הקצב המהיר של ההתפתחויות הטכנולוגיות מוביל להישגים מדעיים וטכנולוגיים מדהימים ומרחיב את טווח האפשרויות מעבר למה שנחשב אפשרי. ההתפתחויות הללו מחלחלות לתחומי תעשייה רבים, יש להן השלכות על תחומים שונים והן מעוררות שאלות חדשות. למשל – איך מעודדים צמיחה כאשר נדרשות השקעות גדולות בטכנולוגיות עתידיות מבלי לעשות שינויים דרמטיים במודל העסקי? העלויות התפעוליות ממריאות, וההשקעות הנדרשות לצורך המשך פעילות החברה דורשות מומחיות בתחומים שונים מזה של פעילות הליבה. לעומת זאת חברות הזנק, שאין להן התחייבויות קודמות כפי שיש לארגונים גדולים, יכולות להתמקד בפיתוח טכנולוגי ולמנף אותו.
איך מקיימים חדשנות טכנולוגית מבלי להגדיל את העלויות? שאלה מורכבת ורבת פנים זו מובילה למעשה לשאלה מרכזית אחת: האם אתה יכול לסמוך על הכלים שבהם אתה משתמש. זו היא שאלה מופלאה, שכן היא נוגעת לתחומים רבים – כלכלה, תכנון קרייה ותכנון מערכות עתידיות. למשל, תחום ה-IOT מבטיח עידן מרושת, אך צופן בתוכו גם איומים משמעותיים. על מנת להעריך איזו תוכנה תאפשר לממש את המערכת המאובטחת ביותר, צריך להסתמך על העבר הלא רחוק.
בשנת 2005 ניסח גורדון מור, ממייסדי אינטל, את “חוק מור”, חוק שמאפשר ניבוי על סמך תצפיות בתהליכים שארעו בעבר הקרוב. החוק צפה כי מספר הטרנסיסטורים לאינטש רבוע יוכפל מידי 18 חודשים. הגידול הלינארי הפך לגידול אקספוננציאלי, כאשר החלו לדבר לא על טרנסיסטורים אלא על ליבות הפועלות במקביל. פול אוטוליני, CEO אינטל, הבטיח IC בעלי 80 ליבות במהלך חמש השנים הבאות. הדרישה לכוח חישוב גדול יותר וזמני השהייה קטנים הולכת ועולה. כדי לענות עליה הופיעו מערכי חישוב חדשים. רכיבי FPGA הפכו נפוצים בשל יכולות תזמון מוגדרי תוכנה ושפות תכן ברמה נמוכה. אחריהם הופיעו רכיבים בעלי יכולות עיבוד משולב אשר שילבו עיבוד מסורתי ו-FPGA באותו רכיב. יחד עם ארכיטקטורות המעבדים החדשות הופיעו גם סביבות תכן רבות, שפות תכנות וגישות שונות לשימוש בקוד פתוח שהיו בשמוש עד שנשכחו. ועול ההחלטה איך לתכנת את המעבד באופן יעיל נפל על כתפי המתכנן.
כאשר צופים אל פני העתיד נראה כי הפריצה של יכולות העיבוד מובילה אותנו לעולם של קישוריות-על. העולם הופך להיות יותר מחובר ויותר מבוזר. מגמות כמו 5G ו-IOT צופנות אפשרות לתשתיות, תחבורה ורשתות צרכנים מקושרות שיעשירו את חיי האנשים. לא ניתן לערער על ההנחה שהתוכנה תעצב את המערכות ההנדסיות, ויתכן שכך הדבר כבר עתה. לא יקח זמן רב עד שהחומרה תהפוך למוצר צריכה, והמוצרים יבדלו רק ב-IP שיוטמע בתוכם ויגדיר את הלוגיקה.
