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今年是美國(guó)國(guó)家儀器公司（NI）提出PXI技術(shù)的第17年，也是NI舉辦PXI技術(shù)和應(yīng)用論壇（PXI TAC）的11個(gè)年頭。經(jīng)過(guò)十幾年的技術(shù)發(fā)展和概念推廣，PXI技術(shù)已經(jīng)十分成熟，并受到測(cè)試和控制領(lǐng)域的廣泛接受。在今年的PXI TAC上，我們了解到了NI公司PXI技術(shù)的最新進(jìn)展和應(yīng)用狀況。 以軟件為中心，模塊化產(chǎn)品可融合最新商業(yè)技術(shù) 以軟件在中心是PXI技術(shù)的一大特點(diǎn)。我們不妨拿智能手機(jī)來(lái)做一個(gè)比對(duì)說(shuō)明。蘋(píng)果公司的iPhone開(kāi)創(chuàng)了以軟件為中心的先河。如今，智能手機(jī)越做越復(fù)雜，集成了語(yǔ)音通話之外的大量功能，但手機(jī)核心卻是操作系統(tǒng)和各種應(yīng)用，用戶不用去關(guān)心軟件背后的硬件技術(shù)。 谷歌公司最近推出的Project Ara模塊化手機(jī)計(jì)劃更具借鑒意義。模塊化手機(jī)的好處是，用戶可以通過(guò)選購(gòu)硬件模塊來(lái)自己定義手機(jī)的功能，并且可以通過(guò)更換模塊來(lái)以低成本進(jìn)行手機(jī)升級(jí)，隨時(shí)享受摩爾定律的恩惠。谷歌模塊化手機(jī)中變化的是硬件，不變的是軟件：手機(jī)仍將由Android操作系統(tǒng)來(lái)統(tǒng)領(lǐng)，在軟件層面對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行整合。 模塊化手機(jī)的前途有兩點(diǎn)令人擔(dān)憂。其一，如今的手機(jī)的售價(jià)越來(lái)越低，用戶更換手機(jī)的成本壓力并不大，模塊化手機(jī)也許不具有成本優(yōu)勢(shì)。其二，普通手機(jī)用戶也許并沒(méi)有能力來(lái)DIY自己的手機(jī)，所以模塊化手機(jī)的用戶范圍可能因此受限。 我們?cè)賮?lái)看一看PXI技術(shù)。PXI設(shè)備是由PXI控制器、PXI機(jī)箱、模塊化儀器和軟件組成的。LabVIEW軟件是PXI設(shè)備的靈魂，而模塊化硬件是可選、可更換、可升級(jí)的。現(xiàn)在，模塊化儀器的性能已經(jīng)堪比傳統(tǒng)儀器，而且僅NI提供的模塊數(shù)量就超過(guò)600種之多，用戶可以根據(jù)自己的需求來(lái)選購(gòu)。由于采用了商業(yè)技術(shù)，PXI系統(tǒng)的硬件性能享受摩爾定律帶來(lái)的好處，用戶可以隨時(shí)以低成本來(lái)升級(jí)自己的系統(tǒng)。 與模塊化手機(jī)不同的是，PXI系統(tǒng)的用戶是專業(yè)的用戶，他們具有相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，完全有能力來(lái)定制自己的設(shè)備。另外，與智能手機(jī)相比，測(cè)試和控制系統(tǒng)要昂貴得多，模塊化所帶來(lái)的成本優(yōu)勢(shì)顯然具有更強(qiáng)的吸引力。 向更多應(yīng)用領(lǐng)域挺進(jìn)，射頻測(cè)試是重點(diǎn) 在主題演講中，NI工程師介紹說(shuō)，PXI技術(shù)目前正向兩個(gè)方向擴(kuò)展：實(shí)時(shí)測(cè)控和射頻測(cè)試。在實(shí)時(shí)方面，PXI總線具有低延遲的特點(diǎn)，PXI背板集成了定時(shí)及觸發(fā)特性，支持精確的模塊間同步，并且PXI平臺(tái)將FPGA技術(shù)融合進(jìn)來(lái)，進(jìn)一步增加了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能。在射頻測(cè)試領(lǐng)域，NI在過(guò)去的幾年內(nèi)發(fā)布了多款射頻儀器，覆蓋的頻率范圍越來(lái)越接近傳統(tǒng)儀器。