Tập trung không chậm trễ vào sự đổi mới

Tình trạng của các công cụ kỹ thuật tại bất kỳ thời điểm nào đều có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ phát triển và đổi mới. Thật dễ dàng để ước mơ về việc trở về quá khứ và “phát minh” một thiết bị công nghệ thực tế mang tính đột phá lịch sử. Hãy tưởng tượng sự giàu có chưa kể đến khi người ta có thể tạo ra thiết bị bán dẫn và linh kiện điện tử ở trạng thái rắn trong những năm 1900. Tôi cố gắng đẩy các giới hạn, suy nghĩ thế nào để trở lại khoảng thời gian tôi có thể phát triển mà vẫn còn có cơ sở hạ tầng và kiến thức về những nguyên tắc nền tảng đầu tiên thực sự mang lại những phát minh mới cho cuộc sống. Ví dụ, trong khi tôi biết các lý thuyết bậc đại học đằng sau công nghệ thiết bị bán dẫn khác nhau (các khối xây dựng nên thiết bị điện tử hiện đại), bước đầu tiên để tạo ra nó một từ nguyên liệu là gì? Tôi không có một đầu mối như thế nào để phát triển tinh thể germanium. Wikipedia cho tôi biết rằng germanium được sử dụng trong các thiết bị bán dẫn đầu tiên đã không còn được phát triển cho đến năm 1886, để phát minh ra thiết bị bán dẫn trước năm 1886 yêu cầu tôi tìm tòi và hoàn thiện dữ liệu. Thật không may, Wikipedia không tồn tại vào năm 1886.

Quay trở lại thời gian trước, những người phát minh không có cơ sở hạ tầng quan trọng, chẳng hạn như bóng đèn của Edison, và kiến thức đáng tin cậy về điện. Trở lại trong thời gian đủ xa, và những tiến bộ cần thiết để xây dựng và chứng minh một thiết bị bán dẫn được coi là “ma thuật”, và công chúng sẽ có nhiều khả năng từ chối hoàn toàn công nghệ này. Ngay cả khi một người du hành thời gian tạo ra một thiết bị bán dẫn hoạt động được trước khi các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Bell đã làm trong những năm 1950, thời điểm đó trong dòng thời gian vẫn sẽ là năm xây dựng cơ sở hạ tầng cần thiết để thương mại hóa phát minh.

Điều này nhắc nhở tôi rằng chúng ta đang sống trong một thời gian mà công nghệ tiên tiến và khoa học được xây dựng trên kiến thức của các thế hệ kỹ sư, các nhà nghiên cứu, các nhà khoa học trước đây. Nhiều khám phá vĩ đại trong lịch sử là một kết quả của việc học tập và hoàn thiện công nghệ cơ bản, trừ các lần xuất hiện điều kỳ diệu. Sẽ không thể tạo ra điện thoại trước khi có sự hiểu biết kiến thức về điện trường và từ trường. Phải mất hơn 80 năm để tiến bộ từ việc phát minh ra điện thoại đầu tiên để sau đó phát triển tính năng từ quay số đến bấm số. Trong 50 năm kể từ khi loại hình bấm số, chúng ta đã phát triển điện thoại di động không dây, công nghệ di động và Internet. Ngày nay, điện thoại thông minh bao gồm các chức năng thay thế của một loạt các thiết bị từ email cho đến duyệt web.

Công nghệ và sự đổi mới để có thể tiếp tục phát triển, các kỹ sư và các nhà khoa học phải sử dụng các công cụ và phương pháp hiện đại nhất. Thường xuyên tôi thấy bị trì hoãn do một đội ngũ thiết kế sử dụng các phương pháp thiết kế cũ, đã lỗi thời hoặc công cụ cũ duy trì kiểm soát thiết kế ở mức độ thấp. Như một nhà cung cấp công cụ kỹ thuật, National Instruments cam kết các dự án tiết kiệm tương lai khắc phục sự chậm trễ không cần thiết bằng cách cung cấp các công nghệ hiệu quả nhất.



Trở lại với những điện thoại thông minh, bạn có thể tranh luận rằng điện thoại thông minh không phải là thực hiện lý tưởng của một thiết bị email di động. Ví dụ, bàn phím nhỏ trên điện thoại thông minh là ít hiệu quả để gõ email hơn bàn phím với kích thước đầy đủ.

Mặc dù có những hạn chế nhưng điện thoại thông minh rất phổ biến để email. Một trong những nguyên tắc dẫn đến cách áp dụng rộng rãi như điện thoại thông minh ngày nay là sử dụng nền tảng phần mềm mở. Lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà phát triển điện thoại di động đã mở ra không gian làm việc của họ đến một thế giới của các nhà phát triển ứng dụng. Sẽ là vô cùng khó khăn đối với một công ty nhỏ để xây dựng một thiết bị chơi game cầm tay hoặc ứng dụng email. Sự phức tạp kỹ thuật và chi phí xây dựng sẽ định giá thiết bị này cao hơn ngân sách của một người tiêu dùng bình thường. Vì phần mềm mở trong các nền tảng như Android và iOS, hàng trăm nhà phát triển ứng dụng có thể xây dựng trò chơi với các tiện ích và bán chúng giá ít hơn $ 1 USD trên các nền tảng điện thoại thông minh.

