NIWeek 2014 현지 취재 “IoT와 5G도 NI 손안에”

NI의 창시자이자 CEO인 Dr. Truchard는 기조강연을 통해 IoT를 현실화시키는데 있어서의 도전 과제를 ‘NI와 우리가 할 수 있다’고 강조했다.

Special Report 『NIWeek 2014』 현지 취재

“IoT와 5G도 NI 손안에”
NI, 『NIWeek 2014』성대하게 개최

PXI 기반 계측기 및 PC 베이스 자동화 업계를 대표하는 NI(National Instruments)의 연례행사인 『NIWeek 2014』가 지난 8월 4일, 미국 오스틴 컨벤션센터에서 5일간의 일정으로 성대하게 개막됐다.
20 번째를 맞는 이번 『NIWeek2014』에는 3천 명 이상의 엔지니어와 분석가들이 참석을 했다.
이번 『NIWeek 2014』의 핵심 테마는 IoT와 미래의 5G 통신 시스템. NI는 이번 행사를 통해 계측기 업체로서는 드물게 IoT(Internet of Things)와 관련된 기업비전을 발표했다. IoT가 당연히 설계에도 영향을 미치고 있는 것을 반증하는 대목이다.
자사의 LabVIEW를 시스템 플랫폼으로, 각 제조단의 하드웨어와 소프트웨어를 연동시켜 나가겠다는 것이 NI의 전략으로, NI는 이번 행사에서 이를 구현하기 위한 개방형 구조의 다양한 신제품을 쏟아냈다.
5일에 걸친 일정 동안 NI는, 그래피컬 시스템 디자인 소프트웨어인 LabVIEW 2014를 비롯해서 인텔의 Atom Processor와 자일링스의 Kintex-7 FPGA를 통합한 새로운 CompactRIO 및 PXI 기반의 반도체 테스트 시스템(Semiconductor Test System), 프로세서와 신호 컨디셔닝, I/O를 단일 제품에 통합해 별도의 컴퓨터나 신호 컨디셔닝 장치, 케이블이 필요 없는 새로운 4슬롯 CompactDAQ, 직관적인 FPGA 프로그래밍과 함께 포괄적인 미들웨어 솔루션을 제공하는 Single-Board RIO-9651 System on Module(SOM) 등의 신제품을 대거 발표했다. 이들 신제품은 모두, 엔지니어와 과학자들이 엔지니어링 도전과제에 대응할 수 있도록 디자인 프로세스의 복잡성을 줄여주는 해결책을 제시하고 있는 것이 특징.
특히, 이들 신제품들은 FPGA를 통해 사용자에게 유연성을 제공해 나가는 NI의 기술적 전개를 보여주고 있으며, 동시에 Linux 기반의 Real-Time OS(RTOS)의 활용을 강화해, 개방형을 지향해 나가는 행보를 보여주고 있다.
이번 행사기간 동안, 기조강연을 통해 세상을 혁신시킨 수많은 NI 제품 사례가 발표되는 한편, 연일 엄청나게 많은 기술세션이 이어졌고, 전시부스가 함께 운영이 됐다.

<취재 최교식 기자 cks@engnews.co.kr>

LabVIEW의 아버지로 불리는 Jeff Kodosky 씨가 LabVIEW의 기술적 진화를 설명하고 있다.

IoT를 현실화시키는데 있어서 도전 과제를 누가 극복할 수 있을 것인가?
“You and NI will!”