רוב יצרני מכשור המדידה האטו את קצב התגובה להתפתחויות בעולם התוכנה ורק עתה הם מציעים לשוק סביבות תכן המיועדות לקהילת המהנדסים. אך גם פתרונות אלו הם קצרי טווח. ככל שהתעשיה מתפתחת כלי התכן חייבים לענות על ארבע דרישות עיקריות:
פרודוקטיביות באמצעות הפשטה
שילוביות של תוכנות
ניתוח נתונים כוללני
וניהול יעיל של מערכות מבוזרות
פרודוקטיביות באמצעות הפשטה
המלה הפשטה נמצאת בשימוש כה נפוץ עד כי היא עלולה לאבד את משמעותה. הכוונה היא להפוך מערכות מורכבות לפשוטות. בעולם תכנון מערכות הנדסיות המורכבות נובעת מתכנות. התוכנה היעודית המקנה את התואר “חכמה” למערכות חכמות דורשת בדרך כלל רמת תכנות מורכבת והיא המבדילה בין מקצוענים לחובבים. על מנת לפתור את האתגר הזה המהנדסים זקוקים למהלכי פיתוח בעלי אופציות תכנות שיאפשרו להם לגלות ולאפיין חומרת מדידה, לבצע הרכשת נתונים מן העולם האמיתי ולבצע ניתוח נתונים על מנת להפוך את הנתונים הגולמיים לתובנה. חברת NI הציגה תהליך עבודה המתבסס על הגדרת תצורה – LabVIEW NXG. היא נתמכת בתהליך תכן גרפי של החברה הידוע מזה 30 שנה ביכולתו להעצים את פרודוקטיביות המתכנן בפיתוח מערכות מורכבות. בעזרת תצורה זו, המבוססת על פעולה משולבת, ניתן להתקדם מחיבור חיישנים ועד לפעולה הסופית של המערכת ללא צורך בתכנות וליצור את מודולי הקוד הדרושים לפעולת המערכת. יכולת זו היא מאפיין קריטי המאפשר את המעבר החלק מתובנה חד פעמית למדידות אוטומטיות חוזרות ונשנות.
שילוביות תוכנה
הצורך לשלב שפות תכנות רבות, סביבות וגישות תכן שונות הפך להיות בעיה נפוצה. העלות של שילוב מרכיבי תוכנה הולכת וגדלה. שפות יעודיות של פלטפורמות חומרה חייבות להיות מסוגלות להשתלב עם שפות אחרות, כיוון שלא אחת אנו נתקלים בהתקן שבו משולבות פלטורמות חומרה שונות. העול למציאת הפתרון לבעיות המתעוררות עקב כך מוטל על צוות המתכננים. אך בגישה זו מטפלים רק בתסמינים, ולא בגורמי הבעיה. יצרני התוכנה חייבים להציע פתרון על ידי טיפול בגורמי הבעיה.
הפלטפורמות של החברה, שהן פלטפורמות מוכוונות תוכנה הציבו, בהגדרה, את שילוביות התוכנה בחזית תהליך הפיתוח. החברה היוותה את המרכז של גישת הפיתוח מוכוונת תוכנה, ולפיכך סביבה התפתחו מוצרי תוכנה משלימים מתוצרת חברות אחרות. מוצרים אלו מתמקדים במטלות יעודיות, כגון טיפול ברצף מדידות, יצור אבי טיפוס של חומרה המשולבת בתהליך, ניתוח נתונים מבוסס שרת, סימולצית מעגלים להדרכת מהנדסים, וניטור משאבים. מוצרים אלה מוגבלים לתהליכי עבודה שכיחים אותם מבצעים המהנדסים והטכנאים. לעומת זאת LabVIEW של החברה מספקת יכולת הרחבה לא מוגבלת על סמך שפת תכן הממוקדת בתהליכי פיתוח הנדסי, ולכן היא מסוגלת להתגבר על המגבלות של תוכנות “תפורות”. על מנת להמחיש זאת נתבונן בתוכנת ™DAQExpress.
DAQExpress היא תוכנה המיועדת להתקנים נמוכי מחיר של החברה, המשמשים ל-USB והרכשת נתונים. התקנים כאלה הפכו באופן דרסטי את תהליכי ועיצוב התצורה של חומרה לפשוטים מאוד, ואפשרו גישה לנתונים “חיים” בשתי לחיצות כפתור. כל התהליכים הנחוצים לקביעת התצורה של מוצר זה הועברו במלואם ל-LabVIEW NXG וכך המעבר מעיסוק בתצורת חומרה לתהליכי מדידה אוטומטית הפך לפשוט יותר. בנוסף על השילוביות בין הפלטפורמות של החברה, מוצרים כגון LabVIEW 2017 מציעים שילובית משופרת של IP ופרוטוקולי תקשורת. LabVIEW 2017 כוללת תמיכה מובנית ב-IEC 61131-3 ,OPC-UA ותקן העברת הודעות מאובטחות DDS עבור מערכות משובצות הזקוקות לשילוב עם התקני אוטומציה תעשייתית. LabVIEW 2017 כוללת גם אלגוריתמים אינטראקטיביים של למידת מכונה ויכולות שילוב עם שירותי המרשתת של אמזון. מעבר לחדשנות המאפיינת כל אחד מהמוצרים הללו, יחדיו הם מייצגים את המחוייבות נושאת הפירות של החברה להשקעה מתמשכת בתוכנה. הצירוף היחודי של מוצרי תוכנה והשילוביות המוטמעת בהם הוא המייחד את הפלטפורמות של החברה מכל הפלטפורמות האחרות. יצרנים אחרים מגלים רק עתה כי המפתח הוא התוכנה, בעוד שהשקעות החברה בתוכנה הלכו וגדלו באופן מתמיד במשך 30 השנים האחרונות.
