Una sola piattaforma per ingegnerizzare i sistemi del futuro

Quest’anno, all’evento NIWeek di Austin, tante le applicazioni innovative abilitate dalla programmazione grafica, in ambiti che spaziano dalla Internet of Things, al 5G, alle auto a guida autonoma. Sotto i riflettori soprattutto la nuova generazione di LabView

Alex Davern, presidente e Ceo di NI

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AUSTIN - Sfruttando le più recenti tecnologie Cots (commercial of-the-shelf) hardware e software fornite da National Instruments (NI), Millennium Space Systems ha portato forte innovazione nell’industria aerospaziale, e per questo ha vinto il riconoscimento ‘NI Engineering Impact Awards 2017’ a NIWeek 2017. Durante l’evento, che annualmente raccoglie a Austin,Texas, sviluppatori, studenti, partner e clienti da tutto il mondo, la sua viene premiata come l’applicazione dell’anno. Millennium progetta, costruisce, lancia e controlla veicoli spaziali e costellazioni di satelliti; tra i propri committenti annovera nomi come l’agenzia spaziale Nasa e il Dipartimento della difesa statunitense. Per la realizzazione del satellite Altair, usando un SOM (system-on-module) CompactRio (sbRIO-9651) in stretta integrazione con LabView Real-Time Module e LabView FPGA Module, Millennium è riuscita ad abbattere a un anno tempi di sviluppo che di norma richiedono da quattro a cinque anni di lavoro.

Produttività e time-to-market in meno tempo

L’esempio di Millennium è solo una delle tante, innovative applicazioni che gli utenti di NI possono costruire utilizzando la piattaforma della casa di Austin. Una piattaforma - sottolinea Alex Davern, presidente e Ceo di NI, aprendo ufficialmente il keynote di NIWeek 2017 - quest’anno arricchita da ulteriori integrazioni, sia a livello hardware, sia software: il punto è consentire ai progettisti di raggiungere la produttività in minor tempo, abbattere il time-to-market dei prodotti e aggiungere valore al proprio business.

La tecnologia sta convergendo e accelerando, dice il Ceo, e “a NI la nostra missione è equipaggiare scienziati e ingegneri con sistemi che accelerano la produttività, l’innovazione e la scoperta. È la coerenza di questa missione per decenni che ha permesso a NI di essere riconosciuta come fornitore di valore e partner per tutti voi clienti”. Quando si investe tempo, energia per realizzare una IP (proprietà intellettuale), si vuol avere la certezza che il sistema di test, misura e controllo sia in grado di supportarla per decenni nel corso delle sue successive generazioni, continua Davern. “E quando si pensa a quale piattaforma adottare, non c’è miglior approccio che costruire la propria applicazione di test, misura e controllo sfruttando la piattaforma ‘softwarecentrica’ di NI, in grado d’integrare strettamente il software applicativo con una davvero estesa gamma d’interfacce I/O e hardware modulare, e di avvalersi di un poderoso ecosistema”. Un ecosistema di partner costruito negli ultimi quarant’anni, con i vari rilasci di LabView. 

LabView NXG: il nuovo paradigma di progettazione

Tra le novità presentate a NIWeek, LabView NXG 1.0 spicca come la nuova generazione del software di progettazione, il tassello chiave della visione strategica della casa di Austin, che mira a portare la produttività della piattaforma anche verso i non esperti di programmazione. Obiettivo mettere nelle mani di ingegneri, sviluppatori, scienziati uno strumento sempre più potente e di uso intuitivo, per affrontare anche le sfide più ardue di ingegnerizzazione dei sistemi. Sfide che oggi spaziano in molti domini tecnologici: dalle comunicazioni wireless 5G, alle applicazioni Internet of Things (IoT), ai veicoli a guida autonoma, solo per ricordare alcuni ambiti.

Jeff Kodosky, conosciuto come il ‘padre di LabView’, oltre che cofondatore e business e technology fellow di NI, chiarisce il concetto: con LabView NXG 1.0 si passa a un nuovo approccio nell’automazione della misura,in grado di abilitare i diversi esperti di settore a focalizzarsi su ciò che conta di più, cioè la risoluzione del problema, non l’uso dello strumento. Diventa così possibile accelerare la produttività e la capacità d’innovazione.

LabView vuol essere “uno strumento per tutti gli ingegneri, che devono risolvere problemi

anche nelle applicazioni più sfidanti, e ciò grazie a un ambiente di programmazione grafico”. E se per lungo tempo NI si è concentrata sul rendere possibili ulteriori operazioni con LabView, invece di puntare ad aiutare i progettisti ad automatizzare le misure con rapidità e facilità, oggi, aggiunge Kodosky, con l’introduzione di LabView NXG, completamente ridisegnato, l’obiettivo è far in modo che anche le applicazioni più complesse possano beneficiare della capacità di programmazione grafica del linguaggio G di LabView.