현재 하드웨어와 소프트웨어의 융합(Convergence), 전기와 기계 엔지니어링, 데이터와 디자인의 융합이 전 세계를 관통하고 있다.
이번 행사에서 NI는 복수의 사고와 기술이, 부분으로 존재할 때보다 더 큰 새로운 것을 만들어 낼 수 있다는 것을 강조하는데 초점을 맞췄다.
현재 대부분의 제품이 스마트해지고, 유비쿼터스 및 통신의 융합에 의해 혁신적으로 변화하면서, IoT는 제품설계에도 영향을 미치고 있다.
이러한 융합(Convergence)의 이면에는 복잡성(Complexity)
이 있다.
연결된(Connected) 사물(Things)은 보다 많은 코드라인과, 커뮤니케이션을 위한 보다 큰 대역폭을 필요로 하고, ‘모아서 분석하기 위한’ 보다 많은 데이터를 만들어낸다. 이러한 복잡성은, 새로운 기술을 사용해서 융합되고 있는 지식체계와 각 부분 간에 공동의 협업을 통해 엄청난 양의 데이터를 사용하게 만들어야 하는 책임이 있는 엔지니어들에게 부담이 되고 있으며, 디자인 사이클은 점차 짧아지고 있다.
IoT를 현실화시키는데 있어서 이러한 도전 과제를 누가 극복할 수 있을 것인가? NI의 창설자이자 CEO인 Dr. Truchard는 『NIWeek 2014』의 기조강연에서, 이것을 NI가 할 수 있다고 강조했다. “당신과 NI는 할 수 있다(You and NI will).” 이번 『NIWeek 2014』의 핵심 테마다.
또 TechShop의 창시자이자 CEO인 Mark Hatch 씨는 기조강연을 통해 “우리는 이제까지 경험하지 못했던, 가장 큰 혁신과 엔지니어링의 폭발의 시작점에 있다”라고 강한 메시지를 던졌다.
공식적인 행사의 개막을 알리는 첫 번째 기조강연에서, Dr. Truchard는 시간 및 데이터 해석론, 연결성(Connectivity)
의 중요성을 테마로, 이벤트를 개막했다.
Dr. Truchard는 이번 『NIWeek 2014』에서 LabVIEW의 타이밍 구조의 기원에 대해 설명했다.
그는 첫날 진행된 오프닝 기조연설을 통해 ‘언제(When)’라는 질문을 던졌다. Dr. Truchard의 이 질문은 IoT를 언제 현실화할 수 있을 것인가를 의미하는 것이 아니라, 타이트한 타이밍의 시기를 의미한다.   
IoT의 많은 부분은 Timing에 의존하며, 효과적인 측정과 컨트롤은 Timing에 달려 있다.
Dr. Truchard는, NI는 타이밍(Timing)과 동기화(Synchronization)에 초점을 맞춰왔으며, 이것은 시장에 차별화된 이점을 제공한다고 말했다.
리얼타임이나 NI가 ‘빅 아날로그 데이터’라고 부르는 현실 데이터는 현재 산업계에 부상하고 있는 도전과제의 일부다. Dr. Truchard에게 있어서 이것은 데이터를 지혜로 바꾸는 것이며, 이를 위해 Sub-nanosecond 레벨의 하드웨어 타이밍의 통합, 글로벌 타이밍과 FPGA 타이밍의 통합이 요구되고 있다고 말했다.

이번 『NIWeek 2014』의 최대 이슈라고 할 수 있는 PXI 기반의 반도체 테스트 장비. 이 장비 출시를 통해 NI는 반도체 테스트 시장에 본격적으로 진입한다는 전략을 가시화했다.

Distributed Time 및 Multirate/Parallel Computation라는 두 가지의 차별화된 영역에 투자 집중
Dr. Truchard는, NI는 자사의 플랫폼을 구별하기 위해 Distributed Time 및 Multirate/병렬처리 (Parallel Computation)라는 두 가지의 차별화된 영역에 투자를 집중하고 있다고 밝혔다.
그는, NI는 LabVIEW의 소프트웨어 측면에서 타이밍 자체를 차별화했다고 설명하고, 전통적인 프로그래밍 언어는 시간을 다루지 않지만, LabVIEW는 시간을 다룬다고 설명했다. LabVIEW의 타임 루프는 프로세서와 FPGA 간의 분산 프로세싱과 멀티코어 시스템 관리를 허용한다고 말하고, 고속 시뮬레이션을 필요로 하는 하이브리드 전기차 시뮬레이션의 예를 들어 이를 설명했다.
Wireless Latency도 타이밍에 영향을 미친다. IoT를 드라이브하고 있는 유비쿼터스 커넥티비티에서는 디바이스 간 통신 속도가 중요해지고 있다.
모바일 트래픽은 매년 두 배로 늘어나고 있으며, 이 모바일 트래픽은 다음의 10년 동안 1000배 가깝게 늘어날 것으로 예상이 되고 있다.
뉴욕대학의 Ted Rappaprt 씨는 이러한 도전과제에 대응하기 위해 셀룰러와 Wi-Fi 기술이 함께 요구되며, 앞으로 무선의 비중이 보다 확대될 것이라고 말했다. 그는 사례발표를 통해 millimeter wave와 작은 안테나를 위해 NI의 소프트웨어와 하드웨어를 사용했으며, 셀룰러 기술보다 더 좋은 결과를 얻을 수 있었다고 말했다.

