深圳市厚物科技有限公司 楊誠

PXI便攜式測控系統(tǒng)是一種基于PXI總線的便攜式測試測控系統(tǒng)，它填補了現(xiàn)有臺式及機架式儀器在外場測控和便攜測控應用上的空白，在軍工國防、航空航天、兵器電子、船舶艦載等各個領域的外場測控場合和科學試驗研究場合都有廣泛的應用。由于PXI便攜式測控系統(tǒng)的特殊性，不同的測控項目，要求各異，測控領域國內(nèi)外著名廠商很難專門投入研發(fā)去設計滿足這類小批量多樣化的定制需求。

本文從介紹NI和PXI總線入手，逐步展開，深入淺出分析了PXI便攜式測控系統(tǒng)的需求背景，同時對其需求特殊性和定制化特點做了詳細的說明。本文還全面系統(tǒng)地介紹了PXI便攜式測控系統(tǒng)的方案特點和技術路線，它們是如何被越來越多的用戶認可和使用的，作為臺式及機架式儀器平臺的強有力補充，它們又是如何配合測控領域國內(nèi)外著名廠商在各種便攜式測控場合發(fā)揮著越來越重要的作用。

本文提綱如下：

1. 測控系統(tǒng)無處不在
2. NI在測控行業(yè)具有領導地位
3. PXI總線的由來
4. 從PXI總線到PXIe總線
5. PXI和PXIe總線持續(xù)推動測控系統(tǒng)升級
6. 測控系統(tǒng)對便攜式的需求
7. PXI便攜式測控系統(tǒng)應運而生
8. 面向PXI便攜式測控系統(tǒng)的深度定制服務

一、測控系統(tǒng)無處不在

測控系統(tǒng)，是一類兼具測量和控制功能的系統(tǒng)，在各個行業(yè)里都有廣泛的應用。在不同的測控環(huán)境下，針對不同的測控對象，測控系統(tǒng)會有不同的測控任務，系統(tǒng)中內(nèi)置不同的功能模塊，涵蓋從數(shù)字信號到模擬信號、從低頻信號到高頻信號、從低吞吐量數(shù)據(jù)到高吞吐量數(shù)據(jù)等，測控系統(tǒng)內(nèi)的軟件和功能模塊互相配合，執(zhí)行用戶預先開發(fā)好的各項測控程序。

二、NI在測控行業(yè)具有領導地位

創(chuàng)立于1976年的National Instruments（美國國家儀器有限公司，簡稱NI）是測控行業(yè)行業(yè)的領導者，其總部設于美國德克薩斯州首府奧斯汀，是一家測量行業(yè)的上市公司，在世界各地設有50多個分公司和辦事處。40多年來，NI發(fā)布的軟件開發(fā)平臺和一系列硬件測控功能模塊幫助測試、控制、設計領域的工程師與科學家解決了從設計、原型到發(fā)布過程中所遇到的種種挑戰(zhàn)。NI為遍布全球各地的30000家不同的用戶提供多種應用選擇，構建了許多滿足不同功能需求的測控系統(tǒng)。需要特別指出的是，NI的PXI產(chǎn)品系列在成千上萬的測控系統(tǒng)中扮演了舉足輕重的地位，是NI最活躍的明星產(chǎn)品系列。

三、PXI總線的由來

NI在1997年開發(fā)并發(fā)布了PXI規(guī)范，并在1998年正式推出，它是為了滿足日益增加的對復雜儀器系統(tǒng)的測控需求而推出的一種開放式工業(yè)標準。NI是PXI系統(tǒng)聯(lián)盟（PXI Systems Alliance，簡稱PXISA）的發(fā)起者和領導者。如今，PXI標準由PXISA管理，該聯(lián)盟由全球70多家公司組成，共同推廣PXI標準，確保PXI的互換性，并維護PXI規(guī)范。

深圳市厚物科技有限公司是國際PXISA正式成員，嚴格遵照PXISA規(guī)則，開發(fā)一系列嚴格滿足PXI標準規(guī)范的產(chǎn)品。厚物科技立足中國深圳，十多年持續(xù)專注研發(fā)和生產(chǎn)基于PXI模塊化儀器總線的測控產(chǎn)品，尤其是全系列專業(yè)完善的便攜式測控系統(tǒng)平臺解決方案，做到行業(yè)第一。

PXI是以PCI（Peripheral Component Interconnect）及CPCI為基礎再加上一些PXI特有的信號組合而成的一個架構。PXI繼承了PCI的電氣信號，使得PXI擁有如PCI總線的極高傳輸數(shù)據(jù)的能力，因此能夠有高達132MB/s到528MB/s的傳輸性能，在軟件上是完全兼容的。另一方面，PXI采用和CPCI一樣的機械外型結構，能同樣享有高密度、堅固外殼及高性能連接器的特性。

