NI中国之路：十年发展不寻常

     随着中国经济的不断增长，NI对中国市场充满了信心。1998年，美国国家仪器有限公司（NI）第一个海外研发中心就设立在上海，来自中国各顶尖高校的优秀毕业生汇聚在这里，相继推出了在测试测量行业领先的技术和产品，应用在汽车、电子、机械、通信等各个领域。迄今为止，NI上海紧跟NI在全球的发展趋势，不断扩大产品线的供应，并提升技术支持和服务的质量。我们好奇于NI在中国的“十年发展之路”，更想深入了解这个来自美国的企业如何在中国市场焕发光彩？2009年6月末，本刊记者采访了NI中国市场部经理朱君女士，详细了解了NI的发展历史、强大的技术力量，以及在中国崛起并快速发展的传奇历程。 

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领先产品， 专业服务 

      美国国家仪器有限公司（NI）创立于1976年。 30多年来，美国国家仪器公司 （NI） 帮助测试、控制、设计领域的工程师与科学家解决了从设计、原型到发布过程中所遇到的种种挑战。通过现成可用的软件，如LabVIEW, 以及高性价比的模块化硬件，NI帮助各领域的工程师不断创新，在缩短产品问世时间的同时有效降低开发成本。如今，NI为遍布全球各地的25,000家不同的客户提供多种应用选择。NI总部设于美国德克萨斯州的奥斯汀市，在40个国家中设有分支机构，共拥有5,000多名员工。在过去连续九年里，《财富》杂志评选NI为全美最适合工作的100家公司之一。作为最大的海外分支机构之一，NI中国拥有完善的产品销售、技术支持、售后服务和强大的研发团队。 

      目前，NI共提供500多款软硬件产品，应用遍布电子、机械、通信、汽车制造、生物、医药、化工、科研、教育等各个行业领域。从日本的Honda汽车测试、澳洲的心脏起搏器设计、验证，到英国电信电话线路性能测试，全世界数以万计的工程师和科学家们都在使用NI的产品达到他们共同的目的——更快、更好、更省钱。 

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跨国公司理念，本地化优质服务 

      现在，在中国，已经有越来越多的科学工程技术人员开始了解、应用NI产品。NI的用户数以千计，大到著名的手机厂商，小到只有三两个成员的私人企业，都已在积极采用NI的测试测量技术。位于上海的中国分公司总部提供全面、周到的销售服务与专业的技术咨询、售后产品支持以及客户培训。 

      随着本地用户群的不断壮大，NI力求提供更加完善的服务。NI的测量板卡或模块保证精度指标，出厂时皆附带详细的校验证书，并可实行定期重校。现在，NI中国分公司委托国家级计量单位上海计量院为有需求的用户提供有偿的专业校验与校准服务，颁发校验证书，确保产品的长期测量精度。除本地强大的研发团队和市场、销售、技术支持服务外，NI更提供完善的产品服务和系统服务。其中包括如标准服务项目，校准服务，出场安装搭建服务，以及培训认证课程。 

　　测试管理人员和工程师们为了保证产品的质量和可靠性，从设计验证，生产线测试到设备维修诊断，从简单的通过/失败测试应用，到执行全套的产品特性测试，都离不开自动化测试系统的设计与构建。 

      通过突出软件的核心地位，可以满足用户对自定义的系统需求，通过软件来定义模块化硬件的功能，同样一块数字化仪可以实现示波器、频谱分析仪和视频分析仪等不同的功能；通过软件来实现自定义的数据分析，例如基于模块化的RF硬件通过设计不同的调制解调方式就可以满足最新射频标准的测试需求；通过软件还可以创建自定义的用户界面，确保人机交互的友好性。 

      相比于传统仪器固定的功能配置和只是“测试结果”的呈现，模块化的仪器技术能够赋予用户更多自定义的测量功能，基于商业的高速总线确保了大量原始数据的传输，一旦获取了原始数据，就能发挥软件的强大功能，获取准确而可靠的测试结果。 

      具体而言，一个细化的以软件为核心的模块化测试系统架构，基于这样架构设计的自动化测试系统，可以满足用户对灵活性、高性能、低成本和长期使用性等一系列的需求。 

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新一代工业控制系统，最新自动化技术 

      NI具有资深的测量行业背景，它通过引入高速测量和机器视觉使PAC超越了简单的I/O。在许多工业应用中需要高速采集测量结果以用于振动或功率品质分析。采集到的数据用来监测旋转机械的状态，确定维护时间表，识别电机的磨损程度以及调整控制算法。工程师们通常使用专门的数据采集系统或独立仪器来采集这些数据并利用通信总线把数据输入到控制系统。而NI的PAC正可以以每秒百万个采样点的速率直接进行高精度的测量，并把数据直接传送到控制系统来立即处理。 

      工程师们也可以在他们的控制系统中使用视觉功能。过去十年中视觉在自动化领域已得到了迅猛地发展。在生产环境中，有许多产品缺陷或错误使用传统的测量方法是很难识别出来的，而通过视觉方式则能检测。常见的应用包括用于生产或装配检验的零件检测，如检查电路板上器件的位置是否正确，识别光学字符（OCR）来检查日期条码或对产品进行分类，以及进行光学测量来找出产品的瑕疵或对产品按质量等级进行分类。目前许多工厂采用独立的智能摄像头，它要和生产处理控制器进行通信。NI的PAC引入带有逻辑和运动控制的视觉或是高速测量功能，从而使得工程师们无需集成其他的硬件和软件平台。 