得益于LabVIEW RIO架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，在測(cè)試速度，靈活性等方面，基于PXI的儀器提供了傳統(tǒng)儀器所不具備的性能。 NI的矢量信號(hào)收發(fā)儀（VST）是NI在射頻領(lǐng)域取得的成就的代表之作。矢量信號(hào)收發(fā)儀結(jié)合了矢量信號(hào)分析儀、矢量信號(hào)發(fā)生器以及用于實(shí)時(shí)信號(hào)處理和控制的用戶可編程FPGA。2012年8月，NI發(fā)布全球首臺(tái)射頻矢量信號(hào)收發(fā)儀NI PXIe-5644R。它采用以LabVIEW RIO為中心的架構(gòu)，用戶可以使用LabVIEW來(lái)定制開(kāi)放的、基于FPGA的硬件來(lái)滿足特定的需求。2014年3月，NI又推出了具有200 MHz RF帶寬的矢量信號(hào)收發(fā)儀NI PXIe-5646R（http://www.qingdxww.cn/thread-128068-1-1.html），可進(jìn)行IEEE 802.11ac、160 MHz WLAN和LTE Advanced等最新的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試。 NI公司PXI和儀器研發(fā)部全球副總裁Robert Canik介紹說(shuō)，F(xiàn)PGA是軟件定義的儀器的重要組成部分，NI的VST實(shí)現(xiàn)了儀器驅(qū)動(dòng)的FPGA擴(kuò)展。有了FPGA，用戶無(wú)需為新的測(cè)試需求去采購(gòu)新的儀器，而僅需修改FPGA代碼即可。NI豐富的軟件工具包也覆蓋了多種無(wú)線通信協(xié)議，滿足最新的射頻測(cè)試需求。 NI與上海無(wú)線通信研究中心合建的5G實(shí)驗(yàn)室（http://www.qingdxww.cn/thread-129337-1-1.html）是NI在射頻領(lǐng)域所做努力的另一重大體現(xiàn)。包括大規(guī)模MIMO系統(tǒng)等在內(nèi)的5G關(guān)鍵技術(shù)的科研項(xiàng)目將在該實(shí)驗(yàn)室展開(kāi)。NI中國(guó)市場(chǎng)部經(jīng)理徐赟介紹說(shuō)，該聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的5G研究項(xiàng)目目前處于驗(yàn)證階段。由于5G移動(dòng)通信技術(shù)采用頻率更高的毫米波頻譜，所以它對(duì)儀器的性能提出了全新的挑戰(zhàn)。 向更多城市推廣，加強(qiáng)本土服務(wù) 隨著PXI技術(shù)理念的深入普及，NI在中國(guó)市場(chǎng)的推廣策略也做出了相應(yīng)的調(diào)整。以往，NI僅在一個(gè)城市舉辦PXI TAC，今年則將該活動(dòng)延伸到上海、深圳、西安和北京四個(gè)城市，其目的是為了加速PXI技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。 此外，NI也加強(qiáng)了中國(guó)市場(chǎng)的投資和服務(wù)，設(shè)立了中國(guó)服務(wù)中心。該中心提供維修、校準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試等服務(wù)，極大方便了國(guó)內(nèi)用戶。例如，過(guò)去的板卡維修需要將產(chǎn)品寄回美國(guó)，而現(xiàn)在可以在中國(guó)服務(wù)中心完成，維修時(shí)間大幅縮短，從過(guò)去的一個(gè)月縮短到了10天左右。徐赟介紹說(shuō)，目前有80%的板卡可實(shí)現(xiàn)本地維修。隨著中國(guó)市場(chǎng)地位的不斷提高，我們可以期待NI未來(lái)將為中國(guó)用戶提供更好的服務(wù)，幫助中國(guó)的工程師和科學(xué)家的創(chuàng)新工作，實(shí)現(xiàn)從“中國(guó)制造”邁向“中國(guó)智造”的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。 |
