한국NI가 지난달 서울 코엑스 그랜드볼룸에서 그래픽 기반 시스템 디자인 컨퍼런스 NIDays 2013을 개최했다. NIDays 2013은 측정과 제어, 테스트, 무선통신, LabVIEW, 실습교육, 총 6개 트랙으로 구성했다. 한국NI 황지호 본부장은 “최근 화두로 떠오른 사이버 피지컬 시스템은 플랫폼이 가장 큰 역할을 차지한다”며 “GSD(Graphical System Design) 분야에서 LabVIEW가 핵심 역할은 물론, 하드웨어의 통합 등으로 활용할 수 있어 그 의미가 크다”고 말했다.



NIDays 2013의 주요 이슈는 플랫폼 기반의 혁신이다. 플랫폼은 다양한 제품을 생산하기 위해 같은 구조를 가져가는 것을 말한다. 예를 들어 모바일 시장에서 애플 iOS와 구글 안드로이드 플랫폼의 역할을 생각하면 이해가 빠를 것이다. 이처럼 모바일 플랫폼은 수백만 가지의 애플리케이션을 탄생시켰고 산업을 변화시켰다. 한국NI 황지호 본부장은 “모바일 플랫폼의 발전에는 소프트웨어 기술이 큰 역할을 했으며, 이와 함께 다양한 커뮤니티가 플랫폼 개발에 적극적으로 동참해 성공적인 모바일 시장을 이끌었다”고 설명했다.

플랫폼의 역할
NI는 광범위한 의미에서 측정 및 제어 자동화 시장에 포진하지만, 플랫폼 기반의 방식을 트렌드로 판단하고 있다. NI는 오래전부터 DAQ(data acquisition) 분야에 주력해 많은 엔지니어가 측정 플랫폼으로 인식하고 있다. 또한 RF I/O와 FPGA를 통합한 VST(vextor signal transceiver), 다양한 모듈형 계측기로 반도체 자동화 테스트 장비를 구현하는 테스트 플랫폼으로 인식하기도 한다. 이밖에도 임베디드 시스템에서 사용되는 Compact
RIO와 Single-Board RIO는 개발에서 배포까지 활용할 수 있어 임베디드 플랫폼으로 생각하는 엔지니어도 있다. 이렇듯 플랫폼은 특정 분야에 국한되지 않는다는 것이 황지호 본부장의 설명이다. 황지호 본부장은 “플랫폼은 다양한 애플리케이션을 수용함과 동시에 하드웨어와 소프트웨어에서도 적용할 수 있어야 완성된 플랫폼”이라고 말했다.

진화하는 LabView
NI가 GSD 분야에서 지향하는 플랫폼은 많은 고객의 요구에 맞는 애플리케이션 지원과 다양한 레벨의 하드웨어를 연동하는 것이다. 이 같은 역할을 충족하는 것이 바로 LabVIEW 소프트웨어다. 80년대 중반 출시된 LabVIEW는 점점 복잡해지는 고객의 요구사항을 만족하기 위해 칩 레벨에서 프로그래밍이 가능한 LabVIEW RIO 아키텍처로 진화했다. LabVIEW 아키텍처는 아날로그 I/O와 디지털 I/O를 제어하는 것뿐만 아니라 프로세서와 FPGA를 구현할 수 있다. 황지호 본부장은 “기존의 엔지니어는 프로세서와 FPGA를 구현하기 위해 각각의 툴과 소프트웨어 언어를 사용했지만, LabVIEW는 최신의 컴퓨팅과 칩 기술을 자신이 사용하던 시스템 언어에 그대로 활용/구현할 수 있는  유연성을 가진다”고 말했다.

다가온 사이버 피지컬 시스템
NI의 CompactRIO는 임베디드 분야에서, VST는 자동화 테스트 분야에서 주로 사용된다. NI는 어느 분야에서 어떤 솔루션이 사용되느냐가 중요한 것이 아닌 엔지니어가 새로운 리오 아키텍처 플랫폼을 활용하도록 지원하는 것이 핵심이라고 말한다. 황지호 본부장은 “자동화 테스트 분야에서 계측기는 내부 하드웨어와 소프트웨어가 진보했지만, 형태나 콘셉트는 크게 변하지 않았다”며 “이는 실제 PC와 휴대전화 등과 비교해 보면 더욱 극명한 차이를 보인다”고 말했다.
NI는 소프트웨어 중심의 계측시대가 열릴 것으로 전망하고, 작년 기존 제품과 다른 콘셉트의 VST를 출시한 바 있다. 새로운 VST는 프로그래밍 가능한 FPGA가 탑재되어, 엔지니어가 계측기의 하드웨어 디자인에 직접 정의한 알고리즘을 직접 구현할 수 있다. 또한 소프트웨어로 디자인되어 SDR(Software Defined Radio) 아키텍처의 유연성과 RF 계측기 수준의 성능을 제공하고 있다.
임베디드 시스템에서도 소프트웨어 중심의 계측 트렌드를 찾아볼 수 있다. 황지호 본부장은 “지금은 인더스트리 4.0시대로 로봇이 단순 작업뿐만 아니라 지능과 네트워크가 상호 연결되어 인간을 대체할 것으로 예상되며, 이 중심에는 사이버 피지컬 시스템이 있다”고 말했다. 그는 “산업계가 사이버 피지컬 시스템을 물리적 시스템의 네트워크에 연결해 새로운 가치를 만들 것”이라며 “이 같은 피지컬 사이버 시스템은 일상생활에서도 사물 간 통신과 네트워크를 통해 더 진화된 세상을 만드는 핵심 요소 기술이 될 것”이라고 덧붙였다.