빅데이터 처리를 위한 데이터 동기화 강조
이번 행사의 키워드 가운데 하나는 빅데이터로, 빅데이터는 지난 『NIWeek 2013』의 키워드였던 인더스트리 4.0 및 사이버 피지컬 시스템의 연장선상에 있다고 할 수 있다.
이들은 센서 네트워크 등의 현실세계에 강력한 컴퓨팅 능력을 결합시켜, 보다 좋은 서비스를 제공하는 개념으로, IoT와 이어지는 개념이다.
이러한 기술적인 배경 하에, Truchard 회장은 빅데이터의 시대에는 장기간에 걸쳐 축적한 데이터를 정보로 변화시킬 수 있게 되며, 데이터를 가치 있는 정보로 변환하기 위해서는 분산되어있는 데이터를 모두 정확하게 동기(Synchronization)시켜 나가는 것이 중요하다고 설명했다.
Dr. Truchard는 칩 전체, PXI 백플레인 전체에서 동기화 타이밍(Synchronization Timing)은 보드 간 통신에 있어서
nano sec 레벨로 진화했다고 말했다.
이 첫 날 기조강연에서는 다채널로 데이터를 수집해 이 데이터들을 동기화시키는 어플리케이션이 몇 가지 소개됐다.
데이터 수집은 NI가 오랫동안 주력해온 분야로, 더욱이 수 백점, 때로는 수 만점에 이르는 측정개소의 데이터를 동기시키는 기술은 과거 수 십 년에 걸쳐 NI가 진화시켜온 기술에 해당한다. 실제로 NI의 데이터 수집 제품인 CompactDAQ이나 NI PXI를 채용하고 있는 시스템은 수없이 많으며, 기조강연에서는 이들 사례가 몇 가지 소개됐다.

Lloyd Industries 사의 스포츠용 헬멧
첫 번째로 소개된 사례는 Lloyd Industries 사의 스포츠용 헬멧.
Lloyd Industries는 미식축구 등의 스포츠용으로, 두부(頭部)에의 충격을 완화시키는 헬멧을 개발하고 있는 업체다. 두부에의 충격에는 헬멧에 대해 직선방향으로 가해지는 충격과 헬멧이 좌우로 회전하는 것에 의해 가해지는 충격이 있다. 현재의 기술로는 전자는 해석이 가능하지만, 후자는 해석이 어려웠다고 한다. Lloyd Industries는 헬멧에 가속도 센서 및 힘 센서 등의 3가지의 센서를 탑재해, 직선적인 충격과 회전에 의한 충격의 데이터를 동기화시킴으로써, 두부에의 충격을 줄이는, 미식축구용 헬멧의 프로토타입을 개발했다고 소개했다. 이 회사는 기존에는 직선적인 충격과 회전에 의한 충격 사이에 지연이 발생해 동기가 잘 안 됐었는데, CompactDAQ을 사용함으로써 이 문제를 해결했다고 밝혔다. 프로토타입에서는 CompactDAQ을 사용함으로써, 회전에 의한 충격을 50% 줄이는데 성공했다고 소개했다.
데모에서는 높이 2미터에서 헬멧을 낙하시켜 3가지의 센서로부터 얻어진 데이터를 동기시켜 표시하는 것을 보여줬다.

다채널로 데이터를 수집해 기체(機體)의 변형을 측정하는 Jacobs 사 데모
Jacobs Engineering Group은 NI의 시스템 개발 소프트웨어인 LabVIEW와 PXI를 베이스로 한 계측 시스템을 공급하고 있는 기업이다. 이 회사의 시스템은 트럭 제조 등을 사업영역으로 하는 스웨덴의 Scania의 트럭용 내 환경 테스트에도 도입되어 있다. Scania는 이런 테스트를 행하기 위해 -35℃에서 50℃의 기온 및 비바람 등을 재현할 수 있는 거대한 테스트 시설을 건설했다. Jacobs는 이러한 테스트에서는 다수의 채널을 동기화할 수 있는 PXI의 이점이 부각이 된다고 설명했다.
기조연설의 데모에서는 항공기 날개의 변형을 시뮬레이션하는 시스템이 소개됐다. 기체의 임의의 장소에서 발생하는 변형 등을 측정하기 위해, 기체 전체에서 2만개소의 데이터를 수집하는 경우도 있다고 한다. 이 사례 역시, 다채널로 데이터를 수집해 이 데이터들을 동기화시키는 어플리케이션을 보여주고 있다.