四、從PXI總線到PXIe總線

2005年底，商業(yè)PC機行業(yè)的總線技術從PCI演進到PCI Express（簡稱PCIe），提高了總線的可用帶寬。與此同時，PXI也引入了PXI Express（簡稱PXIe）技術，顯著提高了總線帶寬。PXI將PCIe集成到PXI標準中，可以滿足更多的應用需求。PCIe技術可以集成到背板中，同時維持與現(xiàn)有系統(tǒng)的后向兼容性。除了x1、x4和x8 PCIe鏈路外，PXIe系統(tǒng)控制器插槽還支持高達x16的PCIe鏈路，可以為PXIe背板提供最高24GB/s甚至更高的帶寬。利用PCIe技術，PXIe將PXI中的可用帶寬提高了45倍多，即從132MB/s提高到24GB/s甚至更高。厚物科技研制推出的業(yè)界首款支持雙固態(tài)硬盤（1個NMVe接口SSD用于系統(tǒng)盤及1個SATA接口SSD用于數(shù)據(jù)盤）的四核八線程高性能控制器PXIe-9170，就支持PCIe Gen3.0鏈路，提供高達16GB/s的鏈路帶寬，可以滿足高帶寬、大數(shù)據(jù)量吞吐的測試要求。

五、PXI和PXIe總線持續(xù)推動測控系統(tǒng)升級

PXI總線產(chǎn)品為測控系統(tǒng)提供了高性能、高堅固性、低成本的配置方案。PXI將PCI電氣總線與CPCI中堅固的、模塊化的歐式機械封裝結合在一起，增加專門的同步總線和一些關鍵的軟件性能，非常適合于開發(fā)大型測試測控系統(tǒng)。此外，PXI增加的一些機械、電氣和軟件方面的性能，定義了用于測試測量、數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)制造等應用的完整系統(tǒng)，這些系統(tǒng)為生產(chǎn)測試、

軍事和航空航天、機器監(jiān)測、自動化和工業(yè)測試等測控應用提供最完善、最專業(yè)的服務。PXI可以快速方便升級替換傳統(tǒng)的CPCI，更進一步，升級后的高速PXIe總線產(chǎn)品還可以維持與PXI模塊間的軟件、硬件兼容性。正是由于此性能的增強，PXI和PXIe產(chǎn)品持續(xù)在推動各行業(yè)領域測控系統(tǒng)的升級換代，而且還不斷部署在以前只能由昂貴的專用硬件實現(xiàn)的眾多測控領域。

六、測控系統(tǒng)對便攜式的需求

在軍工國防、航空航天、兵器電子、船舶艦載等各個領域等野外實戰(zhàn)應用場合和科學試驗研究場合，被測對象往往越來越復雜，這對測控系統(tǒng)也提出了越來越高的要求，比如測控系統(tǒng)的穩(wěn)定性、輕量化、加固性、維護性、便攜性等。上述領域的大部分測控任務在具體開展時，被測對象往往并不在室內(nèi)，因為試驗環(huán)境場地的特殊性，測控設備往往是室內(nèi)調試好后再長途運輸?shù)綇碗s惡劣的戶外環(huán)境進行現(xiàn)場部署和調試。目前測控領域的國外廠商只提供基于臺式和機架式的標準測控儀器平臺，并沒有專門針對上述特殊測控場合推出便攜式測控系統(tǒng)平臺。深圳市厚物科技有限公司十多年來持續(xù)專注研發(fā)和生產(chǎn)便攜式測控系統(tǒng)平臺，其全系列專業(yè)完善的產(chǎn)品，已做到行業(yè)第一。

便攜式測控系統(tǒng)需要具備專業(yè)的結構一體化設計，不但需要集成測控系統(tǒng)所需的各功能模塊，而且需要集成全鋁鎂合金結構的加固機箱、高質量寬溫測控電源、工業(yè)寬溫顯示屏、工業(yè)電阻觸摸屏（或工業(yè)電容觸摸屏）、工業(yè)硅膠防水鍵盤、工業(yè)觸控板、加固把手、硅膠防撞包角、調理及接口轉接模塊、航插接口適配器和硅膠IO防護擋條等。結構一體化設計其目的是為用戶減輕繁瑣的設備拆卸、搬運和組件搭建調試等工作，堅固便攜式設計，非常方便用戶在不同地點不同使用環(huán)境中快速對測控系統(tǒng)進行調試和操作。厚物科技HW-1683測控平臺集成度很高，便攜性優(yōu)勢明顯，專業(yè)的加固設計和合理的散熱設計，即便在惡劣的外場環(huán)境中，也可以為測控系統(tǒng)正常工作保駕護航，順利完成各項測控任務。

七、PXI便攜式測控系統(tǒng)應運而生

復雜的外場環(huán)境和測控應用的特殊性需要一套專業(yè)穩(wěn)定的便攜式測控系統(tǒng)，該系統(tǒng)還需要具備最為重要的一個特點是，需要支持測控行業(yè)占主導地位的測控總線：PXI總線和PXIe總線。對于大部分復雜的測控系統(tǒng)應用場合，由于用戶對測控系統(tǒng)的集成度要求非常高，要求系統(tǒng)平臺加固性，要求整機輕便化，要求內(nèi)置多個PXI或PXIe模塊實現(xiàn)多通道高密度，為此就要專門為PXI便攜機研發(fā)堆棧式結構的PXIe/PXI背板（比如厚物科技研制推出的業(yè)界首款3U6槽13.3寸PXIe筆記本HW-1363）。

