连接系统的工具是否安全？必须能应对的四大挑战

我们应当张开双臂拥抱快节奏的技术变革，它推动科学技术的进步，让人们更加紧密相连并感到安全自信，它改变了我们此前认为的不可能。这些成果的影响不再只孤立于一个狭窄的垂直市场，它渗透进了各行各业，对现有的从业企业既具有破坏性又带来增长的潜力。

但在这种背景下，推动业务影响力的压力和挑战也令人望而却步。在对未来技术进行大规模投资时，您会如何刺激增长，同时不明显改变您的商业模式？当涉足不相关的专业知识的领域时，企业观察到他们的经营成本不断增长。同时，高度专注且没有前期包袱的小型初创公司能完全将新技术用于成熟竞争者无法涉及的领域。

那么，你如何在不用大幅提高经营成本的情况下进行创新？这归结为一个简单的问题：你是否对正在使用的工具感到安全？这是一个神奇的问题，不论是你的个人财务、职业生涯，还是未来的工程系统。例如，工业物联网将网络的潜力与显著的风险都推到了一个新纪元。为了更好地了解哪款软件能让你最安全地设计未来的系统，你应当回顾最近的情况。

2005年，英特尔联合创始人戈登·摩尔以一个简单的观察定义了过去三十年的技术。根据近期的情况，摩尔定律预测，集成电路上每平方英寸的晶体管数目每隔18个月会增加一倍。表面上看到的线性增长只是指数增长的开始。在我们知晓这一定律之前，每家半导体制造商的CEO都在谈论未来几年并行处理核的数量。英特尔CEO保罗·欧德宁许诺未来五年内嵌80个核心芯片。对更强处理能力与低延迟的要求持续不断，于是可替代的处理架构就此产生。首先，FPGA凭借软件定义的时序和大规模复杂的底层编程语言席卷用户。其次，异构处理的诞生，将传统处理器和FPGA结合到单一芯片上。

伴随着处理器结构的爆发，一大批新的编程环境、编程语言、以及开源概念出现并寻找机会，直到无可避免地被人遗忘。当然，搞清楚如何高效实现处理器编程的重任在你们的身上。

但现在，我们要展望未来。处理能力的爆炸式增长将我们带到了超高速连接的世界。工程系统更加分散，这个世界连接更加紧密。如5G和工业物联网等潮流承诺会连接基础设施、交通和消费者网络，丰富全世界人们的生活。毫无争议的是，软件将成为任何工程系统的决定性方面。不久以后，硬件就将完全商品化，系统中唯一不同的部分是定义逻辑的IP。

大部分测试和测量供应商对不可避免的软件兴起反应迟缓，眼下才凭借能够帮助工程领域的软件环境进入市场。但即便这些也只能让你越来越脱离时代。随着工业继续进步，工程师用来设计连接系统的工具必须能应对四个重要挑战：透过抽象化实现生产力、软件互操作性、综合数据分析以及分布式系统的高效管理。

通过抽象提高生产力

“抽象”这个词用的很多，简言之，就是化繁为简。在设计工程系统中，复杂性往往来自于编程。为智能系统添加自定义逻辑一般需要十分复杂的编程，对编程者要求较高。但化繁为简。为解决这一挑战，工程师需要一种“编程可选”工作流程，发现并配置测量硬件，获取真实数据，然后进行数据分析，从数据中得到有价值的结论。NI在LabVIEW NXG中引入一种新的工作流程：基于配置。它通过LabVIEW的图形化数据流编程进行辅助，在近30年的时间里提升开发者设计复杂系统的效率而闻名。凭借这种基于配置的交互式方式，您可以从传感器连接直接获取结果进行操作，无需编程。如果你还需要进行重复测量和自定义，使测试过程更加自动化，你可以使用配置阶段自动生成的代码来进行自定义。
 

图1 - LabVIEW NXG的新工作流程意味着用户无需编程就能获取、分析和输出测量数据。

软件互操作性
随着应用需求越来越复杂，结合多种软件语言、环境和方法的需求很快变得十分普遍。但集成这些软件模块的成本相当惊人，且在继续增长。由于这些计算平台正在被整合成单一的设备，专业硬件平台的语言必须与其他语言集成。这个问题一般是由集成方解决，成为其负担。但这治标不治本。软件供应商必须解决根本原因。

