古代的劍客，拿著一把劍就可以走遍大江南北幫助百姓或者雇主解決各種麻煩。古今的鄉村醫生，背著一個小藥箱，就可以懸壺濟世。在現代社會的網絡及其他工業領域，新時代工程師要測量各種海量數據，特別是對于要頻繁去很多工業現場進行測試的工程師們而言，急需一種集合了各種功能且小巧的儀器作為他們的“寶劍”、“救人藥箱”。
美國國家儀器（NI）推出了VirtualBench，它是一款集成了混合信號示波器、函數發生器、數字萬用表、可編程直流電源和數字I/O的多功能一體化儀器。用戶可通過運行于PC或iPad上的軟件應用程序與VirtualBench交互。該設備以經濟的價格提供了大多數常見的功能，為工程師使用臺式儀器提供了新的可能性。日前，NI中國市場部經理徐赟和NI中國市場部資深市場工程師馮令悅借著在上海舉辦2014 PXI TAC的機會，向記者展示了NI重新塑造的多功能一體化儀器。
圖1 NI中國市場部經理徐赟（右）和NI中國市場部資深市場工程師馮令悅（左）
新儀器配新生代工程師
工程師看到這里可能關注到兩個關鍵詞——多功能一體化和iPad。這兩個特點也讓VirtualBench特別適用于中國。為什么呢？通俗來說，相比傳統4~5個儀器，它方便、便宜并且“好玩”。目前中國工程師的中堅力量以及在最前線的工程師，都是年輕的80后甚至90后，它們生長在一個科技日新月異的世界里。從電腦、網絡到移動設備，以及演進初期的物聯網，科技正以前所未有的迅猛速度發展。思科(Cisco)公司最近的一份研究報告里闡述了這些新時代工程師們的特點及其與科技的關系：（1）智能手機的普及程度是臺式電腦的兩倍；（2）1/3的受訪者表示他們每30分鐘會至少查看他們的手機一次；（3）80%的人至少頻繁使用一個手機應用程序(APP)；（4）每3個人中就有兩個人表示通過網絡與朋友聯系的方式已經超過約會見面的方式。他們日常所使用的消費電子產品的創新速度已經超過他們所使用的專業儀器。
事實上，臺式儀器的外形多年來一直沒有太大的變化。主要的部件——顯示屏、處理器、內存、測量系統和旋鈕/按鈕均集成到一個獨立運行的設備中。在儀器發展成熟的當代，新時代工程師自然也希望新技術能應用于專業的儀器中。最新的儀器將可能集成觸摸屏、移動設備、云連接以及智能預測等多種功能，提供比以往任何時代更為顯著的技術優勢。NI正是研究了新時代工程師的需求以及可行性后，重磅推出了VirtualBench。
VirtualBench可以用USB、Wi-Fi與iPad連接，馮令悅工程師向記者演示了如何使用VirtualBench與iPad連接。最讓記者驚奇的是，在通過Wi-Fi互聯以后，iPad竟然不用預裝任何軟件就能查看VirtualBench正在監測的數據，并可以快速保存數據（CSV格式）和屏幕截圖，還能把采集的數據保存到云端。工程師今后要用這些數據，可以直接用iPad或者PC從云端調取。目前iPad只支持單臺設備的仿真。當然，作為NI的產品，一大亮點就是LabVIEW，使用VirtualBench也可以使用LabVIEW編程，它們實現了無縫連接，這也使得VirtualBench的軟件用戶體驗更為直觀，通過在單個設備中集成5種儀器提供了前所未有的高效率。軟件提供的簡便性和更高性能使得工程師能夠更有效地進行電路調試和驗證。
圖2 NI中國市場部資深市場工程師馮令悅演示如何使用VirtualBench與iPad連接
VirtualBench的便捷小巧(記者親手體驗了一下，一個手可以輕松拿起)和人機化操作，讓我對于其性能有所懷疑，馮工對于VirtualBench的具體功能介紹馬上消除了我的顧慮：“NI把多種重要的儀器集成到‘一臺’儀器上，VirtualBench目前提供最常用的儀器功能和最通用的性能指標。VirtualBench中的混合信號示波器有兩個模擬通道，34個數字通道，100 MHz,1 GS/s；函數發生器支持20 MHz正玄波，14位，125 MS/s;數字I/O是8通道LVTTL；可編程直流電源，-25 V@0.5 A~+25 V@0.5 A；數字萬用表，最高300 V、10 A。”
當然，由于是全新一代產品，VirtualBench要“摸著石頭過河”，是“探路者”，其目前一些測量參數只能滿足絕大部分情況下的測量需求，例如帶寬范圍為100 MHz, 單通道最大采樣率是1 GS/s，雙通道最大采樣率為500 MS/s。徐赟經理表示NI以后也會根據市場的反饋，提升儀器的配置，提高性能。使用VirtualBench不但可以讓工程師和科學家可以利用多屏顯示器、多核處理器、無線連接和直觀的界面等最新技術。徐赟經理強調了基于軟件的辦法的成本優勢：“一般普通的混合信號示波器、數字萬用表、函數發生器和可編程直流電源4臺儀器的總價格是6 000美元，而一臺集成5種功能的VirtualBench才1 999美元，這對中小研發企業很有吸引力，而且可以讓有條件的公司在每個測試臺上配備一臺，既不占用太多空間，也能節省預算。特別是對于一些創新產品開發公司，NI希望給有新想法的工程師一個很好平臺。”
VirtualBench承載著NI對于未來儀器發展方向的夢想，是NI為滿足新時代工程師需求而傾力研發的，相信會獲得他們的認可和支持。