Embarqué Et Instrumentation À L'honneur Lors De Niweek 2014

Le 01/10/2014 à 17:00  

C omme chaque année depuis vingt ans, NIWeek, la grand-messe organisée par l'américain National Instruments sur ses terres à Austin (Texas), s'est déroulée début août. Plus de 3200 personnes ont ainsi fait le déplacement lors de ces quatre jours pour découvrir les prochaines innovations en matière de solutions proposées par les utilisateurs de matériels et de logiciels du fabricant, dans le but d'échanger avec des spécialistes maison, des partenaires, des intégrateurs et d'autres clients (environ 120 exposants étaient présents) sur des sujets aussi variés que les systèmes de test automatisés, l'acquisition de données, les systèmes embarqués, les méthodes de développement logiciel, l'aérospatial et la Défense, les technologies d'énergie, la vision, etc. au cours de conférences techniques, d'ateliers ou dans les allées de l'exposition.

Parmi la foultitude de nouveautés dévoilées lors de la manifestation, à côté de la traditionnelle version annuelle de LabView, d'un instrument tout-en-un VirtualBench ( voir Mesures n° 867 ) et d'un contrôleur CompactDAQ durci doté de quatre emplacements, National Instruments a notamment mis l'accent sur trois domaines: les systèmes cyberphysiques, la radiofréquence (RF) et le Big Analog Data. « Les systèmes cyberphysiques (CPS) permettent aux mondes physiques et virtuels de fusionner,menant ainsi à un Internet des objets, des données et des services. Cela se traduit par des systèmes intégrant des entrées/sorties physiques, du contrôle/analyse et de l'intelligence », constateRichard Keromen, responsable de l'équipe marketing technique pour la région Méditerranée chez National Instruments.

Lors de l'édition 2014 de NIWeek, National Instruments a dévoilé quatre nouveaux instruments « conçus par logiciel » (avec un FPGA ouvert) au format PXI Express 3U, à savoir l'analyseur de signal vectoriel PXIe-5668R, le numériseur de FI PXIe-5624R, les oscilloscopes numériques PXIe-517xR et le module série haute vitesse PXIe-6591R.

Un système-sur-module pour le déploiement

Le fabricant a ainsi ajouté à sa plate-forme CompactRIO un contrôleur hautes performances sous Linux temps réel pour les prototypes et le déploiement d'applications regroupant de nombreux PID, par exemple. Ce modèle doté de quatre emplacements –une version à 8 emplacements est d'ores et déjà prévue– intègre un processeur Dual Core Atom 1,33GHz d'Intel, un FPGA Kintex-7 de Xilinx, une interface utilisateur embarquée, 16 canaux DMA FIFO pour le transfert de données. Toujours dans la famille CompactRIO, National Instruments a dévoilé le SOM sbRIO-9651. « Nous proposions déjà les Single-Board RIO, mais le système sur module (SOM) est encore moins encombrant – c'est le format d'une carte de crédit –, moins consommant et moins cher. Cette solution logicielle validée permet aux équipes de conception de déployer plus rapidement des systèmes embarqués fiables et complexes », explique Richard Keromen.

Le sbRIO-9651 est fourni avec un middleware complet et prêt à l'emploi pour affranchir l'utilisateur du temps et des risques associés au développement d'un système d'exploitation embarqué, de pilotes logiciels personnalisés et d'autres composantes logicielles c o u r a n t e s. L'intégration avec LabView FPGA évite à une équipe de conception de maîtriser du HDL ( Hardware Description Language ) pour la programmation du FPGA. Dernier atout, le SOM s'appuie sur un système d'exploitation temps réel et robuste basé sur Linux, d'où un accès à une large communauté d'applications et de blocs d'IP.

