전 세계 3만개 이상 기업 NI 채택
효율적 테스트·제어 및 임베디드 시스템 구축에 기여
근래 엔지니어들은 시간에 따라 변화하는 요구사항에 빠르게 대응해야 한다. 또한, 다양한 툴을 사용하여 하나의 시스템을 구축하거나, 또는 기존장비를 새로운 하드웨어에 통합해야 한다. 특히, 최근에는 더욱 적은 리소스를 짧은 시간 내에 솔루션을 완성해야 하는 과제를 안고 있다.  내쇼날인스트루먼트(이하, NI)는 엔지니어들이 직면한 이러한 문제들을 해결하고자 지난 40년 동안 계측의 방법을 혁신시켰다.  이로써, 전 세계 엔지니어의 테스트·컨트롤·임베디드 시스템 분야에서 큰 변화를 가져왔다. 신일영 기자


NI는 지난 40년 동안 이 분야에 진출하여 아래 그림처럼 전력, 자동차, 공장자동화 등 다양한 시스템을 다루고 있다.  실례로 전 세계 3만개 이상의 기업에서 NI의 개방된 그래픽기반 프로그래밍 소프트웨어인 LabVIEW와 모듈형 하드웨어를 채택하여 제품 개발시간을 단축하고 생산성을 향상시켜 시장 출시기간을 앞당기고 있다. 오랜 역사를 바탕으로 하는 NI의 임베디드 컨트롤 시스템은 전 세계에서 자동화공장을 운영하는데 활용된다.

항공 업계에서는 NI의 측정 및 테스트 셀 시스템을 활용, 연료 효율성과 공기역학, 안전성을 향상시킨다.  런던의 지하철에서는 회로장애를 추적함으로써 설비의 가동중단을 방지하고 효율적으로 관리한다.  NI 한정규 팀장은 “NI는 엔지니어링 업계 전반에 걸쳐 사용할 수 있는 공통의 플랫폼을 제공한다는 점에서 독자적이며, 미래의 엔지니어링 시스템을 구축하기 위해서는 플랫폼 기반의 개발방식이 필요하다는 생각으로 전반적인 개발 솔루션과 상용 하드웨어를 모두 활용하는 개발방식을 제시한다”고 특징을 설명하며, “NI의 플랫폼은 모듈형이며 재구성이 가능하기 때문에 요구사항이나 기술 동향, 어플리케이션의 수가 변경되면 쉽게 시스템을 확장할 수 있다”고 강조했다.

‘LabVIEW 모듈 시리즈’
다양한 측정 디바이스와 설계도구 호환
기존시스템과 리스크 없는 통합 가능

최근 글로벌 시장경제에서 경쟁하기 위해서 각 기업들은 향상된 성능의 혁신적인 제품을 속속 시장에 출시하고 있다.  NI는 그래픽디자인 시스템 어플리케이션 설계, 프로토 타입 및 배포를 위한 단일플랫폼을 제공하며 이 같은 흐름에 부응하고 있다.  NI의 플랫폼을 통해 엔지니어들은 실제 데이터를 더욱 신속하게 수집하고, 효율적 작업수행이 가능해졌으며 최신기술을 통해 기존시스템을 한층 더 향상 시킬 수 있다.  NI측의 설명에 의하면, NI는 지난 26년 동안 전 세계 엔지니어들이 NI LabVIEW 소프트웨어를 통해 효율적인 설계·제어 및 테스트시스템을 구축하는데 기여해왔다. NI LabVIEW 그래픽기반 개발환경은 어시스턴트 함수, 코드생성 및 다양한 디바이스 연결 등의 기능을 바탕으로 데이터를 편리하게 수집할 수 있는 것이 특징이다.  따라서 모든 측정 디바이스 및 설계도구와의 연결이 가능하기 때문에 기존시스템에 추가적인 위험 없이 유기적으로 통합할 수 있다.
NI는 LabVIEW 개발환경 외에도 산업용 리얼타임 디바이스에서부터 FPGA 및 마이크로프로세서에 이르기까지 컴퓨팅 대상에 기능 및 구축 시스템을 추가하는 다양한 애드온모듈을 제공하고 있다.  LabVIEW 모듈은 LabVIEW Real-Time Module과  LabVIEW FPGA Module등이 있으며, LabVIEW Real-Time Module은 신뢰도를 높이기 위해 Real-Time 전용타깃으로 다운로드하거나 분산·독립·자동, 또는 임베디드 시스템을 구축할 수 있다. LabVIEW FPGA Module은 LabVIEW 그래픽기반 프로그래밍을 이용하여 VHDL에 관한 지식 없이도 FPGA 프로그래밍이 가능하며, 고급 타이밍 및 트리거링, 하드웨어 레벨의 의사결정, 디지털 I/O를 구현할 수 있는 맞춤식 로직을 작성할 수 있다. LabVIEW Control Design and Simulation Module은  단일 소프트웨어 환경에서 컨트롤 시스템 디자인, 프로토 타이핑 및 배포할 수 있으며 데스크 탑, 또는 임베디드 시스템을 위한 구문 선택과 .m 파일, 신호 흐름 또는 조합, 실제신호를 통합하여 모델기반 및 측정기반 디자인을 구현할 수 있다.

