『NIWeek 2012』 세상을 바꿀 미래 기술, 그 중심에 그래픽 기반 시스템 디자인이 있다

 

[월간 무인화기술 9월호] 

 

 

세상을 바꿀 미래 기술, 그 중심에 그래픽 기반

 

시스템 디자인이 있다

『NIWeek 2012』, NIWeek 역사상 최대 규모로 성황리에 개최

 

내쇼날인스트루먼트(National Instruments 이하 NI)가 매년 8월에 개최하는 연례 최대 규모의 이벤트인 『NIWeek 2012』가 지난 8월 6일부터 8월 9일까지, 『NIWeek』역사상 최대 규모로 개최됐다.
이번 행사에서는 NI 제품이 사용되고 있는 다양한 분야에서의 여러 사례와 신제품을 소개, NI가 주창하고 그래픽 기반의 시스템 디자인(Graphical System Design) 및 소프트웨어가 정의하는 계측기라는 콘셉트가 강조됐다.
특히 이번 행사에 맞춰 업계 최초의 모듈형 RF 벡터 신호 트랜시버(Vector Signal Transceiver: VST)와 독립형 데이터 수집기, LabVIEW의 최신버전 등이 발표되면서, 관련 기술을 리드해 나가고 있는 행보가 주목을 받았다.

 

 

 

 

 

 

『NIWeek』은 NI가 본사를 두고 있는 미국 오스틴에서 매년 8월에 개최되는 NI 연례 최대 규모의 이벤트로서, 이번 『NIWeek 2012』은 NI의 임원진에 의한 기조연설과 NI의 주력제품인 그래픽 개발 툴 LabVIEW 및 계측/제어 하드웨어 등을 소개하는 전시회와 에너지를 비롯한 로보틱스, 자동주행 자동차, 항공/방위, RF/Wireless, 화상처리, Big Physics/사이언스 등의 6개 분야로 나뉜 기술 서밋으로 구성이 됐다.
행사에 참가한 인원은 3400명을 넘었으며, 기술 세션의 수는 총 270여 개로 이번 『NIWeek 2012』는 『NIWeek』 역사상 최대 규모를 보이면서, 계측과 테스트 및 자동화분야를 아우르며 글로벌 자동화 기업으로서 빠르게 성장해 나가고 있는 NI의 위상을 실감케 한 것이 특징. 

 

『NIWeek 2012』 개막을 알리는 최초의 기조연설에는 NI의 창립자이자 CEO인 Dr. Truchard가 등장, ‘System Design for the 21st Century'를 주제로 한 발표를 통해 시스템 설계의 기술 진전과 NI의 역사를 뒤돌아보는 한편 향후의 시스템 설계에 관한 자사의 비전을 밝혔다.

 

그래픽 시스템 개발의 플랫폼으로 진화시켜 나가고 있는 LabVIEW의 기술 강조

최초의 기조연설자로 나선 NI의 CEO이자 창립자인 Dr. Truchard는 ‘System Design for the 21st Century’를 테마로 한 발표를 통해 시스템 설계의 발전과 자사의 역사를 뒤돌아보는 한편, 시스템 설계에 관련된 자사의 향후 비전을 밝혔다. Dr. Truchard는 현재 시스템 개발 프로세스로서 V자형 개발 모델이 주목을 받고 있으며, 자사가 주창하고 있는 그래픽 시스템 개발 기술을 적용하면 복잡도가 증가하고 있는 시스템 개발의 테스트 공정에 효과적으로 대응할 수 있다고 말하고, NI는 앞으로 계측/테스트 및 임베디드 기기 개발, 기기제어, 로봇 개발과 같은 다양한 분야에 대해 그 기술을 강화해 나가겠다고 밝혔다.
Dr. Truchard는 현재까지 자사의 제품개발 역사를 회고하면서, LabVIEW를 중심으로 하는 시스템 개발 툴을 시장에 공급해오고 있는 NI의 노력은 캘리포니아 대학의 일렉트로닉스 설계 툴 개발과 행보를 같이 하고 있다고 소개했다.
즉, NI에서는 LabVIEW를 기반으로 하는 플랫폼 베이스 어프로치를 기본 콘셉트로 많은 기능을 추가해 시스템 레벨의 개발에 사용할 수 있는 툴로 발전시켜 나가고 있으며, FPGA 등 최신 기술을 구사해 고속ㆍ고성능화를 실현하는 노력을 전개해나가고 있고, 캘리포니아 대학에서는 시간 축을 거의 같게 해서 SPICE로부터 시작된 일렉트로닉스 설계 툴, 고도의 데이터 플로우형 프로그래밍 언어 등의 개발을 발전시켜 나가고 있다는 것이 그의 설명.
Dr. Truchard는 NI가 수 년 전부터 제안해온 그래픽 시스템 개발 기술에 대해 LabVIEW를 단지 개발 툴로서만이 아니라, LabVIEW로 작성된 어플리케이션 소프트웨어를 움직이는 다양한 타깃 하드웨어를 결합해 그래픽 시스템 개발의 플랫폼으로 진화시켜 나가고 있다고 강조하고, 이를 위해 지속적으로 개발투자를 강화해 나가고 있다고 밝혔다.