Kiến trúc NI LabVIEW tái cấu hình I/O (RIO) cung cấp các lợi ích tương tự cho các nhóm thiết kế điều khiển nhúng và hệ thống giám sát. NI CompactRIO và NI PXI cung cấp nền tảng phần cứng có sẵn linh hoạt, và chỉ có duy nhất phần mềm thiết kế hệ thống LabVIEW, phát triển ngôn ngữ phổ biến mà bạn có thể sử dụng để tùy chỉnh các chức năng của các hệ thống nhúng. Năng suất thiết kế nhúng được thúc đẩy bởi các công cụ phần mềm tích hợp chặt chẽ mà thể hiện trực quan khả năng của phần cứng sẵn sàng với một môi trường phần mềm, gần như tất cả các kỹ sư và các nhà khoa học có thể sử dụng nó, không chỉ là những người được đào tạo trong mảng phần mềm nhúng, phát triển phần mềm, hoặc ngôn ngữ mô tả phần cứng. Ngoài các thiết kế điện tử và cơ sở hạ tầng phần mềm của kiến trúc LabVIEW RIO, thiết kế cơ khí cũng rất đơn giản. Nhà thiết kế sử dụng phần mềm nền tảng có sẵn để tránh hầu hết các quá trình thiết kế cơ khí.

Khi sử dụng một phương pháp tiếp cận dựa trên nền tảng phần cứng có sẵn, nhóm thiết kế hệ thống nhúng của bạn càng nhỏ càng tốt. Một nhóm thiết kế nhỏ với các chuyên gia về tên miền và các kiến trúc sư hệ thống ưu thế hơn so với đội ngũ thiết kế lớn sử dụng công cụ truyền thống. Nhóm thiết kế lớn có thể không hiệu quả và gặp khó khăn khi thực hiện tất cả các nhu cầu thiết kế song song mà không cần tạo một danh sách các yêu cầu thay đổi. Yêu cầu hệ thống có thể là một thử thách mặc dù xác định được. Nhóm thiết kế lớn thường gặp khó khăn khi đưa yêu cầu của một thị trường vào các tính năng của hệ thống. Ví dụ, thị trường hoặc các chuyên gia tên miền của nhóm nghiên cứu có thể gặp vấn đề về truyền thông các mệnh lệnh thực hiện chính xác, hoặc trạng thái hệ thống cho các thành viên khác. Kết hợp thiết kế chính xác với tính năng thiết lập có thể yêu cầu lặp lại nhiều lần và chỉnh sửa hệ thống. Chuyên gia về tên miền và kiến trúc sư hệ thống sử dụng một công cụ thiết kế phổ biến tương tác chặt chẽ hơn, lặp đi lặp lại nhanh hơn, và đáp ứng yêu cầu thị trường tốt hơn. Với tính sẵn có, các công cụ hệ thống theo từng cấp, một nhóm nhỏ các chuyên gia về tên miền và kiến trúc sư hệ thống có thể hợp tác bằng cách sử dụng công cụ thiết kế chung để thực hiện hệ thống tốt hơn, hiệu quả hơn, đáp ứng thị trường nhanh hơn, và giảm chi phí.

Bằng chứng cho thấy nhóm thiết kế nhỏ có thể xây dựng các hệ thống nhúng nhanh hơn so với các nhóm lớn hơn sử dụng công cụ truyền thống nằm trong các kết quả từ một cuộc khảo sát gần đây của thị trường hệ thống nhúng. NI đã làm việc với Wilson Research để so sánh hiệu quả của đội ngũ thiết kế sử dụng một phương pháp thiết kế hệ thống đồ họa dựa trên công cụ NI so với thị trường chung, trong đó tập trung chủ yếu vào ngôn ngữ lập trình C/C++ và phần cứng tùy chỉnh thiết kế. Khảo sát NI chỉ dựa trên kích thước nhóm trung bình đã đạt được ít hơn một nửa kích thước của thị trường chung, và họ đã hoàn thành dự án trong khoảng một nửa thời gian.



Một khía cạnh quan trọng của thiết kế hệ thống bảo trì. Bởi vì các thiết bị nhúng tồn tại trên thị trường trong nhiều năm hoặc nhiều thập kỷ, điều quan trọng là thiết kế phần cứng và các công cụ phát triển phần mềm cung cấp hỗ trợ lâu dài. Thông thường không chắc rằng toàn bộ đội ngũ phát triển ban đầu sẽ có sẵn khi cập nhật thiết bị mong muốn, và sự sẵn có trong tương lai của các nhà phát triển khác có thẩm quyền/đào tạo nên được xem xét. Lựa chọn các công cụ phần mềm hiệu quả và các nhà cung cấp có uy tín cho các công cụ phần cứng sẽ giúp giảm thiểu những khó khăn thách thức của việc hỗ trợ hệ thống nhúng dài hạn. Trong hơn 25 năm tuổi thọ của LabVIEW, NI đã duy trì tính di động của các mã trên nhiều hệ điều hành, kiến trúc, và các mô hình tính toán xử lý. Về mặt phần cứng, phần cứng NI RIO duy trì sự cân bằng của các thiết bị sử dụng công nghệ thế hệ mới nhất và duy trì phần cứng hiện có để sử dụng dài hạn. Thiết kế hệ thống nhúng có quyền tự do để tận dụng lợi thế của phần cứng hiệu suất cao hơn và nâng cấp hệ thống hiện tại chỉ đơn giản bằng cách di chuyển LabVIEW hiện có đến phần cứng thế hệ sau.

MT