ניתוח נתונים כוללני
הקישוריות בין מערכות כלל עולמיות מאפשר גישה וניתוח נתונים מיידי מכל נקודת מדידה. זהו תהליך קריטי עבור תהליכי קבלת החלטות אוטומטיים, וקיומו מבטיח מניעת עיכובים העלולים להפריע בביצוע פעולות תיקון כאשר מופיעים נתונים לא תקינים. על מנת ליצור את הרשת העתידית שתאפשר זאת, מיליארדי דולרים מושקעים במחקר, ומומחי אלגוריתמיקה בכל קצוות תבל מתחרים על מציאת פתרונות שיענו על הדרישה להשהיות בנות מילישניה אחת וקצבי נתונים של 10Gbps. עמידה בתנאים אלה מציבה דרישות חדשות בפני התוכנות.
הדרישה הראשונה היא שניתן יהיה להטמיע את כל מרכיבי העיבוד בקלות בארכיטקטורות עיבוד שונות ובמעבדים שונים תוך השקעת עבודה מינימלית, והתקווה שלא תדרש השקעת עבודה בכלל. הדרישה השניה היא לאפשר להתממשק לנתונים ממספר לא מוגבל של צמתים תוך שימוש בכל פורמט אפשרי של נתונים, ללא כל הגבלה. החברה השקיעה במוצרי שרת אשר מאפשרים לבצע בקלות ובתבונה סטנדרטיזציה, ניתוח ודיווח על כמויות נתונים גדולות של מערך מדידות ארגוני. מרכיב עיקרי בפתרונות אלה מספק אלגוריתמים לצורך עיבוד מקדים של קבצים ותקינה אוטומטית של פריטים כגון מטה-נתונים, יחידות וסוגי קבצים, בנוסף על ביצוע ניתוח בסיסי ובדיקת איכות הנתונים. בהתבסס על תוכן הנתונים המערכת יכולה לבחור באופן תבוני את התסריט שיש להריץ. ממשק מסוג זה הוא חיוני על מנת להפוך את המערכת לפשוטה יותר, ולמנוע את המורכבות המאפיינת מערכות ניתוח אות בזמן אמת.
כך ניתן להתמקד במה שחשוב באמת: בנתונים.
ניהול מערכות מבוזרות
ההטמעה הנרחבת והחיבוריות של מערכות חדשו את הצורך בניהול יעיל של חומרה מבוזרת ממקום ממרכזי ולעתים אף מרוחק. כיום זה מחייב שכפול נקודה יחידה ופריסת נקודות במאות ואף באלפי מערכות. מרכוז הניהול מוביל ליכולת לראות בזמן אמת לוחות בקרה של מערכות מרוחקות במקום להיות מקושרים אליהם באופן פיסי.
SystemLink היא תוכנה חדשנית של החברה המסייעת למרכז את התיאום בקביעת תצורות התקני המערכת, בהטמעת תוכנה וניהול נתונים. היא מאפשרת להקטין את העול האדמיניסטרטיבי ואת העלויות הלוגיסטיות הכרוכות בניהול מערכות. בנוסף, התוכנה משפרת את משכי הפעולה ללא השבתה של המערכות, מקילה על בדיקתן על ידי העלאת המודעות למצב התפקודי של המערכת והקריטריונים המשקפים את תקינותה. היא מקילה על ניהול מערכות מבוזרות ומספקת APIs של LabVIEW ושל תוכנות בשפות אחרות, כגון C++.
השאלה החשובה באמת
מעבר לחדשנות היחודית שמאפיינת את המוצרים שהוכרזו, הרי שמבט כולל על מוצרי החברה מייצג את שיאה של ההשקעה המתמשכת בתוכנה שהחברה מחוייבת אליה מזה שנים. הצירוף היחודי של מוצרי תוכנה והשילוביות הטבועה בהם מבדילה בין הפלטפורמות של החברה לבין חברות אחרות. המוצרים ממוקדי התוכנה של החברה שולבו בפרוייקטים כגון גילוי מערכי ניסוי לגילוי חלקיק היגס, במערכי בדיקות שאפשרו לחברת קוואלקום להקטין את זמן הבדיקה של מוצריה פי X100 וכך אפשרו לה לספק הפתרונות לנוקיה ולסמסונג עבור מוצרי התקשורת שלהן לדור 5. מוצרי החברה הם אבני הבניה בהן משתמשים המהנדסים על מנת לפתור את האתגרים המסובכים ביותר בעולם.
ועתה, הגיע הזמן לענות על השאלה החשובה באמת : עד כמה אתה סומך על הכלים בהם אתה משתמש ?