 

기조연설에서 이번 행사의 하이라이트에 해당하는 RF VST가 베일을 벗고 있다.

 

계측을 재 정의하는 새로운 콘셉트의 RF Vector Signal Transceiver 발표

이번 『NIWeek 2012』의 하이라이트에 해당하는 내용은 NI가 26년 만에 계측을 또다시 재정의 한다는 새로운 콘셉트하에 출시한 RF 계측기의 발표.
이 새로운 계측기에 대한 발표는 첫 날 기조연설에서 Dr. Truchard에 이어 NI 프로덕트 마케팅 부사장인 Eric Starkloff 씨가 담당했는데, Eric 부사장은 기조연설을 통해 자사의 이 새로운 콘셉트에 근거, RF 계측기를 사용해 단일 하드웨어로 실현할 수 있는 다양한 기능을 소개해 관심을 집중시켰다.
그 첫 번째는 IEEE 802.11 ac 테스트에 사용할 수 있는 벡터 신호 트랜시버(Vector Signal Transceiver: VST).
이번 행사에서 새로운 콘셉트에 맞춰 발표된 첫 번째 RF VST 제품은 RF의 파워 앰프 및 무선통신기능을 통합한 시스템 LSI 등, 다양한 RF 디바이스의 테스트에 사용할 수 있는 RF 계측기 NI PXIe-5644R. PXI/PXIe 규격의 버스  인터페이스에 대응한 모듈형 계측기로, 이 규격에 대응하는 섀시 및 컨트롤러와 조합해서 사용한다.
이 VST는 RF의 디지털 변조신호를 출력하는 기능과 RF의 디지털 변조신호를 받아서 스팩트럼 해석 및 변조해석을 행하는 두 가지의 기능을 하나의 모듈에 통합한 것이 특징. 이 두 가지의 기능은 모듈형 계측기 메이커인 NI와 스탠드얼론형 계측기 메이커들이 과거 각각 별도의 제품으로 제공해고 있었다. 즉 지금까지 백터 신호 발생기와 백터 신호 어날라이저라고 하는 두 가지 별개의 계측기로 나뉘어져 있었던 두 가지 기능을 단일제품에 통합해 백터 신호 트랜시버(Vector Signal Transceiver: VST)라는 제품으로 출시한 것.
이 모듈형 RF 계측기 신제품은 여러 대의 스탠드얼론 타입의 RF 계측기를 합해서 구축하는 것과 동일한 기능을 갖추고 있으며, 사이즈가 작고, 고속이며, 저가격이라는 점이 특징이다. 특히, 프로그램이 가능한 내장 FPGA를 유저가 NI의 그래픽 개발 툴을 사용해 개조해서, 자신이 원하는 임의의 계측기능을 실현할 수 있다는 것도 이 새로운 계측기의 중요한 장점 가운데 하나로, 최근 몇 년 전부터 FPGA 기술을 통해 성능과 기술을 향상시켜 나가고 있는 NI의 행보를 또다시 보여줬다. NI의 내놓은 새로운 콘셉트는 RF 계측기의 다양한 기능을 유저가 임의로 설계할 수 있다는 것으로, NI의 계측/제어 어플리케이션용 그래픽 개발 툴인 LabVIEW를 이용해 유저 스스로 계측기를 만들 수 있다. 즉 NI가 줄곧 얘기해온 ‘Software Defined Instrumen-tation’ 콘셉트가 이 신제품에도 역시 적용이 됐다.
Eric 부사장은 기조연설을 통해 26년 전 NI는 계측을 재 정의했으며, 그리고 이번에 또 한 번의 재 정의를 실현했다고 강조했다.
NI는 26년 전인 1986년 LabVIEW의 최초버전을 발표하면서 계측 어플리케이션을 그래픽기반의 프로그래밍 언어로 구축한다는 새로운 콘셉트를 소개, 당시 이것을 ‘계측의 재정의’라고 정의한 바 있다. 그리고 이번에 새롭게 내놓은 ‘Software Designed Instrumentation’ 콘셉트도 마찬가지로 ‘계측의 재 정의에 상당’하는 영향력이 있는 것이라는 것이 NI의 설명.

