創建於1976年的國家儀器（NI），成立至今正好滿40週年。NI總裁、CEO暨共同創辦人Dr. James Truchard回顧著過去，NI以GPIB、LabVIEW 1.0等硬體架構與軟體核心，建立出開放平台的基礎、虛擬儀控等核心理念，都是在一步一步建構完整的NI開放平台與生態圈。

圖一 : 　NI創辦人James Truchard說，NI正一步一步建構完整的開放平台與生態圈。

以平台建構完整生態系

圖二 : 　NI全球行銷執行副總裁Eric Starkloff指出，NI將持續以既有平台為基礎，滿足各種應用挑戰。

此外，NI於2000 年初提出LabVIEW RIO的概念，將FPGA與資料流處理做了更上一層樓的應用，甚至基於 LabVIEW RIO發展出NI VST等測試儀器。針對Smart Devices，NI也提出更聰明的設計與測試方式，透過系統級（System-level）與元件級（Component-level）的設計與測試IP共用（Shared IP），能夠達到更有效的系統實現。而NI未來也將持續以這些既有的平台為基礎，進一步滿足包括5G在內的各種設計與不同產業的量測應用挑戰。

事實上，NI的開放平台已經促成並加速許多領域的創新，例如LabVIEW FPGA應用在CERN 發現上帝粒子、LabVIEW與PXI建構的同步麥克風陣列促成了波音787的降噪、或是NI的軟體無線電平台加速了5G研究應用於車聯網等。

平台化的概念，在如今的產業中重要性已經不言可喻。包括Google利用雲端服務與大數據發展自駕車、Uber建構一個手機App平台聯結駕駛與乘客、Apple在消費型電子產品上持續增強iOS平台，並建構出超過兩百萬個APPs的生態圈。這些公司之所以能夠持續創新的共同點，就在於透過開放式的平台，吸引大量使用者和開發者，進一步建構出龐大生態圈。在未來，供應商不再只是開發一個產品，而是必須建構出一個以軟體為核心的平台，讓客戶彼此間合作，進而創造更完整的生態系統，推動產業的創新。

NI在測試產業，一直都是扮演一個平台提供者的角色。

NI的平台架構，均圍繞著以LabVIEW為中心的軟體核心。LabVIEW在過去三十年來，不停的投資與精進，造就出量測產業獨特的圖控式軟體核心。而為了提供使用者更好的系統穩定度，LabVIEW 2016版也提升了穩定性，並加入了『Channel Wires』的新功能，來提供併行迴圈間的資料傳遞能力，簡化整體佈線設計，更符合人們的思考方式。另外，LabVIEW 2016也加入了Python Scripts的整合能力。未來工程師，可以不需要再花過多時間於程式的編程上，而是可以將更多時間放在創新，讓世界能變得更好。

圖三 : Jeff Kodovsky回顧LabVIEW的過去、現在與未來，從30年前的LabVIEW開始，NI持續的一直在不斷的創新。雖然客戶的心聲，往往會反應眼前想要改善的小功能，但LabVIEW研發團隊想把眼光放遠，並提供顛覆性的創新工具。

以軟體為核心 提供顛覆性創新工具

NI非常重視產品和平台的創新，目前也正在積極投資許多嶄新的技術。NI的共同創辦人，又稱LabVIEW之父的Jeff Kodovsky，回顧LabVIEW的過去、現在與未來，從30年前的LabVIEW開始，NI持續的一直在不斷的創新。雖然客戶的心聲，往往會反應眼前想要改善的小功能，但LabVIEW研發團隊想把眼光放遠，並提供顛覆性的創新工具。從1986年LabVIEW 1.0問世，2006年LabVIEW FPGA，到了現在LabVIEW 2016，LabVIEW走過了一段非常精彩的路，而未來更希望可以持續跟所有工程人員們一起持續成長。

而究竟NI希望提供給工程界的，是怎樣的一個平台呢？NI全球研發副總裁Scott Rust提出了一個疑問，究竟怎樣才稱得上是一個平台（platform）呢？難道冠上平台的名字，它就是一個平台了嗎？觀察Amazon或Apple對於平台的定義，我們發現，一個平台必須要有三大要素：包括Massive value（巨大的價值）、continually adapting（不斷的演進），以及vibrant ecosystem（充滿活力的生態系統）。

