Studie von National Instruments Technologie-Trends, über die man Bescheid wissen muss

Rahman Jamal, National Instruments: »Unsere Tools kommen in so vielen unterschiedlichen Branchen und Anwendungen zum Einsatz, dass wir aktuelle Trends in den Bereichen Messtechnik, Sensorik, Netzwerke, Test, etc. genau beobachten können – und zwar noch während sie entstehen. Die Ergebnisse haben wir in unserem Trend Watch zusammengestellt, um Ingenieuren und Wissenschaftlern die Möglichkeit zu geben, von aktuellen technologischen Durchbrüchen zu profitieren und dem Wettbewerb immer einen Schritt voraus zu sein.«

Im aktuellen »Trend Watch« stellt National Instruments die Technologie-Trends dar, über die Ingenieure und Wissenschaftler informiert sein sollten. Im Interview mit Markt & Technik gibt Rahman Jamal, Technology & Marketing Director Europe, National Instruments, schon mal vorab einen Einblick in den Inhalt.

Markt&Technik: Herr Jamal, was genau ist der »Trend Watch« und welche Themen werden darin behandelt?

Rahman Jamal: Der Trend Watch bietet eine Übersicht über die neuesten Technologien und soll Ingenieure und Wissenschaftler dabei unterstützen, genau diese effizient einzusetzen, um auf die wichtigsten Herausforderungen der Zukunft vorbereitet zu sein. Die Themen reichen von Cyber-Physical Systems über Lösungen zu Big Analog Data, Berechnungsmodelle, mobile Kommunikation bis hin zur zunehmenden »SDR-ifikation« von RF-Messgeräten. Auch die Nachwuchsförderung in technischen Fächern wird beleuchtet und wie wichtig es ist, Studenten mit interdisziplinären Ansätzen auf eine Zukunft als Ingenieur vorzubereiten.

Sie nennen den Begriff Cyber-Physical Systems. Wie definieren sie diesen?

Cyber-Physical Systems, kurz CPS, weisen eine enge Verbindung zwischen eingebetteten Systemen und physikalischen Komponenten auf und interagieren kontinuierlich und dynamisch mit ihrer Umgebung. Kennzeichnend für ein CPS sind drei fundamentale und eng verwobene Aspekte: die drei Cs von CPS – Computation (rechenintensive Berechnung), Communication (Kommunikation) und Control (Steuerung und Regelung). Viele komplexe Systeme schlagen eine Brücke zwischen den unterschiedlichen Fachgebieten der rechenintensiven Berechnung, der IT und der Physik. Der Ausdruck »Cyber Systems« hingegen ist schon länger bekannt und wird als Kollektivausdruck für die Verknüpfung von rechenintensiven Berechnungen, IT und Kommunikationssystemen verstanden. CPS gründen auf dem traditionellen, softwareintensiven Embedded-System-Design und erstrecken sich dann auf bedeutendere und komplexere Systeme, womit sie ein großes Potenzial sowohl hinsichtlich der Innovation als auch hinsichtlich der Auswirkungen auf unsere Gesellschaft aufweisen.

Bitte geben Sie uns ein Beispiel.

CPS-Anwendungen finden sich überall. Das Attribut »intelligent« – oder im Englischen »smart« – ist eine der Eigenschaften solcher Systeme. Beispiele sind Smart Grids für die intelligente Energieversorgung, Smart Health für die Telemedizin und Ferndiagnose, Smart Mobility oder Smart Factory, das in Deutschland unter dem Begriff »Industrie 4.0« besser bekannt ist und auch als vierte industrielle Revolution bezeichnet wird. Um diese unterschiedlichen intelligenten Systeme von heute und morgen zu entwickeln, ist ein plattformbasierter Ansatz wie unser Graphical System Design erforderlich.

Jeder spricht von »Big Data« – warum verwendet NI den Begriff »Big Analog Data«?

Mit Lösungen zu Big Analog Data meinen wir die Verbindung von IT-Infrastrukturen und so genannten »Analytic Tools« wie etwa der Cloud mit Datenerfassungssystemen zur schnelleren Entscheidungsfindung auf Grundlage von Testdaten. Informationen aus Big Analog Data unterscheiden sich ein wenig von anderen großen Datenmengen wie beispielsweise Daten, die in IT-Systemen entstehen, oder gesellschaftlichen Daten. Big Analog Data umfassen analoge Daten zu Spannung, Druck, Beschleunigung, Schwingung, Temperatur, Geräuschen usw. aus der physikalischen Welt. Quellen für Big Analog Data werden in der Umgebung, der Natur, durch Menschen sowie durch elektrische und mechanische Maschinen erzeugt. Zudem handelt es sich dabei um die schnellste Art von Big Data, weil analoge Signale normalerweise einen kontinuierlichen Signalverlauf haben und eine Digitalisierung bei Geschwindigkeiten von Gigahertz im zweistelligen Bereich benötigen – häufig bei großen Bitbreiten. Diese Art von Information wird laufend aus natürlichen und von Menschen geschaffenen Quellen erzeugt. Man denke nur an das permanente Licht, die ständigen Bewegungen, Geräusche und elektromagnetischen Wellen überall um uns herum, an das Sonnensystem oder das Universum.

Sie nannten auch das Stichwort »mobile Kommunikation«...

In diesem Kapitel des Trend Watch wird die wichtige Rolle mobiler Geräte als Benutzerschnittstellen erläutert. Es ist entscheidend zu verstehen, wie sich mobile Technologien auf Mess-, Steuer- und Regelsysteme auswirken können, und wie vor allem die Erwartungen der Anwender dieser Systeme zur Herausforderung für Systementwickler werden. Ingenieure müssen sowohl die Vorteile als auch die Einschränkungen mobiler Geräte berücksichtigen und anschließend entscheiden, wann und wie sie mobile Technologien anwenden.

Und was verstehen Sie unter »SDR-ifikation von RF-Messgeräten«?

SDR steht für Software-Defined Radio. Wir revolutionieren die Wireless-Industrie durch die Integration einer Vielzahl von Technologien aus dem Bereich Software-Defined Radio in RF-Messequipment. Diesen Trend bezeichnen wir als SDR-ifikation von RF-Messsystemen.

National Instruments auf der embedded word 2014: Halle 4, Stand 426