS的開放模塊化架構(gòu)使得工程師能夠使用最前沿的PXI儀器，這是采用傳統(tǒng)具有封閉結(jié)構(gòu)的ATE無法實現(xiàn)的。這對于RF和混合信號測試尤其重要，因為最新半導(dǎo)體技術(shù)要求的測試覆蓋率往往超越了傳統(tǒng)ATE所能提供的。
NI STS結(jié)合了TestStand測試管理軟件和LabVIEW系統(tǒng)設(shè)計軟件，具有一組針對半導(dǎo)體生產(chǎn)環(huán)境的豐富功能，包括可定制的操作界面、分選機/探針集成、具有引腳-通道映射且以設(shè)備為中心的編程、標準測試數(shù)據(jù)格式(STDF)報告以及集成式多點支持。

5)PXI硬件平臺配合算法軟件，輕松搞定汽車產(chǎn)品全周期測試

　　智能汽車集成更多的感知和通信技術(shù)，比如雷達、藍牙、無線通信等，這些先進技術(shù)的引入同時也會使整個汽車系統(tǒng)的復(fù)雜度大大提升?；谶@一系列測試挑戰(zhàn)，NI提供一系列解決方案應(yīng)對。NI工程師在演示中表示：“在整個系統(tǒng)當中基于NI的射頻模擬器，能夠?qū)崿F(xiàn)V2X通信信號的模擬，同時結(jié)合NI的毫米波雷達前端，去實現(xiàn)車載雷達的目標信號仿真，通過GPO圖像處理以及FPGA的故障注入，我們就能夠非常方便地模擬不同天氣情況下的場景測試了。”

　　除此之外，NI還提供了HIL模擬器，可以支持包括carmaker/ prescan的場景仿真，以及CarSim/MATLAB的軟件動力學(xué)仿真系統(tǒng)，同時能夠進行外圍的傳感器和負載的模擬?；谶@樣一套平臺，就能夠?qū)崿F(xiàn)從感知到?jīng)Q策再到執(zhí)行完整的閉環(huán)仿真測試系統(tǒng)。