‘NI PXI’
1세대 모듈형 계측기, 성능·견고성 강화
비용 낮추고, 테스트 시간 200배 단축

PXI는 LabVIEW와 함께 NI를 대표하는 제품군 중 하나이며 테스트·측정 및 컨트롤을 위한 개방된 PC 기반의 플랫폼으로 1997년 출시됐다.  PXI는 모듈형 시스템으로 첨단기술이 개발되면 새로운 시스템을 구입하지 않고도 각 모듈과 컨트롤러, 섀시를 개별적으로 업그레이드 할 수 있다.  NI의 솔루션은 긴밀하게 통합되어 있으며 데이터를 훨씬 빨리 전달할 수 있도록 지원함으로써 대량의 데이터를 신속하게 이동시켜 빠른 속도로 테스트를 수행할 수 있게 해준다.  또한, NI의 솔루션은 규모가 작아 생산현장에서 적은공간을 차지하는 반면, 유연성이 뛰어나다.  첨단장비를 도입한 경우, LabVIEW에서 설정을 변경하고, 모듈 한두 개만 교체하면 기존의 시스템을 그대로 활용하여 테스트를 진행할 수 있다.  특히, 기존의 박스형 계측기에 비해 테스트 시간을 200배 단축시킬 수 있는 맞춤형 WLAN 테스트시스템으로 테스트비용은 낮추고 효율성을 향상시켰다. PXI는 고해상도 DC에서 26.5 GHz RF를 위한 모듈형 I/O가 탑재되어 있어 업계 최고수준의 대역폭과 짧은 대기시간을 제공한다.  70개 이상의 PXI Systems Alliance(pxisa.org)회원사에 1,500개 이상의 제품이 제공되고 있는 PXI는 전 세계 수천개의 회사가 선택하고 있을 정도로 입증된 플랫폼이다. 이 플랫폼은 모듈형과 고성능·견고성을 특징으로 하는데, 모듈형은 요구변화에 따라 확장 가능한 하드웨어 아키텍처를 사용하여 맞춤식 테스트시스템을 구축할 수 있다.  테스트 및 측정 시 업계최고 처리율과 최저 지연을 제공하는 최신 상용기술에 작지만, 견고한 패키지와 고온 내구성을 포함한 하드웨어로 산업용 어플리케이션으로 널리 사용되고 있다.
PXI의 주요 툴을 소개하면 다음과 같다.

PXI Express 섀시

NI PXI Express 섀시는 PXI를 통해 최고 100퍼센트까지 대역폭을 증가시키고, 업계 최고의 타이밍과 동기화를 통합하는 한편,  소프트웨어와의 호환성을 보존하며 1,600개 이상의 표준 PXI모듈을 통합한다.  PXI, PXI Express, CompactPCI 및 CompactPCI
Express모듈과의 호환이 가능하며 최고 791W의 총전력 사용이 가능하다.  NI PXI Express 임베디드, 리얼타임 및 원격 컨트롤러와 함께 사용한다.  동급 최고의 PCI Express 스위치를 사용하여 모듈간 및 시스템 컨트롤러에 최고 성능의 PCI Express를 제공하며, 최고 50°C환경에서 설치되었을 때에 도 모든 주변슬롯에 38.25W의 열 소실을 제공한다.  뿐만 아니라 PXI Express모듈을 이용하는 유연성을 제공할 뿐 아니라 대부분 PXI모듈과의 호환성을 제공한다.

PXI 섀시

NI PXI 섀시는 광범위한 테스트 및 측정 어플리케이션 요구사항을 충족시키기 위해 제작된 것으로 4~18개의 슬롯이 있으며, 0~55°C 온도에서 작동하는 3U와 6U PXI 모듈을 제공한다.  PXI와 CompactPCI 모듈과의 호환이 가능하며 최고 600W의 총 전력사용이 가능하다.  최초의 NI PXI 섀시가 출시된 지 10년 이상 되었지만 지금도 계속해서 다양한 섀시를 제공하고 있을정도로 지속성을 보장하며, 안정적 디자인으로 이미 수만 개가 보급됐을 정도다.