농작물의 수확을 높여주는 모니터링 시스템
건설기기 및 농업용 기기를 판매하는 CNH Industrial도 NI의 계측/제어 하드웨어인 CompactRIO 및 CompactDAQ을 사용한 사례를 소개했다. 이 회사에 있어서의 과제는 농작물 및 농지의 상태가 기후에 의해 매일 변한다고 하는 것이다. 이 회사는 NI의 CompactRIO 및 CompactDAQ을 사용해 토양의 상태를 매일같이 기록함으로써, 농작물의 수확을 높이기 위한 모니터링 시스템을 개발했다고 소개했다.

myRIO를 사용해 모터를 디지털 제어해서 웨이브를 만들어 오징어 형상의 로봇이 물속에서 춤추게 만드는, 스위스 츄리히 대학의 KUBO 연구 사례

SDI(Software Designed Instrument) 콘셉트를 보여주는 PXI 베이스의 계측기 신제품 발표
이번 행사에서는 IoT 트렌드에 대응한 개방형 신제품이 대거 출시됐다.
2017년 기준으로 판매가 10억 달러를 넘어설 것으로 예상되는 가운데, NI는 몇 가지의 PXI 베이스의 RF 및 마이크로웨이브 관련 제품을 새롭게 발표했다.
26.5 GHz 고성능 RF 벡터 신호분석기와 14 비트ㆍ 250 MS/sㆍ300 MHzㆍ8 채널을 사양으로 하는 오실로스코프 및 12.5 Gb/s, 8 TX/8 RX lane의 고속 직렬 기기(High-speed Serial Instrument) 등의 새로운 계측기가 바로 그것으로, 이들 제품 모두, 2년 전 NI가 출시한 소프트웨어로 설계하는 기기인 벡터 신호 트렌시버와 맥을 같이 하는 제품이다. 즉, 이들 제품은 제조사 기반의 장비를 NI 소프트웨어로 설계하는 계측기로 대체함으로써, 기존 제조사 중심의 기능 및 비용적인 한계점들에서 벗어날 수 있도록 해주는 소프트웨어 기반의 계측기라는 점이 특징.
이 가운데 기조강연에서 소개된 765MHz의 대역폭과 26.5GHz를 사양으로 하는, 재구성 가능한 VSA(Vector Signal Analyzer)는 유저가 프로그램이 가능한 최신 자일링스 FPGA를 통해 종래의 박스계측기에 비해 15배나 빠른 속도를 실현한다.
이들 신제품은 NI가 새롭게 주도하고 있는 SDI(Software Designed Instrument) 콘셉트를 대표하는 제품이라는 점에서 주목할 필요가 있으며, 이 ‘재구성 가능한 IO(Reconfigurable IO)’라는 테마는 이번 행사에 맞춰 소개된 신제품에 일관되게 이어지고 있다.
NI는 앞으로 모든 계측기에 FPGA를 탑재해 제조자 중심이 아닌, 사용자가 스스로 원하는 계측기를 설계하도록 지원하겠다는 전략.

