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工业革命启动 NI 新版cRIO/myRIO方案备战

工业革命启动 NI 新版cRIO/myRIO方案备战
来源:新电子 时间:2013-09-02

物联网掀起的第四次工业革命浪潮正逐步扩大,带动嵌入式系统讯号撷取与控制应用需求大量涌现,因此美商国家仪器(NI)推出采用开放式平台的可程式化自动控制器CompactRIO(cRIO),以及价格更平易近人的myRIO方案,协助产业界加速新一代嵌入式系统开发。

着眼于RIO在CPS角色更加举足轻重,美商国家仪器除将RIO设定为2013年NI Week展会的主轴之外,更分别瞄准产学界推出核心处理器和即时作业系统架构皆大改造的cRIO-9068及myRIO,以更迎合CPS对于更开放平台和更快处理效率的要求。

8 月初,美国德州奥斯汀(Austin)气温飙升至39℃,酷热难耐。位于塞萨尔.查韦斯(Cesar Chavez)街的奥斯汀会议中心(Austin Convention Center)内,美商国家仪器(NI)正盛大举办一年一度、为期四天的大型活动--第十九届NI Week,吸引超过四千位来自不同领域的各国制造商和学者齐聚一堂,一睹该公司2013年发布的产品与技术。

工业革命启动 NI GSD方案备战

由于美商国家仪器观察到信息物理融合系统(Cyber-Physical System, CPS)已势不可当,未来负责运算工作以进行讯号分析的可重设输入输出(Reconfigurable I/O, RIO)角色将更加吃重,因此本届NIWeek亦特地选择RIO做为展会的主轴,在开幕天与学术论坛中,分别发布采用RIO架构所开发的款可程式化自动控制器CompactRIO系列--9068(cRIO-9068)和瞄准教学市场的全新产品myRIO,准备大举抢滩CPS市场。

图1 美商国家仪器创办人暨执行长James Truchard表示,以软体定义硬体平台设计将为大势所趋,而该公司的产品策略亦朝此发展。

美商国家仪器创办人暨执行长James Truchard(图1)于开幕天的论坛中表示,产业界正在经历第四次工业革命,信息物理融合系统将为大势所趋(图2)。该系统系由运算、通讯及控制所组合而成的系统架构(图3),将会大大改变交通运输、医疗保健、能源、制造业及农业等产业领域。

Truchard进一步指出,无所不在的运算和即时系统将成为第四次工业革命的中心,而美商国家仪器已拥有真正协助重新定义产业运作的技术。

事实上,Truchard所指的技术即是美商国家仪器旗下以LabVIEW软体为中心的图形化系统设计(Graphical System Design, GSD),该产品的发展走向与CPS不谋而合,亦即朝更开放且处理速度更快的平台演进。也因此,Truchard认为,该公司GSD将能协助客户群建置所需且完整的CPS。

图2 工业革命的演进过程

图3 CPS系统架构图

美商国家仪器的GSD包含CompactDAQ、PXI模组化仪器、CompactRIO及LabVIEW图形化介面软体,在CPS中分别在撷取外部庞大的数据资料、进行分析,及呈现结果等功能上各司其职。今年NIWeek除推出新一代的CompactDAQ--cDAQ-9188XT及LabVIEW 2013之外,针对CPS对于兼顾更快资料处理速度和更开放平台的要求,亦推出新一代cRIO-9068因应;同时针对学术市场发表前所未有的划时代产品 myRIO。

RTOS/处理器大翻新 NI新版CompactRIO现身

美商国家仪器于今年NI Week发布新一代CompactRIO系列cRIO-9068,无论是即时作业系统(RTOS)或核心处理器皆大改造,其中即时作业系统从温瑞尔 (WindRiver)VxWorks更改为全新Linux架构的即时作业系统;核心处理器则由英特尔(Intel)x86核心处理器替换成赛灵思 (Xilinx)系统单晶片(SoC)Zynq-7020。

图4 美商国家仪器市场行销资深副总裁Eric Starkloff指出,cRIO-9068采用先进的开放式系统设计,将瞄准控制与监测系统市场。

美商国家仪器市场行销资深副总裁Eric Starkloff(图4)表示,相较于VxWorks为封闭式的架构,Linux即时作业系统属于开放式的架构,能让众多相关业者开发出多元化的周边功能,如驱动程式等,因此提供使用厂商更丰富的开发资源。也因此,美商国家仪器将新一代的CompactRIO架构改弦易辙,并导入Linux即时作业系统。

Starkloff进一步指出,着眼于C/C++电脑程式设计语言使用族群广泛,该公司已于cRIO-9068内建的Linux即时作业系统,支援产业界已应用广泛的跨平台开源整合式开发环境Eclipse,期望藉此获得更多的C/C++应用程式开发工程师采用,扩大cRIO- 9068的市场渗透率。

据了解,目前仅有cRIO-9068提供Eclipse开发环境,未来美商国家仪器将计划逐步导入在其他CompactRIO产品线。

除即时作业系统有新转变之外,cRIO-9068也一改过去所采用的英特尔x86核心处理器,转向采用赛灵思的Zynq系列SoC。Starkloff 强调,过去该公司采用英特尔x86核心处理器架构开发CompactRIO,产品架构须设法与现场可编程闸阵列(FPGA)配搭,然赛灵思Zynq系列 SoC问世后,已整合高性能的安谋国际(ARM)双核心Cortex-A9和FPGA,可显著降低开发复杂度并提升效率。

据悉,未来美商国家仪器仍将持续规画搭载英特尔x86核心处理器架构的CompactRIO,并与采用赛灵思Zynq系列SoC的CompactRIO产品线市场定位有所区隔,将分别瞄准高阶和中高阶的应用领域(图5)。

图5 台湾半导体设备商万世扬已率先采用cRIO-9068试开发出新一代元件取放机台。

Starkloff 补充,无论是前一代cRIO-9074或新一代的cRIO-9068,皆可借助美商国家仪器LabVIEW图形化介面软体达成无缝接轨的目的,完全毋须因 cRIO-9068核心处理器架构不同而改变开发环境,导致面临设计时间延长的窘境,因此客户可轻松从cRIO-9074转换使用cRIO-9068。

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