      作为基于计算机的测量与自动化技术的领导者，NI一直致力于将全新的科技带入工业领域。从处理器、I/O到开发软件，NI PAC均提供了高性能的产品供客户选择。NI PAC集成了工业实时的处理器和基于FPGA的硬件级的处理器，满足客户对于高速工业控制应用的需求。常见的工业控制系统的循环周期一般为毫秒级，工业实时处理器则能提供微秒级的响应时间，而采用基于FPGA的NI PAC系统，能够在一秒钟内实现超过400亿次的运算，以及百万次以上的PID闭环控制，从而获得纳秒级的时间确定性。在高性能处理器的平台上，NI还提供了丰富的I/O模块可供选择，涵盖模拟、数字、总线通信以及其它可自定义的I/O，可以实现高达800kS/s的模拟采样速率，100kS/s的输出刷新率以及10M的高速数字I/O通信速率等。 

      更重要的是，配合高性能的硬件平台，NI还提供了图形化的编程软件LabVIEW作为PAC的软件开发平台，可以针对多种工业处理器进行开发，并能够满足用户对高级算法应用以及与现有工业系统连接的要求。LabVIEW中内置了丰富的分析和控制的算法供用户选择，并能快速在硬件上实现。在LabVIEW图形化的开发平台下，算法的实现能够直观的对应于系统的框图，从而工程师得以快速完成代码的开发。当今，85%的财富500强制造型企业正在使用虚拟仪器技术，NI提供的1000多款软硬件产品应用遍布电子、机械、通信、生物医药、科研、教育等各个行业领域。 

      NI拥有庞大的用户群体——仅在2001年度，全球就有超过24,000家公司从NI购买了产品。用户的智慧结合NI先进、优质的产品，造就了无数成功的测试测量方案。借助商业化的计算机平台，用户仅以传统测试测量系统一半乃至十分之一的成本，便可获得与之相同或更出色的功能。在中国，已经有越来越多的科学工程技术人员开始了解、应用NI产品。NI的用户数以千计，大到著名的手机厂商，小到只有三两个成员的私人企业，都已在积极采用NI的测试测量技术。 

关注医疗电子领域 不断开拓创新 

      由于其通用性，NI产品在多种生物医学领域都有相关应用，比如胎心信号分离、脑磁信号提取、视网膜激光治疗、肿瘤冷冻治疗、心脏起博器设计等等。主要涉及医疗设备的控制、分析和处理部分。 

      一方面，NI LabVIEW为开发人员提供了上千种信号处理和数学运算的函数，包括小波分析、联合时频分析、时间序列分析、声音和图像分析处理等多种信号处理工具，设计人员可以通过调用现成的函数，快速完成例如移除基线漂移、噪声消除、QRS检测、胎心信号提取等应用。与此同时，开发人员也可以通过LabVIEW内置的文本数学工具重用已有的算法，例如使用Mathscript节点调用MATLAB中开发的.m文件，并通过LabVIEW的交互式环境对算法进行验证调试，从而与各种先进的数学和设计软件集成使用。 

      另一方面，NI提供了商业化嵌入式硬件平台NI CompactRIO，该平台集成了一个嵌入式实时处理器、高性能的FPGA，并具有多种I/O模块及内置的信号调理功能。由于消除了硬件验证和板级设计的大量工作，研发人员能够在此基础上快速构建医疗设备的原型系统。更为重要的是，开发人员可以通过LabVIEW FPGA模块对CompactRIO内置的FPGA进行编程，从而自定义I/O和板载处理功能，由于LabVIEW FPGA是一种图形化的编程环境，生物医学专家们不需要掌握VHDL就可以直接参与到编程工作中，从而快速实现设计与算法的原型化。 

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针对新兴测试需求，推出独特解决方案 

      作为“以软件为核心的模块化测试构架”的发起者和倡导者，NI公司的射频测试平台主要包括图形化的编程软件LabVIEW和基于PXI的射频模块，旨在提供给用户一个完全自定义的、高性能的软件无线电平台。NI最新推出的两款基于PXI Express总线的6.6GHz的矢量信号分析仪（PXIe-5663）和发生器（PXIe-5673）更是大大扩展了射频测量的频段范围，配合LabVIEW内置的多达600种的信号处理和分析的算法，以及调制解调、频谱分析等各种工具包，能够实现从简单到复杂的各种射频测量应用。 

      在这样一个开放的平台上，用户将受益于PXI/PXI Express的高带宽，实现高速的射频信号采集和流盘应用；受益于多核处理器的并行性能，大幅提升射频算法的运行速度；更重要的是，借助于LabVIEW的灵活性和信号处理能力能够实现对Wi-Fi, DVB, GPS, WiMAX，MIMO-OFDM（多输入多输出正交频分复用）等不同标准的测量，以及快速实现带有自主产权的射频算法（如TD-SCDMA），以满足日益发展的无线通信标准的需求。 

      基于LabVIEW和PXI的软件无线电测试平台已经成为工程师和科学家们开发无线标准和测试无线应用的必备工具，并已得到广泛的应用。德州大学奥斯汀分校的师生基于NI的软硬件平台，在短短6周时间内开发出MIMO-OFDM 4G的系统原型；成都华日通信公司（国内无线电频谱管理设备主要供应商）利用NI PXI矢量信号分析仪和LabVIEW开发了带有自主产权的HR-100宽带无线电接收机和监测系统，已广泛应用于国内的频谱监测和信号定向领域。聚星仪器（NI系统联盟商）开发出了全球首个支持C1G2 RFID标准全部指令的测试设备，实现了RFID标签微秒级的实时通信，并获得EDN China 2007创新奖测试测量类的优秀产品奖。