IIoTアーキテクチャが�z��になってきたNIWeek 2015 (2)
��National Instrumentsが主��するNIWeek 2015（参考�@料1）では、工業��IoT（IIoT）を使い、さまざまなシステムを開発した例が発表された。心臓�／△��мq、Cirrus LogicのオーディオコーデックICのテストデータを解析する企業、�豢�機の翼や機��の異常を��音�Sで検出する例などを紹介する。いずれもデータ解析機�Δ鮴澆韻討�り、「IIoT Ready」になったとしている。
心臓�／△凌��]化を図る
心臓�／△任蓮▲疋福次閉鷆’v）が現れるまで通常は8ヵ月かかると言われている。さらにドナーが見つかった後でも、患�vの心臓を素早く交換するために、最適な心拍タイミングなどを予めシミュレーションしておくことが望ましい。�／△��k刻を争う。その適合性や患�vの��に合った心拍挙動を予め�瑤辰討�けば、スムーズな�／△�できるようになる。心臓��患�v向けの心臓シミュレータや人工心臓を開発しているドイツのBerlin Heart社は、テキサス�Δ両���Sarahさんに心臓シミュレータシステムを適��し、心臓�／△鮴�功に導いたという。図1は��いたシステムである。�p�]に�瑤擦翠]��のポンプを作り、ポンプに送る空気圧、使��する2次電池やその�U御�v路などを組み込んだ。NIのLabVIEWでテスト設定や�v路設��を行った。シミュレーションに��ってポンプに送り込む空気圧を��定する。テスト�T果をパソコンへレポートする。
図1 Berlin Heart社が開発した心臓シミュレータ
なお同社の心臓�／��мqシステムは、�盜颪離謄�サス小児��院だけではなく、この7月に日本の厚労省の認可を�D�uしているという。
半導��ICのテストデータ解析ビジネス
�c�效�半導��メーカーCirrus LogicがNIの半導��テスターSTS（参考�@料2、3）を使うことで、オーディオコーデックICのテストカバレージを維�eしながらテスト時間を30%�]縮できたと述べた。この�T果、テストコストを抑えることができた、とCirrus Logics社の����テストエンジニアのJohn Cooke��は��らかにした。NIのSTSテスターが��来のテスターと比べて、�~�Wな点は、開発した半導��チップの��性�h価に��いたテスターをそのまま量��へ拡張して�々圓任�ることだとしている。テスト��のソフトウエアや�R定アルゴリズム、PXI����、フィクスチャーとケーブルをそのまま量�咁にも使える。
図2 NIのSTS半導��テスターのメリットは試作と量��のテスターをそのまま使えるできること 出�Z：National Instruments
今�v、NIは半導��テストデータを管理するコンサルティングサービス会社のOptimal+（オプティマルプラスと発音）社も紹介した。Optimal+社の����マーケティング担当VPのKeith Arnold��(図3)によると、半導��メーカーのテストデータを��て、Optimal+社のデータベースサーバに送りそこに蓄積する。半導��チップの��性�h価（characterization）やAC/DCデータ（パラメータテスト）、ファンクションテストデータ、ハードウエアプログラムなどテストに��要な��てのデータを管理し、解析、歩�里泙蠻��曄▲如璽織僖拭璽鵑���長抽出などデータ解析に関する��ての情報を顧客に提供する。顧客には、STMicroelectronicsやFreescale Semiconductor、AMD、Qualcommなどがいるが、Cirrusはまだ顧客になっていないという。
図3 Optimal+社����マーケティング担当VPのKeith Arnold��
この新しいコンサルティングサービスは��に問��が��きた時に威��を発ｧする。テストを行うOSAT（Out-Sourced Assembly and Test）のテストデータとOptimal+のデータベースサーバはインターネットを通じて常に接��されており、リアルタイムにデータの�k致性を保証する。たまにはOSATの作業�vの入��ミスなどでデータが異なる場合があるが、そのような場合でも�t座に発見し、Optimal+は常にデータを保証する。同社の顧客はファブレスやIDMなど半導��メーカーである。OSATはテストするだけであり、そのテスト内容には関与しない。このため、Optimal+は半導��メーカーとの信頼関係を築き、守秘契約を交わす。同社のビジネスモデルは、データベースソフトウエアをサブスクリプションモデルで販売すると共に、OSATにはテスト解析エンジニアを常駐させておく。9ヵ月�iに東�Bにもオフィスを設��するようになったという。
��音�Sによる��破�s検�h
NIのテストシステムを使い、��音�Sによる��破�s検�hイメージング����を開発したのがDiagnostic Sonar社である。�F婦の��内を検�hする��音�S��������と原理は同じであるが、カラーで可��化して�豢�機の翼や機��の�L陥がないかどうかをリアルタイムでカラー表��する。表�Cをスキャンして内�陲琉枉錣魏���化する（図4�屐法���音�Sを発しその反�o�Sを�pけるため、表�Cに水を塗りながらスキャンする(図4下)。デモでは、下地の��っぽい基��の�屬髻�白いハンディなデバイスでスキャンしながら、基��内�陲琉枉錣���破�sで検�hしている。�豢�機の翼などは通常、蜂の巣�Xのハニカム構�]になっているが、この構�]に異常があれば翼の劣化につながり�e険な�X��になりうる。スキャンしながら、異常を�靴たГ妊螢▲襯織ぅ爐防戎�する。
図4 NIのテスターを使った��音�S��破�s検�hによる可��化����
この����を開発するにあたって、コントローラ��にNI社のFlexRIO����を使い、カスタマイズすべきところをXilinx社のFPGA「Kintex」を�W��した。��音�Sからの�單戰如璽燭鮨���けしてリアルタイムで表��する演�Qに�Z労したという。
これらの例で見られる共通項は、センサから�uられたデータを収集・解析し、システムにフィードバックしていることである。IIoTの新しいアーキテクチャは、データを解析し�D理したうえで、インターネットに�D理されたデータとして送ることで、ビッグデータ解析のデータ量を��らすことができる。ビッグデータ解析ではHadoop関数を��いて、データを�H数のコンピュータに振り分け、それぞれ演�Qしたのちにもう�k度�Jねるという操作を行う場合が�~��だ。このため最初からデータを�D理しておけば、ビッグデータの演�Qは軽くなり、フィードバックの時間を�]縮できる。NIは、「IIoT Ready」の時期に入った、と見ている。
参考�@料
1. IIoTアーキテクチャが�z��になってきたNIWeek 2015 (1) (2015/08/05)
2. NI、RF/ミクストシグナルIC向けフレキシブルなテスターをリリース (2014/08/07)
3. フレキシブルに進化するテスターで半導��業�cに本格参入する日本NI (2014/10/29)