NI, PXI 기반의 반도체 테스트 시스템(Semiconductor Test System)으로 반도체 테스트 시장에 본격적으로 진입
무엇보다 이번 행사의 최대 발표 가운데 하나는, NI가 PXI 기반의 반도체 테스트 시스템(Semiconductor Test System)으로 반도체 테스트 시장에 본격적으로 진입한다는 것.
NI는 이번 행사를 통해, 반도체 생산 테스트 환경에서 PXI 모듈을 사용함으로써 RF 및 아날로그/디지털 혼합 신호 기기의 테스트 비용을 절감할 수 있는, NI 반도체 테스트 시스템 (Semiconductor Test System) 시리즈를 공식 출시했다. 이 STS의 RF 모듈은 최고 40포트의 측정을 실행할 수 있다.
NI는 공식 출시 이전부터 업계 리드업체를 통해 이 STS에 대한 검증을 이미 끝낸 상태로, 이들 사용자로부터 장비의 신뢰성에 대한 인정을 받았다.
현재 반도체 생산비용은 계속해서 줄어드는 반면, 테스트비용은 점차 올라가거나 보합세를 보이는 것이 시장의 상황으로, 이 NI ST는 PXI 기반으로 개발됨으로써, 기존의 대형 반도체 자동화 시스템 장비(ATE)와는 달리, 사용자들은 반도체 개발 및 생산 파트에서 비용을 절감하고 효율성을 높일 수 있다고 설명했다.
또 작은 반도체 칩 하나하나 수백 가지 항목을 테스트할 때마다 프로그램하기가 어려운데, 이 NI 의 테스트 관리 소프트웨어인 TestStand와 시스템 설계 소프트웨어인 LabVIEW를 활용하면, 쉽게 프로그램이 가능하며, 특히 기존 ATE에 비해 엄청나게 낮은 비용으로 테스트 커버리지 면에서 기존의 대형 ATE를 능가한다고 강조했다.
사용자 환경에 맞춤 가능한 운영자 인터페이스 및 관리자/ 탐색자 통합, 핀 채널 맵핑을 통한 기기중심 프로그래밍, 표준 테스트 데이터 포맷(STDF) 보고와 내장된 다중 멀티 사이트  테스트 지원 등을 비롯한 반도체 생산 환경을 제공하는 것은 NI가 유일하다는 것이 NI측의 설명.
이 STS 시리즈는 각각의 PXI 본체 1, 2, 4 에 맞는 세 가지 모델 T1, T2, T4로 출시가 됐으며, 엔지니어들은 이제 STS 모델의 일반적인 소프트웨어, 장비, 상호 연결된 기계 및 다양한 크기의 본체를 활용해, 광범위한 핀 카운트와 사이트 카운트의 요구조건들을 충족시킬 수 있다. 특히 특성화부터 양산에도 적용이 가능하게 하기 때문에, 비용 절감과 함께 데이터 Correlation도 상당히 줄여 Time To Market을 크게 줄일 수 있다는 것이 장점이다.

마지막 날 행해진 키노트에서 전문가들이 IoT 및 무선 등 미래의 기술에 대한 전망에 대해 토론하고 있다.

빅데이터의 요구에 의해 개발된 새로운 Condition Monitoring 솔루션 NI InsightCM Enterprise 발표
한편, NI는 최근, Condition Monitoring 솔루션인 NI InsightCM Enterprise를 새롭게 릴리즈했다.
NI의 임베디드 시스템 제품 마케팅 매니저인 Kamalina Srikant 씨는 기조연설을 통해, 이 새로운 소프트웨어는 빅데이터 요구에 의해 개발된 솔루션으로, 엔지니어들이 Condition Monitoring Data를 수집해서 서버 클라이언트를 통해 이 데이터를 서버가 취합해, 웹에서 센서 신호를 분석해서 볼 수 있게 지원하며, 문제가 있을 때 알람을 발생시킴으로써 담당자가 진단을 해서 사전에 조치를 취할 수 있게 해준다고 설명했다. 이 솔루션의 출시를 통해NI는 앞으로 기계설비의 Condition Monitoring 어플리케이션에 집중하겠다는 전략을 가시화했다.

스탠드얼론(Standalone)으로 사용할 수 있는 새로운 CompactDAQ 발표
NI는 또, CompactDAQ 신제품인 NI cDAQ-9132와 NI cDAQ-9134를 발표했다.
외부의 PC와 접속하지 않고, 스탠드얼론(Standalone)으로 사용할 수 있는 4슬롯 제품이라는 것이 특징. 지금까지 스탠드얼론형의 ComactDAQ 시리즈에서는 8슬롯 제품밖에 없었는데, 소형화 니즈에 대응해 이번에 2가지의 제품을 출시했다. 두 가지 제품 모두 Intel Atom의 듀얼 프로세서를 탑재하고 있다. NI는 이번 CompactDAQ 포트폴리오의 확충을 통해 보다 폭 넓은 데이터 수집의 니즈에 대응할 수 있게 됐다.

