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如何迅速崛起?NI:走「开放式平台」路线

时间:2016-12-23 12:15来源:Compotech 作者:任苙萍 点击:
IoT 起手式三:开放拼壮大
 物联网 (IoT) 应用高度讲求客制化,很难用「放诸四海皆准」的单一标准对待。因此,国家仪器 (NI) 倾向以「开放式平台」海纳多元协议,并往外深入至各种不同的应用别,客户群相对宽广。营运长暨财务长 Alex Davern 开宗明义宣示,有别于同业多是由仪器供货商定义规格,NI 选择将量测主导权交给用户,由相关领域的专家 (Domain Expert) 在弹性架构上,发展功能强大的软件;当然,也没错过寻求多方合作,建立生态圈。未来最看好智能汽车和工业物联网 (IIoT) 的前景,将持续创新高水平的软件运算、建构核心平台并发展数据撷取系统。
  
照片人物:NI 营运长暨财务长 Alex Davern

工业物联网的挑战与机遇
毫无疑问,采集数据的目的是为了进行大数据分析、做出最佳决策。然而,根据 NI 引用 IDC 统计数据显示,在众多收集到的资料中,只有 22% 被妥善归档,其中更只有 5% 的资料是确实可用的;为解决这种「瞎忙」乱象,必须以更智能的方式量测、管理数据,NI 主张在接收信息的硬件背板加上 FPGA 辅助处理,允许用户自行触发布尔逻辑的关连性、给定采集条件,只撷取需要用到的数据。如此一来,可节省分析或搜寻数据时间、避免缓冲区溢出 (overflow),同时减少主机负担和档案大小,大幅提升数据撷取 (DAQ) 系统的效能。

NI 指出,IIoT 在实务操作上还常遇到以下挑战:1.找不到需要分析的数据;2.不同物料供货商的文件文件格式各异,无法在单一分析工具上比较;3.测试结果丢失,必须从头来过;4.找不到数据储存的位置。为因应上述困境,NI 提出两大建议:首先,是将将这些数据以二进制档案串流,并将其妥善分为档案、群组和通道三个阶层 (hierarchy),最重要的是为每个层级做好明确的属性描述;其次,在感测或终端装置与云端主机之间,新增 DAQ 机台作为「边缘」(Edge) 服务器 (类似 Intel 倡导的「雾运算」概念)。适当分流、组织,让数据管理更有意义。

于是,NI 在 IIoT 看到两大契机:测试与部署。嵌入式系统首席营销经理 Todd Walter 呼吁,IIoT 须突破传统工业的「金字塔」思维,抛弃装置、控制、应用依序而上的制式结构,转而对工厂资产做分布式监测,例如:振动、温度、影像和电力感测等,且时间延迟须限制在 1 微秒 (μs) 内,才有供分析及预警的价值。他并提到,虽然标准以太网是目前常用的工业通讯接口,可惜它无法掌控延迟并保证带宽;因此,NI 现正与思科 (Cisco) 和英特尔 (Intel) 共同开发 TSN (Time Sensitive Networking) 先期技术平台,试图整合 IT 与 OT (操作技术) 网络。

TSN 可针对分布式控制与量测循环,在标准以太网络上建立分布式、可同步化的 Hard Real-Time 系统,实时控制、传递所有标准 IT 数据;例如,监控、协调智能电网的供电系统。该平台包含 CompactRIO 控制器、具备 Intel Atom 处理器与支持TSN 的 Intel i210 NIC,透过 NI LabVIEW 软件与网络保持时间同步,并可在处理器与 FPGA 运作的程序代码上显示时间;透过网络上多个系统的网络传输排程,可协助用户紧密整合讯号处理、控制算法与 I/O 时序。有兴趣者可加入 NI 相关社群,以取得更多软/硬件功能信息、范例程序代码与文件记录。
  
照片人物:NI 嵌入式系统首席营销经理 Todd Walter

「少量多样」生产,嵌入式量测模块帮助良多
NI 大中华区总经理陈健忠具体描绘 IIoT 应用情境,表示生产设备自动诊断、预防性维护提醒及智慧生产,是建置 IIoT 的基本元素。为避免停工检测减少产出、拖累产能及交期,可将 NI CompactRIO 内嵌在现有的生产设备、采集数据,经由有线/无线局域网络统整并与制造资源计划 (MRP-II) 系统整合,特别适合接单量小、但产品项目多的中小型制造商;在接单当下,就能智慧安排生产时程、物料和产线的转换、维护。配合大数据分析,决定哪些产品需要逐一检测或抽验;既能节省可观的切换测试时间,又能确保生产质量。

「在少量多样的生产趋势下,今天要测的可能是无线射频模块、明天要测的是 VR 眼镜的零组件,量测内容和规范经常大相径庭」,陈健忠分享他的观察。在实际案例中,他还发掘到一个别出心裁的创新业态:与组件供货商合作,以「一次性收费」方式将授权内容放在云端,取代将设备与授权码捆绑的传统作法,让制造业者能为不同产线「及时」取得授权、随机应变调度产能,提高效率及核心竞争力。「物联网之后的优化和效益,才是重点;尤其在一些极具杀伤力的劣品召回事件后,不少制造商会藉此将高风险的品项特别列示出来」,陈进忠直言。
  
照片人物:NI 大中华区总经理陈健忠

事实上,「效益」也是企业主在评估是否投入智能化工程的第一道心理突破口;若能提高设备利用率、减少采购新设备的成本,对企业主具有一定的诱因。至于测试成本问题,面对有人质疑 PXI 模块若加计机箱等组装费用、其实与单机式相去不远的说法,陈健忠的回应是:NI 重视的是总体拥有成本 (TCO),而非就零组件成本单纯加总计算;现今由于世界经济体正处于调整状态,许多制造业者都希望能沿用既有设备、将其智能化,这对嵌入式量测模块带来绝佳机遇。由此可见,在现有基础上做「渐进创新」的获利能力,未必逊于天马行空的创意发想。

中国市场部经理汤敏补充,中国目前虽是制造大国,但不可讳言,有些产业的工厂制造水平仍面临差参不齐的局面;中国制造 2025 计划,便是有意进一步将中国推向「制造强国」之林。NI 在中国大陆的高铁系统、能源设备的监测皆有参与经验,可协助实现开发到部署 (develop to deploy) 的项目全流程。她认为,今后科技仍会不断推陈出新,透过与科研单位及不同领域专家的合作,NI 得以提前掌握技术,为新进业者或工程人员提供强而有力的基石,对 NI 业务自然也有正向挹注。「NI 的动能是与客户的成长紧密相连的」,汤敏再三强调。
  
照片人物:NI 中国市场部经理汤敏
 
(责任编辑:helen)
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