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(技术分析版本)LabVIEW NXG未来究竟会是什么个样子?  

2017-07-02 10:17:01|  分类: LabVIEW |  标签: |举报 |字号 订阅

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在以前一篇博客(LabVIEW NXG 又是个什么鬼?!)中我费了老半天劲,才总算搞明白了LabVIEW NXG中NXG所代表的具体意义,既然NI公司全新推出的虚拟仪器编程环境软件—NXG版本代表着未来,并将最终替代目前的LabVIEW序列,那么几年后未来的虚拟仪器编程会变成什么样子呢?

(技术分析版本)LabVIEW NXG未来究竟会是什么个样子? - labats - LabATSS

 


本人首先不是神仙,无法掐指一算就能告诉给你答案,其次也不是NI公司的研发总监,可以提前泄露公司的内部的研发计划,本大叔只是奋斗在一线的苦逼测试工程师一枚而已!其实解铃还需系铃人,LabVIEW NXG的未来样子还是需要从图形化虚拟仪器编程的起源,今生和未来技术发展路线来推演。

起源

1976年,NI公司从生产IEEE-488程控卡创业开始,在为客户提供硬件产品的同时,也提供仪器测控软件系统集成服务,那时候的测控主流编程语言是Basic语言和C语言,在与客户共同解决专业领域问题时,公司的创始人Jim TruchardJeff Kodosky博士发现了客户的痛点问题:科学家和工程师们并不喜欢学习及使用繁琐复杂的文本语言来完成他们的测控工作,于是开始思考是否能有更好的编程方式来完成这类测控仪器类程序的编写开发,后来受电子表格软件和苹果公司的图形化操作界面的启发,在Jeff Kodosky的带领组织下将数据流流程图结合集成电路硬件层级网络思想改进为结构化数据流编程模式,以图形化的编程方式来解决开发工程师们的痛点,随着1986年,LabVIEW 1.0推出,产品大获成功,自此成为NI公司的旗舰产品,走上了进化更新之路。

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  • 1990年NI公司LabVIEW2.0推出,增加了内嵌式隐含编译器,  并开始跨操作系统硬件平台移植开发;
  • LabVIEW 3发售于1993年,增加了属性节点、局部变量,特别是应用程序编程器可以制作独立的可执行文件用于商业发布;
  • 1996年的LabVIEW 4 除了继续更新功能外,开始了首次的功能延伸—DAQ;
  • 1998年LabVIEW 5 版本功能核心是增加了撤消(undo)能力和多线程技术,为了支持撤消功能LabVIEW重新编写了新的图形编辑器,并且该编辑器支持跨平台生产目标机器代码,从而使得LabVIEW多平台操作系统移植变得容易;
  • 1999年,NI公司有开始了新的疆土的拓展,将LabVIEW扩展到RT操作系统; 2000年LabVIEW 6 强化了3D图形显示效果和对互联网协议的支持,并且这个版本完全是由c++完成开发,以前的版本是有C语言和自行定义的对象扩展开发的。
  • 随后,伴随着时间的增长,新的版本迭代更新的推出,并且不断的攻城略地,扩展的NI公司的营收版图,本身也成长为庞然大物。

今生

2017年5月22日至24日期间,在美国(地点)举办的NIWEEK2017上,除推出一系列的硬件板卡新品、系统集成基础配件、便利教育行业功能套装包以外,重点推介了下一代全新的图形化编程环境LabVIEW NXG,LabVIEW之父JeffKodosky宣称NXG终于重新回归本源,“近一段时间以来NI关注的是如何使用LabVIEW让更多事情成为可能,而不是进一步帮助工程师简单快速地实现自动测量。现在,全新推出LabVIEW NXG来直接解决这个问题,NI公司从零开始设计这个软件,实现精简的工作流程。常见的应用程序可以使用简单的基于配置的方式,而更复杂的应用则使用LabVIEW语言G代码的完全开放式的图形化编程能力。


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推出NXG的理念就是要帮不会编程的新手用户快速的完成测试分析任务,并且支持更广泛的开发设计领域,例如制药行业、以及其它行业新产品开发设计阶段,通过全新推出使用配置优先编程的交互式工作流程设定、即测即用的可视化数据分析功能、直观易用的帮助系统,以及实现这些新功能的基石——自LabVIEW 5.0之后完全重新编写的编辑器,这一切都是为了提升新手用户体验,从而将LabVIEW进化成图形设计系统,而不再只是一个开发编程环境。