노키아, NI의 하드웨어와 소프트웨어 사용해 첫 번째 5G mmWave 통신 시스템의 프로토타입 개발
둘 째 날 기조연설을 통해, NI는 이번 행사의 핵심 테마인 IoT와 미래의 5G 통신 시스템에 대해 자사의 기술방향 및 전략을 발표했다.
IoT는 산업용 센서 어플리케이션과, 자동차 통신에 이르는 소비자 어플리케이션의 두 가지 영역이 있다. 예를 들어, 차량 간 통신에 의해 차량이 자주적으로 트러블을 감지해 피하거나, 승객을 목적지까지 차로 데려다주는 사이에 차량 간에 자주적으로 상호 탐지해서, 충격을 피하기 위해 통신하거나 하는 것이 소비자 IoT의 사례다.
5G 연구 분야에서는 노키아(Nokia)의 Amitava Ghosh 씨가 등장해, NI의 하드웨어와 소프트웨어를 사용해 첫 번째 5G mmWave 통신 시스템의 프로토타입을 개발할 수 있었다고 소개했다. 이 프로토타입은 10 이상의 Gb/s peak 데이터 신호 속도와 1ms의 지연, 현재의 1,000x의 기술을 뛰어넘는 기술을 달성했다.
올해 초, NI와 룬드(Lund) 대학은 Massive MIMO 기지국을 100 송수신 노드로 구축하는 프로토타입의 테스트베드 개발을 위한 협력을 발표한 바 있다. 이로써 massiveMIMO의 퍼포먼스가 얼마나 이론적으로 필적할 수 있을 것인가를 평가할 수 있는 현실적인 시나리오가 가능해졌다.
NI는 한국에서도 5G 포럼에 참여하는 등 적극적으로 RF 시장에 진입하기 위한준비를 하면서, 5~10년 후의 상용화에 대비하는 행보를 보여주고 있다.
둘째 날 기조강연에서는 CompactRIO를 이용한 10축 동기제어 데모와 인텔의 빅데이터 수집 관리를 보여주는 전력관리 데모가 소개가 됐다. 인텔의 데모는 사이버 피지컬 시스템에서 IoT로 진화해 나가는 기술전개를 보여주고 있으며, NI는 앞으로 IoT와 관련해 인텔 사와 긴밀하게 협력해 나가겠다고 밝혔다.
또 영국의 National Grid의 전력품질 관리 사례가 소개됐다.
이 사례는 온셔와 오프쇼에서 발생하는 데이터를 모아서, CompactRIO를 통해 전력품질을 그리드 식으로 관리하는 것으로, 역시 서버를 통해 데이터를 모니터링하고 관리하는 것을 보여줬다. InsightCM 역시 이 기능이 가능하다.
국내에서도 Single-Board RIO를 통해 제주도 태양광발전소의 실증단지를 모니터링하고 관리하고 있는 사례가 있다.
또 Single-Board RIO를 통해 전력 인버터를 컨트롤하는 데모가 소개됐다. Single-Board RIO 하나로 그리드에서 전력모니터링과 분석까지 행하는 능력을 보여주는 데모.