단일 그래픽 개발 환경에서 우수한 하드웨어 성능
산업혁명에서 중심이 됐던 컨트롤러는 거대한 기계 중심에서 전자제어, PLC(Programmable logic controller )로 진화해왔다. 오늘날 소프트웨어가 중심이 되면서 소프트웨어 기반의 임베디드 컨트롤러 시장이 열릴 것으로 예상된다. 따라서 NI는 오래전부터 출시해왔던 CompactRIO를 새롭게 설계했다. 새로운 CompactRIO-9068은 소프트웨어로 정의된 컨트롤러로써, 임베디드 컨트롤과 모니터링 시스템을 위한 최신의 개방형 시스템 디자인 플랫폼의 일부로 제공된다. 또한 엔지니어가 기존에 가지고 있던 LabVIEW 및 I/O 호환성은 그대로 유지하면서, 듀얼코어 ARM Cortex-A9 프로세서와 자일링스 7 시리즈 FPGA를 결합해 제작된 자일링스 Zynq-7020 All Programmable SoC(System on a Chip)를 포함한 최신 기술을 통합했다.
황지호 본부장은 “기존의 CompactRIO는 프로세서와 FPGA가 분리되어 각각 다른 기업의 제품이 탑재됐지만, 새로운 CompactRIO는 자일링스와 ARM이 합작해 Zync 프로세서를 하나의 칩으로 구현해 더 작고 우수한 성능을 가진다”고 말했다.
새로운 CompactRIO-9068은 LabView로 프로그래밍되어 엔지니어와 과학자들은 단일 그래픽 기반 개발 환경에서 강화된 하드웨어 성능을 활용할 수 있다. 특히 LabVIEW 2013은 NI Linux Real-Time OS를 지원해 커뮤니티가 제공하는 풍부한 라이브러리와 애플리케이션의 컨트롤 및 모니터링 시스템을 개선할 수 있다. 또한 LabView 2013은 개선된 웹 서비스 생성과 업계 표준인 WebDAV 브라우저 기반 파일 관리를 포함한 연결 옵션도 확장 제공한다. 황지호 본부장은 “새로운 CompactRIO-9068은 667 MHz 듀얼코어 ARM Cortex-A9 프로세서와 자일링스 Artix-7 FPGA를 이용했을 때보다 4배 개선된 성능을 나타낸다”며 “실제 반도체 공정 장비에서 CompactRIO-9068로 교체 시, 약 50%의 성능 개선을 보였다”고 말했다. 그는 “중요한 점은 제조사가 어떠한 컨트롤러를 사용했어도 LabVIEW로만 구현되어 있다면 새로운 CompactRIO-9068의 Linux OS로 기존 코드를 그대로 구현할 수 있다”고 강조했다.

LabVIEW 2013, 복잡해지는 시스템 관리에 유용
LabVIEW 2013 플랫폼은 프로그래밍 언어에서 벗어나 시스템 디자인 소프트웨어가 되기 위한 여러 기능을 추가했다. 특히 최신 하드웨어 기술을 최대한 활용할 수 있도록 코드 관리 패키지와 문서, 검토 도구들을 통한 애플리케이션의 신뢰성과 복합 애플리케이션의 품질을 개선했다. 또한 새 도구들은 Viewpoint Systems의 새로운 Subversion 플러그인을 포함한 소프트웨어 엔지니어링 프로세스와 통합했다. 황지호 본부장은 “플랫폼은 NI만 개발하는 것이 아니므로 엔지니어를 위한 앱스토어인 LabVIEW Tools Network로 에코시스템을 강화했다”며 “이와 함께 전문적인 애플리케이션을 제공하고자 하는 개발자를 위해 Wirebird Labs의 새 툴을 포함한 능률적인 배포 기술을 제공한다”고 말했다.
한편 새로운 LabVIEW 2013은 iOS와 안드로이드용 최신 모바일 플랫폼에서 원격 모니터링과 시스템 제어를 수행할 수 있는 시스템을 제공한다.  ES