LabVIEW NXG重新设计开发了图形G语言编辑器(Editor),底层技术采用了.NETFramework中的WPF界面编程库,新款现代化的编辑器通过合理化编辑器的微交互、基于矢量图形的用户界面对象和缩放能力,大大提高了编程生产力,另外更新后的编辑器进一步拓展了LabVIEW的开放性,能够将更多的语言集结合进来,以后还可以提供自定义控件能力,新款编辑器的部分开发技术和设计思维来源于2010年NI公司推出的LabVIEWWeb UI Builder,该产品提供一种在浏览器中进行图形化G语言开发的方式,底层技术采用的是微软公司为浏览器特别定制的运行时.NET Framework的功能子集Sliverlight, 虽然LabVIEW Web UIBuilder受众面较小,很多用户如果不涉及网页数据呈现的应用,也许根本就没有听说过这款产品,但是在NXG版本中老技术的部分设计理念却涅槃重生、大放异彩,NI公司的专业的用户体验设计师们为新用户和资深用户全面打造了一款充满现代气息的编辑器。但是采用WPF界面编程库技术直接导致了目前NXG只能在Windows操作系统下运行,NI公司公关给出的答复是“目前没有太多的用户有在MAC OS和Linux系统上进行开发这方面的需求!”

虽然LabVIEWNXG与LabVIEW 2017有着完全不同的前端编辑器,但是两者却还是共同享有同一套编译器(Complie)和底层代码运行时(Run-times),这也是NI公司有底气宣布可以同时支持两套系统同时并行开发的原因所在,因为从技术上来讲,LabVIEW NXG相比 LabVIEW 2017只是更换了前端编辑器而已,并且NXG提供从LabVIEW 2014版本以后的代码转换工具软件,以便用户可以方便的进行代码迁移工作,从而保护以往的代码投资。

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伴随着NI公司网站的全面改版和NIWeek2017对NXG的重点推介,希望能够为更多的新用户提供便捷直观的基于配置测试程序开发软件,通过自动查找动态更新等包管理器(Package Manager)技术破解新手用户在仪器连通性上的拦路虎,并且的NXG2.0版本Beta版本的已推出的功能列表及NIWeek的演示表明:NXG的未来之路不光是为了降低测试测量、设计开发的门槛,产生丰富专业的数据图形呈现形式和提供更好的用户体验,也为资深用户提供必要大型程序开发的工程支持,例如包命名空间的管理、应用程序生成程序、工程库二进制文件链接支持、全新的WebVI互联网数据呈现技术,动态VI调用,面向对象技术支持等等,这些NXG 2.0的特性也表明了目前NXG 1.0 并不是一个完整的开发环境,缺少必备的最小功能集合,所以,目前的NXG 1.0只是一个演示系统,让我们通过它可以看到未来会是什么样子!


未来技术发展路线

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了解了LabVIEW辉煌的过去和NXG全新的现在,让我们看看LabVIEW NXG的充满希望的未来发展道路,根据LabVIEW NXG的技术发展路线图(LabVIEW NXG Roadmap),两年之内NI公司会推出共计五个版本的NXG,发布的时间点分别是每年的五月底NIWeek召开之际和年底,发展基本上延续了LabVIEW 5.0至2017版本的技术进化路线,先是基于功能性的扩展(如动态VI控制、面向对象技术、外部代码调用等等),再是支持更多的硬件平台类型(如FPGA、CompactRIO、嵌入式系统、实时性系统),LabVIEW NXG未来整体技术发展路线按照大的模块分为以下几个大类:用户界面、软件工程、网络技术、系统管理、数据管理、自定义算法设计和硬件支持。