후지중공업(富士重工業) 스바루의 모터용 ECU의 검증 시스템 및 후루노전기(古野電氣)의 기상 레이더, ‘주목’
기조강연 이틀째에도 첫날에 이어 NI 제품을 활용한 개발사례가 소개됐다.
이 가운데 일본 후지중공업(富士重工業) 스바루의 모터용 ECU의 검증 시스템 및 후루노전기(古野電氣)의 기상 레이더가 소개돼 주목을 받았다.
후지중공업에서는 하이브리드 차량 스바루 XV 하이브리드에 탑재되는 모터용 ECU의 검증 시스템에 NI 제품을 활용한 사례를 발표했다. 이 회사는 NI의 시스템 개발 툴인NI LabVIEW와, FPGA를 탑재한 계측/제어하드웨어인 NI FlexRIO 등으로 HILS(Hardware in the Loop Simulation) 시스템을 구축했다고 소개했다.
후지중공업의 모리타 토모요 씨는 HILS 시스템을 구축하는데 있어서, 큰 과제 가운데 하나는 Loop Rate(시뮬레이션의 시간 분해능)였다고 말하고, ECU로부터의 신호가 극히 고속인데다 모터는 비선형 시스템이어서 이들을 엄밀하게 시뮬레이션하기 위해 HILS 시스템에서는 1.2㎲의 루프 레이트가 필요했다고 설명했다. 여기서 후지중공업은 FlexRIO에 탑재된 최신 FPGA(자일링스의 Kintex-7)에 연산을 임베디드함으로써, 1.2㎲의 루프 레이트를 실현할 수 있었다고 밝혔다.
모리타 씨는 HILS 컨트롤러에서는 일반적으로 FPGA가 아닌 CPU를 채용하고 있는 경우가 많은데, 마이크로 초 단위의 루프 레이트를 실현하는 데 있어서 CPU로는 연산처리가 불가능했는데, 연산처리능력이 뛰어난 FPGA를 탑재한 FlexRIO는 HILS 시스템을 구축하는 데 있어서 큰 포인트가 됐다고 설명했다.
모리타 씨는 당초, ECU의 평가에는 실제기기를 사용해 테스트를 수작업으로 행하는 경우, 2400 시간을 예상하고 있었는데, LabVIEW와 FlexRIO로 구축한 HILS 시스템의 도입에 의해 이것을 118시간으로, 약 1/20로 단축할 수 있었다고 밝혔다.
후지중공업의 사례에 이어 후루노 전기의 사례가 발표됐다.
후루노전기는 기상 레이더 2 기종의 개발에 NI의 LabVIEW와 FlexRIO를 활용한 사례를 소개했다. 이 기상 레이더는 후루노전기가 지난 2013년에 발표한 것으로, 주로 게릴라 호우 등을 예측하는데 사용된다. 2 기종 가운데 하나는 6초 간격, 360도 방향으로 50M 구분의 강수강도를 탐지할 수 있다. 이에 따라, 적란운의 구조를 고정도로 분석해서 비구름의 이동 및 빗방울의 발달을 관측한다고 한다.
후루노전기는 기상 레이더의 신호처리장치에 NI 제품을 사용했다. 종래의 설계기법으로는 이 부분은 기판설계, HDL(하드웨어 기술용어)을 사용한 FPGA용 코팅, C 언어 등에 의한 CPU용 소프트웨어의 코팅과 같은 작업을 포함한 커스텀 설계로 대응해왔는데, 신호처리장치를 FlexRIO로 구성함으로써, 일련의 설계를 동일 플랫폼에서 행할 수 있게 되어, HDL도  C 언어도 사용할 필요가 없어졌기 때문에, 시스템의 통합과 최적화에 소요되는 시간을 약 40% 단축할 수 있었다고 설명했다.
이 두 회사의 사례는 모두 NI의 소프트웨어와 하드웨어를 채택한 혁신적인 개발 프로젝트로서, ‘2014년 NI Engineering Impact Awards’를 수상했다.
이와 함께 사이버 피지컬 시스템(Cyber-Physical Systems)을 실현하는 프로젝트로서 스마트 툴로 항공기를 조립하는 Airbus의 스마트 공장의 콘셉트도 발표가 됐다.

전시장 전경

비전 기능을 통합한 새로운 CompactRIO 발표
둘 째 날 기조강연에서도 신제품이 다수 발표됐다.
우선 Intel Atom 프로세서와 Xilinx Kintex-7 FPGA를 통합한 새로운 CompactRIO 컨트롤러가 소개됐다.
NI는 과거, 이미지 프로세싱을 윈도우 리얼타임 프로세서에서 했었는데, 이 제품을 통해 FPGA에서 비전 알고리즘까지 가능하게끔 지원함으로써, 모션하는 사람들이 직접 비전 알고리즘을 개발하지 않아도 되도록 기능을 향상시켰다. 또한 디스플레이 포트로 HMI까지 연결할 수 있도록 지원함으로써, HMI 툴을 따로 쓸 필요가 없게 된 것도 특징.
이 제품에 탑재된 Kintex-7 FPGA는 더 많은 채널들을 처리하고 복합적인 필터링과 컨트롤 알고리즘을 가능하게 한다.
기조강연에서는 모터 제어 데모를 통해 CompactRIO라는 하나의 플랫폼에서 모션과 디지털 제어, 아날로그 수집, 비전, HMI까지 한꺼번에 처리할 수 있다는 것을 보여줬다.
또 이날 발표된 NI Single-Board RIO-9651 System on Mod
ul(SOM)은 Xilinx Zynq All Programmable system on a chip (SoC)을 소형 PCB에 탑재된 메모리 등의 지원 구성요소와 결합한 제품으로, 포괄적인 미들웨어 솔루션과 즉시 사용할 수 있는 Linux 기반 Real-Time OS(RTOS)가 미리 통합되어 있다. 따라서 NI SOM을 사용하면 설계팀이 시간과 리스크를 감수해가며 맞춤형 소프트웨어를 개발하지 않고도, SOM을 원하는 대로 설정할 수 있다.
이 제품은 임베디드 모니터링과 컨트롤 어플리케이션이 더욱 복잡해지는 추세와 빠듯한 기한과 비용 상승 때문에 큰 스트레스를 받는 시스템 개발자들에게, LabVIEW RIO 아키텍처를 사용해, 직접 개발할 때보다 10배 이상 시간을 단축할 수 있다는 이점을 제공한다.