 

 

백터 신호 발생기와 백터 신호 어날라이저를 하나로 통합한 업계 최초의 RF Vector Signal Transceiver(좌)

유저 편의가 강화된 「LabVIEW 2012」(우)

 

인텔의 듀얼 CPU를 내장해 외부 PC가 불필요한 독립형 데이터 수집기 발표
이번 행사의 또 한 가지 하이라이트는 외부 PC가 필요 없는 독립형 데이터 수집기가 발표된 점.
NI는 이번 행사를 통해 섀시부에 인텔의 듀얼 코어프로세서를 탑재한 독립형 CompactDAQ을 발표했다. 이 제품은 내장 프로세서 상에서 윈도 임베디드 또는 리얼타임 OS를 가동시킬 수 있으며, 과거에 필요로 했던 외부 PC가 불필요한 것이 특징.
이 새로운 데이터 수집기는 수집된 데이터를 외부 PC에 전송하지 않고 섀시 상에서 구축한 시스템에 직접 기록하면서, 데이터의 해석 및 연산결과 표시와 같은 후처리까지를 동일한 시스템에서 행할 수 있는 것이 특징.
아날로그 입력(AI), 아날로그 출력(AO), 디지털 입출력(DIO), CAN 등 다양한 입출력 인터페이스 및 센서를 섀시에 통합할 수 있으며, 연속되는 계측 데이터를 최대 30M 샘플/초의 속도로 외부 HDD에 스트리밍할 수 있다.
NI는 이번 계측/데이터 로깅용의 모듈식 데이터수집 하드웨어인 CompactDAQ의 확충을 통해 컨트롤 어플리케이션은 CompactRIO가, 모니터링 어플리케이션은 CompactDAQ이 담당하도록 제품 간의 역할을 재정립한 점도 주목할 만한 행보.
이와 함께 NI의 그래픽 개발 툴인 LabVIEW의 최신버전인 「LabVIEW 2012」가 발표됐다.
「LabVIEW 2012」는 유저의 편의성이 강화된 것이 특징으로, 고속 데이터 수집/데이터 로깅 및 다양한 샘플 프로젝트 및 탬플릿이 준비되어 있기 때문에 이것을 활용하면 시스템의 개발기간 및 메인터넌스 코스트를 절감할 수 있다.
한편 NI는 첫 번째 기조연설을 통해 LabVIEW와 CompactRIO가 에너지와 의료, 우주국방 등 다양한 분야에서 어떻게 활용되고 있는 지 그 사례를 발표했다. 
두 번째 기조연설에서는 LabVIEW 및 CompactRIO 등 NI의 제품을 활용해 해상풍력과 같은 에너지 분야와 방사선 문제, 남극이나 북극 등 극한지역에서의 난제를 어떻게 해결할 수 있는 지를 사례를 통해 소개했다.

 

독립형 CompactDAQ 데모 - 자동차의 모형에 가해지는 진동 및 하중 등의 데이터를 수집함과 함께 동시에 CAN 버스로 데이터를 모니터링 하는 데모다. NI는 이 데모에서 이러한 데이터를 관리, 해석을 실행해 그 결과를 모니터에 표시해 보였다.