NI的平台以软件为中心，将软件互操作性置于开发中的首要位置。尽管LabVIEW一直是该软件中心的核心，许多其他公司的补充软件产品分别只针对特定的任务，如测试序列、硬件在环原型、基于服务器的数据分析、用于工程师教学的电路模拟、以及在线资产监控。这些产品特意限制在工程师和技术人员执行任务的常见工作流程中。出于相同的目的，业内其他软件也具有同样的特性。但对于NI软件而言，LabVIEW是一种专注于工程的编程语言，提供了终极的可扩展能力，打破了定制软件的限制。例如DAQExpress™。
 

图2 - 产品在NI软件产品组合中的互操作性简化了更复杂开发中的IP分享和代码传输。

DAQExpress是一款新的配套软件，用于USB和低成本插件NI数据获取采集硬件，大幅简化了硬件的发现和配置，点击两下就能获取实时数据。产品中所有的配置“任务”都可以全部传输至LabVIEW NXG，简化了从硬件配置到测量自动化的转换。

除了NI平台内部的互操作，LabVIEW 2017等产品还具有与IP和标准通信协议的增强互操作性。对于需要与工业自动化设备互操作的嵌入式系统，LabVIEW 2017包括了对IEC 61131-3、OPC-UA和安全DDS消息标准的原生支持。它还提供了新的交互式机器学习算法以及与亚马逊网络服务的原生集成。

每种产品创新背后，是NI承诺对软件持续投资的成果。这一独特的软件产品组合及固有的互操作性使得NI的平台从其他产品中脱颖而出。其他供应商目前只发现了软件是关键，但NI对软件的投资已经增长了30年。

综合数据分析
全球大规模连接系统最大的好处或许就是即时获取数据并分析，制定自动化决策、以及出现数据异常时消除可预防的必要纠正措施的延迟，这一流程至关重要。为了创造能满足这种需要的未来网络，数十亿的资金投入到研究中，全球各地的算法专家竞相满足1 ms延迟与10 Gbps生产力的需求。这一方向带来了对软件的新需求。首先是确保处理单元能在各种处理架构上轻松部署，然后在不同的处理器上以最低（期望是零）的返工重新部署。其次是足够开放，可以与无限数量的节点和无限数量的数据格式的数据进行对接。

NI对服务器产品的投资能让您智能且轻松地标准化、分析和汇报整个测试机构的大量数据。除了执行基本分析和数据质量检查外，一个主要部分是提供算法来预处理文档和自动标准化元数据、单元和文档类型等项目。根据数据内容，软件能智能选择运行哪种脚本。这种接口类型对避免复杂的实时数据分析十分重要，您可以将注意力放在真正重要的内容上：即数据。

分布式系统的高效管理

系统的大规模部署和连通性更新了从集中式位置——也常常是远程——高效管理所有分布式硬件的需求。如今，这通常需要在成百上千的系统复制单点部署。集中化管理能从远程depot查看硬件实时仪表板，无需物理进入系统。
 

图3 - SystemLink引入了基于网络的借口来管理分布式硬件系统。

SystemLink是NI的创新软件，帮助您集中化系统设备配置、软件部署和数据管理的协调。它能减少系统管理运行产生的管理负担和物流成本。它还能通过促进操作意识和健康标准，改善测试和嵌入式系统正常运行时间。它简化了分布式系统的管理，并提供来自LabVIEW和C++等其他软件语言的API。

再询问自己一遍

该软件超越了每种产品的单独创新，是NI年复一年承诺对软件持续投资的巅峰。这一独特的软件产品组合及固有的互操作性使得NI平台从其他产品中脱颖而出。从发现希格斯玻色子到将高通的测试时间缩短100倍，到为诺基亚和三星5G研究提供解决方案，NI以软件中心的平台是工程师用于应对全球最复杂工程挑战的基石。

再问自己一遍：你是否对正在使用的工具感到安全？