用户界面: 为用户提供专业的图形化显示效果及良好的用户体验,支持第三方控件的自定义开发。
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软件工程:逐渐完善NXG版本的编程能力和扩展代码互操作范围,引入包管理机制,提供灵活的代码库及可执行文件编译发布技术,面向对象技术的代码抽象能力提升。
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网络技术:使用WebVI技术提供多样的浏览器数据仪表板,通过数据绑定快速开发数据呈现发布Web页面。
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系统管理:提供设计工具完成系统集成功能,内置离线样本功能,后期可管理仪器配置信息与状态、校准信息。
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数据管理:支持多种方式导入导出数据,持续提供TDMS文件格式的支持,加强数据存储分析与DIAdem的互联互通。
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自定义算法设计:提供丰富的自定义算法接口,满足客户定制化特殊需求。
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硬件支持:支持更多的硬件类型。
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综观上述技术更新发展列表,我们可以很清楚的看到LabVIEW NXG核心发展脉络:

  • 软件是核心,硬件相结合;
  • 数据为导向,抽象提效率;
  • 定制促开发,营收创新高!

LabVIEW NXG版本发展路线处处体现了“软件是核心”的理念,首先将以往在传统LabVIEW发展历史上逐渐累积的多项技术特点快速移植到新平台上,其次软件工程方面提供的现代语言通用的包管理机制和二进制库编译技术将大大加速第三方插件的开发,以及提升大型程序的开发与发布能力;最后在用户界面上集中最新的图形设计理念和矢量图形技术,提供了丰富多样的界面控件以及编程可控性、开放定制性,从而为用户交互提供良好的用户体验。另外随着互联网技术迅猛发展和移动终端广泛应用,新版NXG着重加强了对Web VI图形化编程技术的开发投入,采用数据绑定技术可快速开发基于浏览器的数据仪表板呈现,基于HTML5+CSS3+JavascriptWeb VI技术栈可以提供更为广泛的开发与部署技术保障。


LabVIEW系列软件虽说是NI公司的旗舰产品,但该公司真正的现金牛却是硬件产品系类,凭借与LabVIEW的无缝衔接的便利性与PXI总线盟主的地位获得较高的溢价,从而在数采板卡和仪器模块市场上是赚的盆满钵满,而NXG的当下推出与后继发展思路更是将“软件是核心,硬件相结合”的理念推向了极致,在发展线路中我们可以看到对硬件系统的重点支持方面主要有两点,第一点开发系统设计工具软件(SystemDesign)和管理系统,提供测控系统硬件从概念设计到部署管理的全生命周期支持,特别是内置了离线NI公司的硬件样本手册从而方便用户选型购买,部署管理工具软件提供全方位的硬件性能与校准状态监测,可以更好的进行售后服务(校准与维修)支持,第二点延续以往LabVIEW广泛的硬件支持,逐渐使LabVIEW NXG支持更多的硬件设备,如更多独立台式仪器(驱动)、PXI模块仪器、机器视觉板卡、CompactRIOFlexRIO以及LabVIEW RT

测试与测量市场上,测量数据是基石,信息时代的到来也使得测控行业的数据呈现指数式增长,如何更好有效的存储数据,快速检索数据以及可视化呈现数据结果成为每个测控工程师都必须掌握的核心技能,LabVIEW NXG在未来几年里也在持续不断的进行相关数据管理技术更新,保证大家伙不会在浩瀚的数据世界中迷失方向。

写在最后的感悟

由于LabVIEW NXG 1.0推出的时机过于太匆忙,导致缺乏必备的功能集,有人甚至讥讽说这是Lego MindStorm的升级版,因此注定无法成为一款真正能实用的商业开发系统,这也许是为了满足赶上 2017NIWeek的展示推广的营销目的,但是请不要被现在NXG 1.0 作为吉祥物般演示特性所误导,认为NXG不过尔尔,只是一款玩具开发环境,为小白用户提供了更加友好的交互测控流程、丰富的图形显示界面而已,实际上,即将在今年年底推出的 LabVIEW NXG 2.0才是真正意义上的首款NXG产品,其中的重要的包管理机制、二进制库文件发布技术,以及推出的网络运行时(Javascript Vireo Runtime)来完成图形化G编程语言(.gviweb)在浏览器中的运行能力,这些全新改写与新增的核心技术以及公布出来的技术发展路线图,将会完全重建LabVIEW生态开发系统,虽然今天NXG它还很弱小,但是未来的道路是光明的,也确确实实地代表着未来。



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