當客戶選擇NI的時候，客戶並不是在買一個產品，而是決定長期投資NI的平台。NI同時也呼應了這樣的信任和需求，對於R&D的大量投資，也展現NI的決心和毅力。

NI技術總監Jamie Smith認為，若要實現工業物聯網（IIoT），TSN是個必須掌握的技術。目前OT（operation technology）和IT的網路是完全切開的，因為OT的網路通訊不能容許任何延遲。不過同時，這也造成了部署OT網路結構的大量成本，因為不能夠重複利用現有IT的網路架構。因此，如果能夠將IT與OT融合，將可以在基礎設施的佈建上，省下很多時間與成本。

目前TSN的應用領域包含分散式智慧電網、自動化機台，與車用元件測試等應用。NI也和Cisco與Intel一同打造了世界第一個TSN測試台（test bed），並且是以LabVIEW & CompactRIO為基礎。

圖四 : 　NI以CompactRIO為不同產業提供強大的嵌入式工具。

平台三大要素：開放、彈性與客製

平台化的解決方案，已經是近年來的潮流。NI也一直致力於發展平台化解決方案，並做出與競爭對手間的差異化特性。只是，在平台氾濫的今日，儘管許多解決方案供應商都推出平台式方案，但並非所有廠商的平台，都可以稱得上是平台，畢竟還是必須符合某些條件，才能真正撐得上是一個平台方案。

從NI的觀點，平台方案的第一個要件，就是必須是開放式架構，並且具有彈性，才能稱得上是一個平台。而第二個要件是，平台也必須要能由客戶來自己進行客製化設計，而不能只由廠商來定義平台功能，因為這樣就顯得毫無彈性可言。畢竟客戶需要什麼功能，還是客戶本身最為清楚。當一個開放又具備彈性的工具，讓客戶可以自行客製化，成為工程問題解決方案的時候，才能夠稱得上是一個平台。

NI認為，工程系統都具備軟硬體，而以軟體為核心，將更能滿足未來所需。相較於過去以大型機箱式的硬體核心平台的概念，以軟體為核心的架構，將更能為客戶提供使用上的彈性。軟體核心更能夠因應問題而變化，並且解決未來的工程問題。畢竟在不久未來，將會出現更多需要解決的工程問題，而且問題也越來越複雜，透過一個彈性的軟體核心，就不需要擔心這些即將可能發生的挑戰。

NI為了提高平台的差異化，也將六個工程元素帶入了平台之中，包括人機介面、I/O整合、不同處理模式、CPU、FPGA、時脈控制等。儘管許多平台供應商也都聲稱他們具備這樣的功能性元素，但NI的平台提供客戶自行選擇這些元素的彈性，讓客戶依據自己需求，當需要某一項元素的時候，就可以加入到平台上，並整合成系統。這些元素之間，彼此互不干擾，可以相互合作。

而除了這六大基本元素之外，外圍還伴隨著整個生態社群，包含NI的系統工程師、即時技術支援、合作夥伴，以及所有正在使用NI工具的使用者們。透過這些社群中每一份子，來分享彼此的範例程式組合，這更是NI所提供的全新平台價值。以六大工程元素圍繞著軟體核心，外圍並有豐富的生態系統，不僅做出平台的差異化，更提供客戶更大的使用彈性。

對於軟體核心，NI在LabVIEW的發展一直不遺餘力。每年LabVIEW的發表都是重頭戲。而今年更是不例外，LabVIEW 2016最新版本，有助於工程師簡化開發，並有效整合生態系統的軟體至個別系統。最新版LabVIEW提供全新通道接線，可用於簡化程式碼在平行區段間的複雜通訊。此通道接線方法適用於桌上型與Real-Time版 LabVIEW，能夠提升程式碼的可讀性並縮減開發時間。