FPGA가 채택된, 소프트웨어로 디자인된 NI Reconfigurable 오실로스코프 발표
NI는 이번 행사에서 14 비트ㆍ 250 MS/sㆍ300 MHzㆍ8 채널을 사양으로 하는 오실로스코프 신제품을 공개했다.
이 제품은 지난 2년 전에 발표된 VST처럼 소프트웨어로 디자인하는 새로운 오실로스코프로, 8채널에 대해 모두 한꺼번에 FFT 분석을 할 수 있다는 것이 특징.
FPGA를 통해 사용자가 제품을 정의할 수 있다는 것이 이 새로운 오실로스코프의 최대 이점으로, NI는 샘플속도가 수백 메가, 수기가로 빨라지고 데이터가 많아지는 트렌드에 대응해, 앞으로 모든 계측기에 RIO Architecture를 적용한다는 전략이다.
이 새로운 오실로스코프는, NFC에서 나오는 신호를 기존에는 웨이브만 보이던 것을 FPGA에서 디지털화해서 다시 실제 디지털 데이터로 만들어서 타임 도메인에서 데이터를 분석하는 것까지 모두 FPGA가 처리한다.

국내 KAIST 연구팀이 개발한 Eure Car, 글로벌 스튜던트 디자인 컴퍼티션에서 최종 수상 후보자 톱3에 선발
셋 째 날 행해진 기조강연에서는 myDAQ에서 PID 제어를 하는 데모 영상 및 비행기 자세 제어 데모와, myRIO를 사용해 모터를 디지털 제어해서 웨이브를 만들어 오징어 형상의 로봇이 물속에서 춤추게 만드는, 스위스 츄리히 대학의 KUBO 연구 사례, PXI를 사용한 MIT 대학의 AFM 현미경 등의 사례가 발표됐다.
이와 함께 NIWeek 2014의 글로벌 스튜던트 디자인 컴퍼티션에서 최종 수상후보자 톱3에 선발된 국내 KAIST 연구팀이 개발한 유레카(Eure Car)가 소개됐다.
이 유레카는 LabVIEW와 CompactRIO를 활용해 개발된 무인자동차로, 최대 25나노세컨드(ns) 수준으로 동작을 구현할 수 있다.
또, NI는 NIWeek 기간 동안, 자사의 솔루션을 활용해 혁신을 이끌고 있는 제품을 뽑는 엔지니어링 임팩트 어워드를 개최하는데, 현대자동차의 요구에 의해 개발된 에스엠인스트루먼트의 사운드 카메라가 엔지니어링 임팩트 어워드의 물리테스트 및 모니터링 부문 파이널리스트에 오르기도 했다.
한편 이날 행해진 패널 토론을 통해, 향후 무선통신의 비중이 커질 것이며, 앞으로 프로세싱이 순수한 병렬처리만으로 이루어지게 될 것이라는 전망과, 현재 산업용 IoT가 부밍하고 있지만 향후 인터넷보다 더 큰 것, 즉 또 다른 산업혁명이 일어날 것이라는 전망이 제시됐다.

1. HIL 테스트 장비. NI는 실제 차량에 탑재되는 ECU 장치를 직접 개발했다.
2. 스마트폰이 생산된 이후, 품질을 테스트하는 자동화 테스트 장비. 오토스케쥴이라는 기능을 통해 4개의 스마트폰을 병렬로 자동 테스트할 수 있다는 것을 보여준다. GPS를 비롯한 소리, 파워, 영상신호를 병렬로 테스트하고 있다.
3. RIO가 적용된 오실로스코프. 오실로스코프 최초로 FPGA가 탑재됐다.
4. 5G 테스트 데모. 수 백 대의 안테나를 사용하는 massiveMIMO에 대한 테스트를 16개의 입력과 1개의 출력으로 테스트하고 있는 장면.
5. 보쉬렉스로스의 소프트웨어 솔루션인 Open Core Engineering에 NI의 LabVIEW가 사용되고 있다.
6. Single-Board RIO 및 CompactRIO, 직접 개발한 데이터 수집용 모뎀을 통해 LabVIEW를 실행파일로 해서 각각의 통신 프로토콜을 맞추기 위해 명령어를 별도로 구성할 필요가 없는 SCADATA 사의 데모.

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - NIWeek 2014 현지 취재 “IoT와 5G도 NI 손안에”