由于便攜式測控平臺內(nèi)部空間有限，需要專門為PXI便攜機研發(fā)符合PXI標準規(guī)范的配套系統(tǒng)電源（比如厚物科技研制推出的業(yè)界首款3U18槽18.5寸PXIe/PXI加固便攜式測控平臺HW-19183）。

有些外場測試項目中需要便攜式測控系統(tǒng)自帶電池，甚至要求可不中斷測控工作前提下更換電池以達到長期續(xù)航，這就需要便攜式測控平臺具有智能鋰電池系統(tǒng)，專業(yè)有效地管理便攜式測控平臺的電源系統(tǒng)（比如厚物科技研制推出的業(yè)界首款3U6槽13.3寸PXIe一體機HW-1363i和3U 6槽15.6寸PXIe筆記本HW-1663）。

厚物科技創(chuàng)始人楊誠畢業(yè)于清華大學自動化系，曾在NI工作多年，對PXIe/PXI規(guī)范、測控總線標準和加固便攜式產(chǎn)品設計開發(fā)有較為深入的研究。近幾年，針對PXI便攜式測控系統(tǒng)需求，厚物科技直接與NI及NI的眾多系統(tǒng)集成商深度合作，持續(xù)研發(fā)推出一系列PXIe/PXI便攜式測控系統(tǒng)平臺，外形設計美觀，結構設計堅固，品質嚴格保證，專業(yè)性強，比如15.6寸3U8槽PXIe/PXI便攜式測控設備HW-1683、18.5寸3U8槽PXIe/PXI便攜式測控設備HW-1983和18.5寸3U 18槽PXIe/PXI便攜式測控設備HW-19183等。厚物科技開發(fā)的這一系列嚴格滿足測控行業(yè)需求的安全、可靠、易于管理的PXI便攜式測控系統(tǒng)，填補了現(xiàn)有的臺式及機架式儀器在外場測控及便攜測控應用上的空白，已經(jīng)得到了廣泛應用。

八、面向PXI便攜式測控系統(tǒng)的深度定制服務

對于PXI便攜式測控系統(tǒng)，厚物科技還為用戶提供全面專業(yè)的深度定制服務，包括定制設備的尺寸、定制設備的規(guī)格性能、定制設備滿足高低溫工作條件、定制設備以滿足特殊的環(huán)境適應性、定制設備的外觀顏色、定制設備的鐳雕和絲印、定制PXIe/PXI控制器及其功能模塊的外部航插接口、定制設備配套的航空拉桿箱、定制堆棧式結構PXIe/PXI背板，甚至定制特殊的PXIe/PXI控制器或功能模塊等，這類深度定制的PXI便攜式測控系統(tǒng)非常適用于軍工國防、航空航天、兵器電子、船舶艦載等野外實戰(zhàn)應用場合和科學試驗研究場合。

關于厚物科技

深圳市厚物科技有限公司立足中國深圳，持續(xù)專注于PXIe PXI CPCI VPX模塊化儀器測控系統(tǒng)平臺的研發(fā)與生產(chǎn)，提供便攜式、車載式、臺式、手持式、機架式五大系列MCS測控系統(tǒng)平臺，包括外場便攜式測試設備、加固機架式測試設備、手持式儀器、車載式設備等，多款創(chuàng)新型設備已列裝到軍工國防、航空航天、兵器電子、船舶艦載等裝備保障領域，是行業(yè)第一測控系統(tǒng)平臺服務商。

厚物科技是國際PXISA正式成員，持續(xù)開發(fā)嚴格滿足行業(yè)需求的、安全可靠的、易于管理的測量測試測控設備及儀器，在軍工國防、航空航天、兵器電子、船舶艦載、智能航電、核電工程、軌道交通、智慧互聯(lián)等行業(yè)積累了十幾年產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗，對儀器設備、總線標準、產(chǎn)品設計及開發(fā)有深入研究，具有專業(yè)的PXIe PXI CPCI VPX模塊化儀器技術研發(fā)團隊，來自國內(nèi)外測控儀器行業(yè)知名企業(yè)，團隊帶頭人有海外留學及在國外頂級技術公司工作的背景。

厚物科技量身定制，快速響應，堅持用最快的速度、最先進的技術為行業(yè)用戶提供一攬子解決方案，持續(xù)為各行業(yè)用戶提供專業(yè)完善的一站式交鑰匙ODM定制服務，交付嚴格符合用戶要求的全生命周期的產(chǎn)品及技術解決方案。

厚物科技既服務于國家重點行業(yè)，也服務于軍工國防領域。自強不息、厚德載物，是厚物科技的企業(yè)文化；專業(yè)專注、極致完美，是厚物科技的敬業(yè)態(tài)度。作為中國的民族企業(yè)，厚物科技將牢記使命，為科技的進步和民族的復興貢獻所有力量。