 

 

버스에 탑재 가능한 전자동 방사선 계측 시스템에 NI 솔루션 사용

여러 사례 가운데 관심을 끈 내용은 교토대학 원자로실험소의 다니가키 조교팀이 발표한 전자동 방사선 계측 시스템.
다니가키 조교팀은 노선 버스에 탑재할 수 있는, 소형 사이즈이면서 전자동으로 방사선량을 계측할 수 있는 시스템인 「KURAMA-Ⅱ」를 소개했다. 
이 시스템은 계측과 데이터 수집의 기능을 담당하는 NI의 CompactRIO에 방사선검출기 C12137을 조합했다. 또한 위치검출용으로 3G 휴대전화통신/GPS 수신 모듈을 탑재했다. 34.5×17.5×19.5cm의 크기로 노선버스의 뒷쪽 좌석의 협소한 공간에도 쉽게 설치할 수 있도록 개발됐다. 다니가키 조교수는 이 KURAMA-Ⅱ는 약 2개월이라는 짧은 기간에 개발이 완료됐다고 밝혔는데, 그 이유는 NI가 제공하는 하드웨어 플랫폼을 채택해 과거의 KURAMA-Ⅰ용에 LabVIEW를 사용해 개발을 완료한 소프트웨어를 재이용할 수 있었기 때문이라고 말했다. 교토대학에서는 이 시스템을 더욱 소형화하는 노력을 전개해나갈 예정.
NI는 또 LabVIEW가 산업분야뿐만 아니라 Cold Fusion과 같은 많은 데이터를 분석하고 검증해야하는 물리학에서도도움이 될 수 있다는 점을 발표했다.

「CompactRIO」와 「CompactDAQ」을 함께 사용한 차체 데이터 수집 데모 - 사진 오른쪽의 계측/제어 하드웨어는 리얼타임 OS를 탑재하고 있으며, 이것을 엔진 제어계통 등에 이용하고 있다. 한편 좌측의 하드웨어는 윈도 베이스의 OS를 탑재하고 있으며, 수집 데이터의 표시처리를 담당한다. NI는 이 두 가지의 하드웨어를 함께 사용함으로써, 시스템 개발자의 요구에 맞는 하드웨어 구성을 용이하게 할 수 있도록 지원한다.

 

태블릿 PC나 클라우드와 같은 차세대 환경에서 운영될 수 있도록 LabVIEW의 기술을 개발시켜나가고 있는 행보 ‘눈길’

특히 두 번째 기조연설에서 주목해야 할 대목은 태블릿 PC나 클라우드와 같은 차세대 환경에서 운영될 수 있도록 LabVIEW의 기술을 개발시켜 나가고 있다는 점.
NI는 자사의 그래픽 기반 프로그래밍 언어인 LabVIEW가 현재의 PC 기반뿐만 아니라 태블릿 기반에서도 운용될 수 있도록 기술을 개발 중이라고 발표했다.
LabVIEW의 아버지라고 불리는 Jeff 씨는 기조연설을 통해, 향후 LabVIEW를 멀티터치 기반의 태블릿에서도 프로그래밍할 수 있도록 단체블록을 움직이는 기술 등을 개발 중이라고 밝히고, 이는 LabVIEW가 텍스트 기반이 아닌, 직관적인 그래픽 기반이기 때문이라고 가능하다고 LabVIEW의 우월성을 강조했다. Jeff 씨는 기조연설에서 태블릿 PC를 들고 등장, 태블릿 상에서 LabVIEW의 와이어링 작업 등을 보여주면서 미래의 트렌드에 맞춰 준비 중인 LabVIEW의 미래상을 소개해 참석자들의 흥미를 집중시켰다.
NI는 LabVIEW를 태블릿 상에서 운용할 수 있도록 이미 LabVIEW를 위한 Data Dashboard를 제공하고 있으며, 10월경 업그레이드 된 LabVIEW Dashboard 2.0 버전이 출시될 예정.
NI는 이어서 LalbVIEW를 클라우드 환경에서 운용할 수 있도록 차세대 기술을 준비 중이라고 밝혔다. 
이 두 번째 기조연설을 통해 NI가 산업계에 전하고자 한 메시지는 세상이 가진 꿈이나 어려움을 NI의 기술을 통해 실현하고 해결해 나가겠다는 것.

CYTH사 머신 비전 데모- NI의 Single-BoardRIO 2.0으로 모션을 제어하고 있다.

 

한국생산기술연구원 ‘GSDA Awards’ 파이널리스트에 지명

한편 이번 행사에서는 NI의 전 세계 고객들의 NI 솔루션 활용사례가 공유되는 기술 어플리케이션 콘테스트인 ‘GSDA Awards (Graphical System Design Achievement Awards & Dinner 2012)’에서 한국의 한국생산기술연구원이 Life Sciences 부문 파이널리스트로 진출했다.

LabVIEW 로보틱스로 개발된 KUKA로봇을 ipad를 통해 제어하고 있다.