LabVIEW使用者所創造的成果，大多仰賴產品本身的開放性與支援產品的生態系統。 LabVIEW 2016也延續同樣的概念，提升了與Python和第三方裝置的互通性。這樣的開放性搭配其他新功能，使得程式碼的開發與佈署作業更加流暢，並進一步提升了使用者的產能。

圖五 :

NI：串聯IT與OT 將TSN應用領域最大化

IOT的發展，單靠著單一廠商是無法獨立運作的，需要許多廠商同時來參與其中，才能順利邁開步伐。因此，NI已經開始與許多業界廠商合作，提供Testbed（測試台），也就是一個完整的參考架構。這種Time Sensitive Networking（TSN）的先期技術平台，是長期支援開發同步化與通訊作業的全新標準技術。

目前NI提供的測試台，包括有針對智慧型生產的測試台，以及針對通訊與控制的分散式應用。在Cisco和Intel的協力合作之下，NI能夠協助客戶打造分散式系統，並針對分散式控制與量測迴圈，執行同步化I/O、程式碼與精確的通訊作業，而這些作業都能在乙太網路上完成。

國家儀器嵌入式系統部門總監James Smith指出，在跟不同性質的廠商合作的過程中，NI將自己視為是IT（Information technology）與OT（Operation technology）技術結合的一個橋樑。因為，很少有公司是同時瞭解OT量測與IT的網路設備與架構。要同時擁有IT與OT兩種不同領域知識的公司少之又少，但NI卻擁有這樣的能力。因此NI也自詡能夠扮演IT與OT之間的橋樑角色，將更強大的運算能力，提供給IOT的不同應用場合。

圖六 : 國家儀器嵌入式系統部門總監James Smith指出，在跟不同性質的廠商合作的過程中，NI將自己視為是IT與OT技術結合的一個橋樑。

放眼目前最熱門的5G議題，James Smith認為，5G與TSN不會完全整合，因為兩者分屬無線與有線通訊，在使用條件上畢竟有其差異。對於工業控制來說，需透過有線網路來提供更高的穩定度，畢竟穩定度正是工業控制環境最重要的條件。儘管5G與Massive MINO這類應用，目前都是屬於消費性市場，但如果哪一天5G在其穩定性與延遲等規格上能有大幅度的改善，在未來的確有機會可以讓TSN這類架構走向無線化的無線工控網路應用。

由於IOT應用範圍十分廣泛，使得系統複雜度也不斷提高。James Smith對此表示，LabVIEW正是用於簡化系統複雜度的軟體平台。特別針對未來的IOT發展及其複雜度的挑戰，都可以透過LabVIEW來解決這些系統層級的複雜挑戰。LabVIEW不僅可縮短擷取大量數據所需耗用的時間，且新版的LabVIEW也可透過系統架構圖來描繪出不同的系統元件，再將系統元件與編程環境相互結合，如此一來，許多系統的輔助資料，都可以與程式碼同時檢視，這樣的過程，就可以簡化許多IOT開發的複雜度。

事實上，IOT雖然能為工業環境帶來更高的效率，但成本卻往往都是業者的首要考量。James Smith以美國電力公司Duke Energy為例，說明這個電力公司在美國還有很多傳統的發電設備，例如火力發電廠。這些舊的廠房設備，只要加裝一些監控儀器如CompactRIO，並透過NI的分析能力，就可以提供這些廠商更好的洞察力，讓業者能瞭解哪些設備是不堪用的。

與其將整批舊設備全部汰換，不如透過資料的擷取，來分析出哪些設備是應該要被優先汰換的，如此更能節省龐大開支。小巧且堅固耐用的CompactRIO，非常適合在工業生產的惡劣環境中進行監控並擷取數據，當然也可以進行進階的快速控制等工作。

NI的平台應用十分廣泛，客戶群也十分多元。James Smith認為，這主要是因為不同應用領域的客戶，使用了NI的平台之後，自然而然引導了NI往不同的領域去發展。NI的角色，一直都是持續讓現有的平台發展更完整、更豐富、更容易使用，讓NI的客戶，能將這些工具平台，持續應用到更廣泛的領域中。（科技日報 王岫晨）