Dans le domaine de l'instrumentation,National Instruments poursuit le déploiement des FPGA. Après l'introduction en 2013 du transcepteur de signal vectoriel PXIe-5646R (VST), dont la largeur d'analyse vient d'ailleurs de passer de 80 à 200 MHz, la société vient d'étendre son offre d'instruments « conçus par logiciel » avec quatre modèles supplémentaires au format PXI Express (PXIe) 3U: l'analyseur de signal vectoriel PXIe-5668R, le numériseur de FI PXIe-5624R, les oscilloscopes numériques PXIe517xR et le module série haute vitesse PXIe-6591R. Rappelons que ces instruments intègrent en fait un FPGA ouvert (programmable par l'utilisateur), ce qui permet de répondre aux besoins des applications de test automatique et de recherche dans des industries telles que les appareils sans fil et mobiles, les semi-conducteurs,l'automo-bile,l'aérospatial et la Défense. L'analyseur de signal vectoriel PXIe-5668R affiche une gamme de fréquence allant de 20Hz à 14 ou 26,5GHz, une largeur d'analyse de 80, 200 ou 765MHz, un plancher de bruit moyen de - 166 dBm/Hz à 1 GHz (avec préamplification) et un bruit de phase de - 129 dBcHz à 10kHz d'une porteuse de 800MHz, un point d'interception du 3 e ordre de +23 dBm, etc. Le module simple emplacement PXIe5624R, lui, assure la numérisation de fréquence intermédiaire (FI) par abaissement de fréquences numériques en quadrature (bande passante de FI jusqu'à 800MHz), avec une résolution de 12 bits, une fréquence d'échantillonnage de 2Géch/s et une gamme de fréquence jusqu'à 2GHz.

La série STS (Semiconductor Test Systems) est basée sur une architecture ouverte et modulaire, regroupant un, deux ou quatre châssis PXI, respectivement les modèles T1 pour la caractérisation, T2 et T4, pour la production de semi-conducteurs.

Les oscilloscopes simple emplacement PXIe-510xR sont disponibles avec 4 ou 8 entrées et une gamme de fréquence jusqu'à 100 MHz (PXIe-5170R) ou 8 entrées et 250 MHz (PXIe5171R). Ils proposent tous les deux une fréquence d'échantillonnage de 250Mo/s, une résolution de 14 bits (ENOB supérieur à 10), une profondeur mémoire de 1,5 Go (750 Mo pour la version 4 voies). Enfin, le module série haute vitesse simple emplacement PXIe6591R intègre 8 lignes supportant un débit maximum de 12,5Gbit/s, 20 entrées/sorties et une DRAM DDR3 de 2 Go.

Le système sur module (SOM) sbRIO-9651 renforce la rapidité de déploiement de systèmes embarqués fiables et complexes. Il est en effet encore moins encombrant, moins énergivore et moins cher que les Single-Board RIO.

Des testeurs de semi-conducteurs « clés en main »

Par ailleurs, l'édition 2014 de NIWeek fut l'occasion pour le texan de se positionner sur deux nouveaux marchés avec l'introduction de la suite logicielle InsightCM Enterprise et de la plate-forme de test de semi-conducteurs STS. « InsightCM Enterprise, constitué d'InsightCM Server et d'InsightCM Data Explorer, est un outil clés en main pour la surveillance des machines tournantes.Les ingénieurs peuvent ainsi facilement gérer la communication entre les nœuds de systèmes et l'infrastructure IT », explique Sophie Galisson, responsable marketing pour la région Méditerranée chez National Instruments.Cette suite logicielle, qui ne nécessite aucune programmation et qui peut être déployée sur un ensemble de solutions matérielles (CompactRIO, par exemple), fait suite à une collaboration avec IBM menée en 2013 pour développer des plug-in . Avec les testeurs STS, le fabricant se lance en direct, pour la première fois, sur un marché spécifique, à savoir la caractérisation et la production des semi-conducteurs. « Les systèmes de test traditionnels laissent place à des solutions Protocol-Aware intégrant des entrées/sorties à signaux mixtes, des tests au niveau protocole,une meilleure corrélation avec le test de validation », constate Richard Keromen. La série STS est basée sur une architecture ouverte et modulaire, regroupant un, deux ou quatre châssis PXI (respectivement les modèles T1,T2 et T4) et pilotée par le séquenceur de tests TestStand et le logiciel de conception graphique LabView. Chaque modèle propose de nombreuses fonctionnalités telles qu'une interface opérateur personnalisable, l'intégration d'automates programmables ou de machines de test sous pointes, la programmation centrée sur le périphérique avec un mappage du brochage des voies,le rapport de format de données de test et le support multisite intégré. Livrés avec une tête de contrôle à encombrement nul entièrement encloisonnée ainsi que des mécanismes d'interfaçage et d'ancrage standard, les STS sont donc prêts à être intégrés dans une cellule de test en production. National Instruments affirme que les industriels seront en mesure d'améliorer leur rendement, de réduire leurs coûts de production et les temps de déploiement en bénéficiant des mêmes matériels pour la caractérisation et pour la production.