PXI im IoT Offene Plattform für die Messtechnik: Der Clou ist das Ökosystem

Autor: Dipl. -Ing. Ines Stotz

Die fortschreitende Digitalisierung aller Lebensbereiche verändert nachhaltig die Art und Weise, wie zukünftig in Deutschland produziert und gearbeitet wird. Das bringt aber auch ganz neue „smarte“ Geräteklassen hervor. Für deren Entwicklung und Herstellung ist wiederum eine neue Generation von Messtechnik nötig – NI stellt nun schon seine zweite vor.

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National Instruments entwickelt zukunftsfähige RF-Testlösungen für die sich rasch verändernden Prüfanforderungen rund um die Wireless Communication.
National Instruments entwickelt zukunftsfähige RF-Testlösungen für die sich rasch verändernden Prüfanforderungen rund um die Wireless Communication.
(Bild: © chombosan/Fotolia.com)

Sowohl die Industrie, als auch die gesamte Gesellschaft vernetzen sich zunehmend. Folglich nimmt auch die Zahl der vernetzten Geräte rasant zu. Sei es beispielsweise für die Smart Factory, das Smart Home oder die Smart Mobility. Hier sind Geräte gefragt, deren Funktionen viel flexibler und viel schneller übertragbar sein müssen. Und genau diese smarten Geräte müssen auch getestet und validiert werden.

„Es gibt zwei grundsätzlich verschiedene Ansätze, den Anforderungen im Bereich Messen und Testen zu begegnen“, stellt Rahman Jamal, Global Technology & Marketing Director bei National Instruments, fest. Und zwar geschlossene Boxmesssysteme oder eine Plattform mit modularer Hardware und flexibler Software.

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Geschlossene Systeme und offene Plattformen?

„Beim ersten wird angenommen, dass der Hersteller klüger als der Kunde ist und genau weiß, was dieser braucht – besser als der Kunde selbst. Diesen Ansatz verfolgen Hersteller von Komplettlösungen mit fest vorgegebener, auf spezielle Anwendungsfälle zugeschnittener Funktionalität.“ Jahrzehntelang war es genau das, was der Markt brauchte. Im Zeitalter des IoT, dem Internet der Dinge, reicht das nicht mehr.

Beim zweiten Ansatz geht man davon aus, dass der Kunde der klügere Teil der Lösung ist und am besten weiß, was seine Anforderungen sind.“ Der Schwerpunkt hier liegt auf einer Plattform mit modularer Hardware (wie PXI) und flexibler Software (wie Labview), die dem Anwender Interoperabilität beschert und es ihm ermöglicht, jede Lösung zu automatisieren und benutzerspezifisch anzupassen. Zwar sind interessanterweise einige Vertreter der Kategorie ‚der Hersteller weiß es am besten‘, die einst schworen, dass sie PXI niemals anerkennen würden, nun auf den PXI-Zug aufgesprungen. Doch sie packen diese Boards immer noch in ein fixes Gehäuse, konfigurieren das Gerät auf seine letztendliche Funktion und geben damit einen starren Funktionsrahmen vor.

PXI im Ökosystem

„Das ist aber nur die halbe Miete“, betont Rahman Jamal. „Denn der Clou hierbei ist das Ökosystem, das diese Plattform ergänzt. Als prominentes Beispiel nennt er unter anderem Apple: „So lässt sich beispielsweise ein I-Phone via Software, also der Apps, mal als MP3-Player, mal als Navigationsgerät, als Radio oder eben als ein Telefon verwenden.“ Aber auch NI setze auf eine solche Plattform inklusive Ökosystem – und zwar schon seit jeher.

„Als wir unsere Plattform ausbauten, begann ein ganzes Ökosystem sich darum herum zu entwickeln und ein riesiges Support-Netzwerk für Ingenieure im Bereich intelligenter Tests entstand“, berichtet Jamal. Damit hat das Unternehmen es seinen Alliance Partnern und Integratoren erleichtert, die NI-Plattform als Basis für eine Komplettlösung für ihre Kunden zu nutzen. Darüber hinaus gibt es im Labview Tools Network hunderte Toolkits, die durch die Community erstellt wurden. Auch die Vertriebs- und Supportingenieure arbeiten eng mit den Kunden zusammen. Schließlich das Allerwichtigste für den Experten: „Es gibt mehr als 300.000 Anwender, die dieselben Aufgaben erledigen und bereitwillig ihren Code und ihre Erfahrungen in Online-Foren und Anwendergruppen mit anderen teilen.“

VST für komplexe RF-Design- und -Prüfanwendungen

Der Vektorsignal-Transceiver (VST) der zweiten Generation NI PXIe-5840 ist integraler Bestandteil der offenen NI-Plattform, die Anwendern das Erstellen intelligenterer Prüfsysteme ermöglicht – bestehend aus modularer Hardware und flexibler Software, umgeben von dem stetig wachsenden Ökosystem. Er ist der weltweit erste VST mit einer Bandbreite von 1 GHz und wurde für anspruchsvolle Design- und Prüfanwendungen im RF-Bereich konzipiert. Somit eignet er sich für unterschiedlichste Anwendungen wie das Testen von 802.11ac/ax- sowie Mobilfunk- und IoT-Geräten, Entwicklung und Test von 5G-Technologien, RFIC-Tests sowie die Prototypenerstellung von Radarsystemen.

Das Gerät bietet einen 6,5-GHz-RF-Vektorsignalgenerator, einen 6,5-GHz-Vektorsignalanalysator, einen leistungsstarken, anwenderprogrammierbaren FPGA sowie serielle und parallele Hochgeschwindigkeits-Digitalschnittstellen in einem PXI-Express-Modul, das nur zwei Steckplätze im Chassis belegt.

Gründlicher und umfassender Test – wie nie zuvor

Lob kommt bereits aus der Automobilindustrie: „Dank der branchenführenden Bandbreite und der latenzarmen, softwaredesignten Architektur des VST konnten wir unsere Radarsensoren so gründlich und umfassend wie nie zuvor testen. Außerdem waren wir in der Lage, Probleme bereits frühzeitig in der Designphase zu erkennen, was bisher nicht möglich war“, berichtet Niels Koch, Component Owner Radar Systems, Audi. „Durch die anwenderseitige Programmierung des FPGAs mit Labview konnten wir mit dem VST vielfältige Prüfszenarien zügig emulieren, um so die Sicherheit und Zuverlässigkeit beim autonomen Fahren zu verbessern.“

SPS IPC Drives: Halle 7, Stand 381

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Über den Autor

Dipl. -Ing. Ines Stotz

Dipl. -Ing. Ines Stotz

Fachredakteurin Automatisierung, Maschinenbau-Ingenieurin, Fachjournalistin seit 2001; Vogel Communications Group