2017，NI与工业物联网的故事

作为致力于为工程师和科学家提供解决方案的优秀供应商之一，NI（美国国家仪器公司，National Instruments，简称NI）亮相2017工博会，展示其在工业物联网领域领先的工业测量、资产状态监测及工厂测试等方案。

众所周知，NI主要的产品及解决方案集中在测试、测量、监测与控制等领域；那么，在工业领域来看，它与物联网又有怎样的一段故事?

TSN与Compact的完美结合

在此次工博会上，NI主要展示了其领先的工业物联网软硬件平台。值得一提的是， NI特别带来了业内首款支持TSN的Compact DAQ以太网机箱,并展示了高性能机器视觉平台及最新产品。同时，NI也携手合作伙伴PTC，共同展示NI的联合化解决方案。

NI中国技术市场工程师——易曦露

NI中国技术市场工程师易曦露介绍：“支持TSN的Compact DAQ以太网机箱在今年的NI Days首次发布，它可用于实现远距离、大规模的分布式数据采集系统的精确同步，且无需任何外部硬件或路由器，即可轻松实现多机箱系统扩展，这特别适合应用在大型机械结构测试、分布式数据记录等领域使用。”

TSN技术还具有强大的流量调度功能，它可以协调IT 与OT的信号通信，从而实现双网融合。因此，NI同样推出了支持TSN的Compact RIO嵌入式控制器和IC-317x系列工业控制器，并将其应用在具有多种不同信号通讯的复杂控制系统中。

所以，NI积极帮助定义TSN，从而提供分布式时间同步，低延迟，时间关键以及网络流量收敛等功能。在与TSN的紧密时间同步的过程中，它可以分布式系统的可扩展性。究其显著的特征及优势包括：

·在网络上实现精准且同步，为精确测量分析提供严格同步的测量保障。

·通过集成网络开关方便地完成链接，实现分布式应用的快速安装和扩展。

·恶劣环境下也能可靠运行，工作温度范围在-40~70℃，耐冲击性高达50 g，抗振性高达5 g。

·通过NI-DAQ mx驱动进行软件开发，自动同步多个机箱，从而实现简单编程。

System Link+ Insight CM，NI的软件领跑物联网

除了NI基于TSN的产品之外，NI在此次工博会上的另一大亮点便是在软件方面的造诣。NI亮相的软件包括NI System Link，Insight CM以及最新推出的AML Toolkit（机器学习工具包）等。

 “其实除了硬件之外，软件一直都是NI的强势领域，大家比较熟知的可能是NI的LabVIEW；然而，InsightCM™与System Link则是NI专为IIOT领域市场开发的两款软件。这些软件产品分别为工业物联网平台提供集中的数据管理、企业级状态监测配置以及专业的机器学习模型算法。”易曦露介绍。

就这两款软件而言，Insight CM™不仅实现了多通道数据采集的同步，还通过设置NTP时间服务器的方式，使设备端与服务器端保持一致，让工程师免去了对Compact RIO进行二次开发的困扰，从而减少了方案的复杂度、加速了开发进度。System Link作为用于大型分布式系统的设备管理和状态监测软件，它实现了分布式大型设备的远程统一管理，并集成了状态监测功能，从而实现整个分布式系统设备的链接、软件部署和数据通信的大规模协调。

大型项目的资产管理，是IIOT预维护及资产运维发展的重要方向。所以，SystemLin也是NI未来的发展的重点。同时，SystemLink的状态监测功能也会进一步加强， InsightCM™的底层融合进SystemLink，使其成为更强大，更全面的IIOT软件。

为了让软件的功能变得更加强大，NI在推出更高性能产品的同时，也和众多合作伙伴一起坚持探寻更加适合工业领域的物联网方案，包括这次展出的TSN，AML Toolkit，SystemLink等，都是从实际工业需求的角度出发，提供更复杂的边缘节点、更集中的数据管理，并提供更专业的数据挖掘与决策，以及更加开放的边缘系统。

在轨道交通方面，NI与合作伙伴共同为中国中车青岛四方机车车辆股份有限公司搭建了基于NI CompactRIO与InsightCM的车载PHM（预测性健康维护）系统，实现了针对列车组的分布式监测和分析，与集中式地决策和数据挖掘。目前，该项目已经初步完成了车载PHM系统的样机开发，实现了在全球速度最快的滚动试验台（600Km/h）和测试环线上的试验验证，对轴承故障识别的准确率超过90%。

在能源电力领域，中广核有限公司借助NI的平台搭建了针对核电站设备的在线监测和维护系统，实现了对应急柴油机组高达180通道的在线监测，同时自主开发了模式识别算法和资产健康可视化界面。在这个系统架构中，NI的平台覆盖了从柴油机组设备端，到电厂服务器，再到企业级服务器的完整范围，真正实现了端到端的系统互联。

这些，都是NI发力软件合作，最有力的体现。NI的产品及解决方案在被更多的工业客户所接受，这也证明NI一直以来坚持的工业物联网平台和解决方案是符合市场及客户实际需求的。

物联网时代下的机遇和挑战 

物联网的概念正在不断冲击着传统工业，并促进更多工业企业进行数字化转型。而在企业的数字化转型中，我们不难看到：很多传统工业巨头都陆续推出工业物联网的解决方案。为了迎合这个大时代背景，NI持续保持在工业物联网领域中的平台化定位。同时，基于高性能的软硬件平台，NI可实现与众多第三方IoT平台的对接。

众所周知:平台化软件具备灵活的二次开发能力，基于SOA架构的软件平台，可以实现各类业务构件的组合和复用，NI不但能解决企业信息化过程中重复建设信息孤岛问题，并且能够更加灵活、方便的进行二次开发，从而更好的响应业务部门的需求变化，便于系统的后期维护，大大提高软件开发和实施的效率，并降低软件总体拥有成本。

但是，随着测量系统更加靠近被测量设备，物理系统测试的性质也在迅速变化。此改变迅速缩短了测量系统的安装时间，同时降低了传感器布线成本，提高了测量精度，但这也给同步和系统管理带来了挑战，尤其是在使用当前的工业网络技术时，这种挑战也就越发明显。

易曦露直言：“很多方案也只是在原有工厂信息采集的基础上加入简单的可视化和数据交互，却没有基于专业的分析工具提供针对具体设备的预测性维护，比如专门针对风机的维护方案，或是专门应用于柴油机组的监测互联平台。所以说，物联网市场偏向于IT侧，缺少工业侧的专业支持，离真正实现工业物联网还有很长的距离要走。”

所以，未来在产品研发上，NI会进一步增加对工业物联网下软硬件产品的投入。首先，TSN技术的研发不会停止，NI会进一步丰富TSN的产品家族，将这项技术更多的结合到我们的监测、控制以及测试的系统中，提供更加符合IIoT需求的边缘节点。

其次在软件方面，NI将持续更新和完善这次展出的所有软件产品，尤其是对于SystemLink软件的层面，NI希望能够连接更多种类型的硬件平台，包括第三方的硬件或SCADA系统，从而真正实现统一化、集中化的数据管理。而同时，NI也将持续跟随市场趋势，不断创新，推出更好的产品。

最后，在市场推广上，NI将深入行业，针对与各个不同的行业应用，结合生态系统中的本地专家与合作伙伴，推出行业专用的解决方案。在过去的几年中，NI已经将物联网方案成功部署到高铁、核电、水电、机床制造等多个领域。而未来，NI也将持续跟进这些领先用户项目，并将其成功复制给更多的工业客户。