LabView NXG 1.0 punta a facilitare il lavoro degli ingegneri durante l’esecuzione delle misure con gli strumenti da banco, incrementando la loro produttività attraverso nuovi workflow che rendono la programmazione opzionale, e permettono di acquisire e analizzare in maniera iterativa i dati di misura. Tali workflow, precisa la società, semplificano l’automazione costruendo il codice necessario, senza richiedere intervento dell’utente.

LabView NXG introduce anche un editor reingegnerizzato, che estende ulteriormente l’apertura di LabView, integradolo con un più ampio insieme di linguaggi e migliorando la produttività della programmazione.

Contemporaneamente al rilascio di LabView NXG 1.0, NI annuncia nuove funzionalità in LabView 2017 che, ad esempio, aprono l’integrazione per linguaggi software e protocolli di comunicazione, indirizzando lo sviluppo, l’implementazione e la gestione di applicazioni di test e embedded grandi, complesse e distribuite. Queste funzionalità potenziano l’interoperabilità con IP standard e protocolli di comunicazione standard, come IEC 61131-3, OPC UA (OPC unified architecture) e DDS (data distribution service), lo standard di messaggistica per sistemi real-time, embedded e applicazioni IoT critiche.

Sul mercato NI agisce in maniera strategica. Non importa infatti se si sta comprando LabView per la prima volta, o se già da anni si è sottoscrittori di un contratto di licenza: accettando l’offerta commerciale si avrà accesso a entrambe le versioni, LabView NXG 1.0 e LabView 2017. Un’operazione con cui la società mira evidentemente ad accrescere progressivamente negli anni, specie per le nuove applicazioni, la penetrazione nel mercato di LabView NXG 1.0 - di cui nel corso di quest’anno è già previsto il rilascio della versione 2.0 - mantenendo al contempo aperta la possibilità per gli utenti con applicazioni esistenti di continuare a usufruire della capacità di supporto e delle funzionalità integrate in LabView 2017. 

‘Time-sensitive networking’ integrato nei dispositivi CompactDAQ

Tra gli annunci chiave a NIWeek c’è anche il rilascio di due nuovi chassis Ethernet multislot, cDAQ-9185 e cDAQ-9189, che introducono funzionalità di sincronizzazione ‘time-based’, utilizzando i più recenti standard Ethernet. I due prodotti integrano la tecnologia TSN (time sensitive networking) all’interno di hardware CompactDAQ ‘rugged’, per applicazioni in sistemi di misura distribuiti. 

Il TSN è un insieme di standard sviluppati dal Time-Sensitive Networking Task Group, parte del gruppo di lavoro IEEE 802.1, e focalizzato sulla fornitura di servizi di tipo deterministico su reti IEEE 802: ad esempio, servizi di trasporto del traffico che garantiscono latenza molto contenuta e confinata entro limiti precisi, con ridotta perdita di pacchetti e caratteristiche di elevata affidabilità. Queste estensioni della tecnologia Ethernet indirizzano applicazioni in cui il meccanismo di trasmissione dati deterministico gioca un ruolo cruciale, come le reti convergenti con streaming di audio e video in tempo reale, e gli stream di controllo in real-time, ad esempio utilizzati in campo automotive o industriale.

Il TSN sta però rivestendo un ruolo crescente anche nei sistemi di test, misura e controllo di ultima generazione, che, stimolati da megatrend tecnologici come la Internet of Things (IoT), tendono a migrare dalla classica sala controllo, per avvicinarsi maggiormente al dispositivo, o ai dispositivi, da sottoporre alla sessione di collaudo. Se da un lato tale transizione, spiega NI, permette di ridurre di tempi di installazione, i costi di cablaggio dei sensori, e di migliorare la precisione delle misure, dall’altro implica anche sfide ardue, come la necessità di sincronizzare e gestire questi moderni sistemi di test e misura, specie quando si adottano le odierne tecnologie di industrial networking.

Per risolvere questi problemi tecnici, NI sta lavorando per aiutare a definire la tecnologia TSN, che rappresenta la prossima evoluzione dello standard Ethernet IEEE 802.1.

Obiettivo è fornire funzionalità di ‘time synchronization’ e temporizzazione in sistemi distribuiti, bassa latenza, oltre a convergenza di traffico ‘time critical’ e normali pacchetti. In questo ambito, i prodotti cDAQ-9185 e cDAQ-9189 forniscono appunto una precisa sincronizzazione del tempo, utilizzando la tecnologia TSN per semplificare e migliorare la scalabilità di sistemi di test e misura distribuiti e sincronizzati. Le applicazioni di cDAQ-9185 e cDAQ-9189 vanno dal test strutturale in sistemi aeropaziali, agli utilizzi nei settori della Difesa e dell’industria automobilistica.

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